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2种空间数据结构对县域尺度土壤侵蚀评价的影响

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中国水土保持科学 2022年第6期20卷 74-82页

作者：李文龙袁利魏文杰刘卓昊高睿瑜牛勇赵传普张荣华山东泰山森林生态系统国家定位研究站山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

县域尺度土壤侵蚀评价多以栅格结构为计算单元,导致单个矢量地块存在多个栅格、多种侵蚀强度,较难用于以矢量地块为对象的水土流失治理和规划。以河南省汝州市为对象,采用基于栅格数据的3种方法和矢量数据的2种方法,结合CSLE模型和遥感... 详细信息

县域尺度土壤侵蚀评价多以栅格结构为计算单元,导致单个矢量地块存在多个栅格、多种侵蚀强度,较难用于以矢量地块为对象的水土流失治理和规划。以河南省汝州市为对象,采用基于栅格数据的3种方法和矢量数据的2种方法,结合CSLE模型和遥感监测,分析土壤侵蚀差异性。结果表明:1)栅格统计法用时8 min,可快速反映土壤侵蚀情况,但成图效果差,适用不需成图的县域尺度土壤侵蚀评价。2)软件判断法与栅格统计法侵蚀面积相差0.05 km 2,差异率0.01%,能准确反映土壤侵蚀情况,运算13 min,成图效果好,适合县域尺度土壤侵蚀评价及制图。3)地块评价法运算16 min,计算侵蚀面积相差64.63 km 2,差异率16.02%,且无法生成不同侵蚀强度面积,不适于县域尺度土壤侵蚀评价。4)基于矢量的2种方法侵蚀计算结果差异较大,原始矢量法和细化矢量法数据量分别为180和337 MB,运算分别用时29和45 min,成图效果好,适于地块内部相对均一的平原区土壤侵蚀评价。研究成果可为县域尺度水力侵蚀评价、水土流失动态监测成果应用提供参考。

关键词：空间数据结构栅格矢量 CSLE模型水力侵蚀县域尺度

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豫东北黄泛区耕地易蚀性土壤与风蚀特征研究

豫东北黄泛区耕地易蚀性土壤与风蚀特征研究

作者：高睿瑜山东农业大学

学位级别：硕士

黄泛平原区(以下称“黄泛区”)耕地广泛分布,冬春季的强风和干旱导致区域极易出现以耕地风蚀为主的水土流失。黄泛区土壤类型较多且性质各异,具有易蚀性的土壤范围内更易出现耕地风蚀。因此,界定易蚀性土壤并研究耕地风蚀特征对黄泛区... 详细信息

黄泛平原区(以下称“黄泛区”)耕地广泛分布,冬春季的强风和干旱导致区域极易出现以耕地风蚀为主的水土流失。黄泛区土壤类型较多且性质各异,具有易蚀性的土壤范围内更易出现耕地风蚀。因此,界定易蚀性土壤并研究耕地风蚀特征对黄泛区风蚀治理和水土保持工作具有重要意义。本研究选取豫东北黄泛区为研究区域,以多源遥感影像、风蚀定位观测数据、土壤类型图等为主要数据源。研究借助遥感解译研究区域耕地特征;采用野外取样、室内实验分析结合的方法测定粒径、可蚀性因子K值等指标,界定易蚀性土壤;通过耕地风蚀模型研究耕地风蚀及其影响因子特征。成果可为黄泛区土壤深入研究提供参考,为防治耕地风蚀、改善区域生态环境提供科学依据。主要研究结果如下:(1)豫东北黄泛区土地利用以耕地为主,耕地以水浇地为主。耕地面积占研究区面积的65.98%,主要分布在≤2°的坡度范围内。水浇地面积占耕地的98.94%,多为一年两熟制耕作;一年一熟制耕作水浇地主要在中牟县、祥符区。(2)豫东北黄泛区土壤类型共11种,沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土和脱潮土为易蚀性土壤。土壤以小两合土、沙土为主。土壤颗粒粒径组成上,沙土、草甸风沙土、盐化潮土、淤土以砂粒为主;其余类型以粉粒为主。易蚀颗粒(粒径0.075～0.4mm)含量方面,沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土含量较高,处于28.30～31.36%的范围内;各类型土壤可蚀性因子K值均较高,其范围为0.010～0.060。沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土和脱潮土有1/3以上样本的易蚀颗粒含量≥25%,且有1/2以上样本可蚀性属中等及以上,因此将其界定为易蚀性土壤,主要在中牟县、祥符区、尉氏县等区域。(3)豫东北黄泛区风蚀影响因子时间特征、空间分布特征明显。风力因子值全年变化呈“M型”,2～5月较高;空间上,呈“自东南向西北阶梯性递减”的特征,兰考县东部、杞县东部值较高。表土湿度值全年变化呈“波浪型”,7～9月表土较高;空间上,呈“中部向四周递减”的特点,兰考县西北部、杞县南部值较高。地表粗糙度3～10月较高,且一年两熟制高于一年一熟制;中牟县、祥符区和兰考县存在粗糙度较低的区域。(4)豫东北黄泛区耕地风蚀主要出现在2～5月和11～12月,强度以轻度为主,主要分布在中牟县等区域。研究区内,半月耕地风蚀模数变化呈“M型”,2～5月、11～12月模数较高,模数全年累计值处于0～694.77 t/(km·a)范围内。耕地风蚀以轻度侵蚀为主,占耕地面积的58.07%,主要在中牟县、祥符区西部等区域。易蚀性土壤范围内,半月耕地风蚀模数变化同样为“M型”,2～5月、11～12月模数较高。模数全年累计值处于0～689.33 t/(km·a)范围内,平均值为287.66 t/(km·a),高于全区域平均值(245.52 t/(km·a));耕地风蚀以轻度侵蚀为主,占范围内耕地面积的74.09%,主要在中牟县、祥符区西部、杞县东北部、尉氏县西北部、通许县北部、兰考县东部和南部等区域。

关键词：风力侵蚀土壤粒径易蚀性土壤类型耕地风蚀模型遥感监测

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县域尺度风力侵蚀栅格计算结果落地研究

水土保持研究 2023年第4期30卷 42-46,52页

作者：魏文杰袁利李文龙刘卓昊高睿瑜张荣华毛玉磊山东泰山森林生态系统国家定位研究站/山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001 山东水文水环境科技有限公司济南250014

[目的]探讨基于栅格侵蚀数据确定风力侵蚀地块的状况,为县域尺度侵蚀计算和水土流失栅格计算结果落地等工作提供参考。[方法]以黄泛平原风沙区河南省兰考县为例,基于耕地风力侵蚀模型,采用栅格计算和软件判断方法,结合野外验证,探讨县... 详细信息

[目的]探讨基于栅格侵蚀数据确定风力侵蚀地块的状况,为县域尺度侵蚀计算和水土流失栅格计算结果落地等工作提供参考。[方法]以黄泛平原风沙区河南省兰考县为例,基于耕地风力侵蚀模型,采用栅格计算和软件判断方法,结合野外验证,探讨县域尺度风力侵蚀栅格计算结果落实到地块的状况。[结果](1)栅格计算的兰考县耕地风力侵蚀面积为125.91 km^(2),涉及1259128个栅格,侵蚀模数集中分布在200~400 t/(km^(2)·a)。(2)软件判断法统计的耕地风力侵蚀面积为125.08 km^(2),涉及2284个地块,侵蚀模数集中在200~400 t/(km^(2)·a);超过50%流失比例的地块占风力侵蚀地块总数的96%,100%流失比例的地块面积分布在0.00004~0.6 km^(2)。(3)在面积相对误差上,软件判断法与栅格计算法相对误差为0.66%,城关镇最大,达136.50%,张君墓镇最小,为0.56%;在空间分布上,软件判断法比栅格计算法聚集度指数高、离散程度低,空间分布集中、连续性强。(4)野外验证中,34个风力侵蚀地块强度与软件判断法相符,一致率为68%。[结论]在控制耕地地块面积的前提下,软件判断法将栅格计算风力侵蚀结果落实到地块方法可行,结果基本合理。

关键词：黄泛平原风沙区耕地风力侵蚀模型栅格地块

豫东北黄泛区2019年土壤侵蚀特征——以河南省兰考县为例

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水土保持通报 2021年第5期41卷 166-173页

作者：高睿瑜袁利张荣华吴迪李明宇李文龙山东农业大学林学院山东泰山森林生态系统国家定位研究站山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

[目的]探索豫东北黄泛区2019年土壤侵蚀时空特征,为区域水土流失防治、生态环境建设和经济社会发展提供数据参考。[方法]选取兰考县为研究对象,以多源遥感影像为基础数据,通过风蚀模型、CSLE模型计算土壤风蚀和水蚀模数,以半月为时间单... 详细信息

[目的]探索豫东北黄泛区2019年土壤侵蚀时空特征,为区域水土流失防治、生态环境建设和经济社会发展提供数据参考。[方法]选取兰考县为研究对象,以多源遥感影像为基础数据,通过风蚀模型、CSLE模型计算土壤风蚀和水蚀模数,以半月为时间单元,研究土壤侵蚀及其影响因子2019年内变化规律,综合分析2019年土壤侵蚀特征。[结果](1)风力因子变化呈"M"型,第3—9,21—22个半月值较高;表土湿度因子半月变化呈"波浪型",第13—18个半月值较高;降雨侵蚀力因子、林园草植被覆盖与生物措施因子B均值的变化为"先升高再降低",前者第9—16个半月值较高,后者第12—18个半月值较高。(2)风蚀模数变化呈"M型",第4—9,21—22个半月风蚀较强;全年累计风蚀模数在0~5 186.31 t/(km^(2)·a)范围内,均值为153.26 t/(km^(2)·a);仪封乡、张君墓镇风蚀模数较高,多分布在水浇地、采矿用地上。(3)水蚀模数变化呈"先升高再降低"趋势,第12—18个半月水蚀相对较强;全年累计水蚀模数在0~8 028.86 t/(km^(2)·a)范围内,均值为9.54 t/(km^(2)·a);东坝头乡、城关镇存在水蚀较强区域,主要在采矿用地上。(4)2019年兰考县共17个半月出现水土流失,占全年的70.83%;第4—9个半月水土流失面积最多;均为风蚀。全年水土流失面积为271.66 km^(2),占全县面积的24.34%;主要为轻度风蚀,占水土流失面积的96.83%。风蚀主要在仪封乡、张君墓镇、谷营镇和东坝头乡,水蚀主要在仪封乡。[结论]兰考县2019年土壤侵蚀主要发生在第4—9,21—22个半月,以轻度风蚀为主,主要分布在仪封乡、张君墓镇、谷营镇和东坝头乡。水土流失监测与防治应重点关注此时间内水浇地、采矿用地上的侵蚀。

关键词：遥感监测土壤侵蚀风蚀模型 CSLE模型黄泛区

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豫东北黄泛区易风蚀性土壤特征

水土保持学报 2021年第6期35卷 55-61页

作者：高睿瑜李文龙魏文杰刘卓昊袁利张荣华牛勇张光灿山东泰山森林生态系统国家定位研究站山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

为分析不同土壤类型的性质、界定易风蚀性土壤类型并探索其特征,选取豫东北黄泛区为研究区域,采用野外取样、室内试验分析结合的方法测定土壤颗粒粒径、可蚀性因子K值等指标,界定区域易风蚀性土壤类型,并分析其空间分布特征。结果表明:... 详细信息

为分析不同土壤类型的性质、界定易风蚀性土壤类型并探索其特征,选取豫东北黄泛区为研究区域,采用野外取样、室内试验分析结合的方法测定土壤颗粒粒径、可蚀性因子K值等指标,界定区域易风蚀性土壤类型,并分析其空间分布特征。结果表明:(1)从土类看,豫东北黄泛区4种土类,以潮土为主,占区域面积的65.57%;从亚类看,共11种土壤亚类,以小两合土、沙土为主,占区域面积的59.76%。(2)土壤颗粒粒径组成上,沙土、草甸风沙土、盐化潮土、淤土等类型以砂粒为主;其余类型以粉粒为主。沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土等类型易蚀颗粒含量较高,处于28.30%~31.36%范围内。草甸碱土、两合土、小两合土的土壤可蚀性因子K值相对较高,范围为0.038~0.041。(3)综合考虑易蚀颗粒含量≥25%和可蚀性属中等及以上2个指标,将沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土、脱潮土界定为区域易风蚀性土壤。易风蚀性土壤面积占研究区的41.79%,主要分布在中牟县、祥符区、尉氏县等区域。研究结果可为黄泛区后续土壤研究及风蚀防治提供参考和科学依据。

关键词：土壤颗粒粒径易蚀颗粒土壤可蚀性因子K 易风蚀性土壤

2018-2019年河南省兰考县土地利用变化对耕地风蚀的影响

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水土保持通报 2021年第1期41卷 112-117,124页

作者：高睿瑜张芷温李文龙李明宇牛勇张荣华张光灿袁利张春强山东泰山森林生态系统国家定位研究站山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

[目的]探索淮河流域黄泛平原风沙预防区耕地风蚀现状、年度动态及其变化原因,为区域风蚀研究与治理提供科学依据。[方法]选取河南省兰考县为研究对象,通过高分辨率遥感影像解译2018,2019年土地利用信息,采用耕地风蚀模型计算风蚀模数,... 详细信息

[目的]探索淮河流域黄泛平原风沙预防区耕地风蚀现状、年度动态及其变化原因,为区域风蚀研究与治理提供科学依据。[方法]选取河南省兰考县为研究对象,通过高分辨率遥感影像解译2018,2019年土地利用信息,采用耕地风蚀模型计算风蚀模数,分析土地利用年度变化对耕地风蚀的影响。[结果]①2018-2019年,兰考县土地利用以水浇地为主,出现土地利用变化的区域面积为21.40 km^(2),水浇地动态度为-1.54%,主要变化类型为水浇地转为其他林地,面积7.19 km^(2)。②兰考县耕地风蚀主要为微度,其次为轻度。2018-2019年,轻度侵蚀面积减少17.04 km^(2),动态度为-12.13%。③2018-2019年,兰考县耕地风蚀变化的主要原因是水浇地面积、空间位置的变化,因水浇地转出导致侵蚀减少的面积为3.36 km^(2),主要位于仪封乡、城关镇等区域;因水浇地转入造成侵蚀增加的面积为0.98 km^(2),主要位于仪封乡、葡萄架乡等区域。[结论]淮河流域黄泛平原风沙预防区土地利用结构、耕地风蚀特点鲜明,水浇地变化直接影响耕地风蚀。因此,区域应多关注耕地风蚀治理及耕地合理利用。

关键词：风蚀动态变化耕地风蚀模型土地利用变化淮河流域黄泛平原风沙预防区

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淮河流域黄泛平原风沙区水土流失格局

中国水土保持 2019年第12期 10-13页

作者：袁利张春强张芷温张荣华高睿瑜淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001 山东泰山森林生态系统国家定位研究站/山东农业大学林学院山东泰安271018

掌握淮河流域黄泛平原风沙区水土流失现状与格局,对客观反映区域水土流失治理成效、制定水土保持规划具有重要意义。基于多源遥感影像,采用土壤侵蚀模型,结合野外调查和资料统计分析等方法,解译土地利用、植被覆盖、水土保持措施等因子... 详细信息

掌握淮河流域黄泛平原风沙区水土流失现状与格局,对客观反映区域水土流失治理成效、制定水土保持规划具有重要意义。基于多源遥感影像,采用土壤侵蚀模型,结合野外调查和资料统计分析等方法,解译土地利用、植被覆盖、水土保持措施等因子,定量分析水土流失状况与格局,结果表明:2018年度淮河流域黄泛平原风沙区土地利用结构主要为耕地,耕地中水浇地占比最大;林草覆盖率较低,但以高覆盖为主;水土流失类型以风力侵蚀为主,侵蚀强度以轻度为主,其中部分水浇地、沙地等易发生风蚀,采矿用地、建设用地、其他草地、农村道路等易发生水蚀。监测成果可为黄泛平原风沙区水土保持生态环境建设提供基础数据和决策支持。

关键词：水土流失现状土壤侵蚀模型遥感监测黄泛平原风沙区淮河流域

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产科抗磷脂综合征的诊治原则与热点问题述评

四川大学学报（医学版） 2024年第3期55卷 513-520页

作者：高睿秦朗四川大学华西第二医院妇产科生殖医学中心成都610041 出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室(四川大学) 成都610041

产科抗磷脂综合征(obstetric antiphospholipid syndrome, OAPS)是一种与多种病理妊娠事件相关的自身免疫疾病,严重威胁我国育龄期女性生育健康。OAPS的具体发病机制尚不明确,可能与局部微血栓形成及炎症反应有关,全孕期低分子肝素联合... 详细信息

产科抗磷脂综合征(obstetric antiphospholipid syndrome, OAPS)是一种与多种病理妊娠事件相关的自身免疫疾病,严重威胁我国育龄期女性生育健康。OAPS的具体发病机制尚不明确,可能与局部微血栓形成及炎症反应有关,全孕期低分子肝素联合阿司匹林治疗是OAPS的标准治疗方案。及时、准确地诊断OAPS是规范化治疗的基础,然而,全世界对OAPS的诊断标准尚未形成共识,这导致诊治不规范的现象普遍存在。本文旨在总结OAPS的诊治原则,并对非标准OAPS的概念、抗磷脂抗体(antiphospholipid antibody, aPL)的检测方法选择、非标准aPL解读与应用、基于aPL的风险分层等热点问题进行述评,为该病的临床管理提供借鉴与参考。

关键词：抗磷脂综合征抗磷脂抗体产科诊断治疗综述

随机应力循环加卸载三轴试验土的变形稳定状态初探

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土木工程学报 2024年第6期57卷 200-208页

作者：高睿邵龙潭田筱剑大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 太原重型机械集团有限公司山西太原030024

为研究土在随机应力幅值循环加卸载条件下的应力-应变关系,基于土样全表面变形数字图像测量系统,以福建标准砂和硅微粉为研究对象进行一系列三轴试验。据此分析土样在不同随机应力循环加卸载过程的应力-应变行为,判断其是否达到变形稳... 详细信息

为研究土在随机应力幅值循环加卸载条件下的应力-应变关系,基于土样全表面变形数字图像测量系统,以福建标准砂和硅微粉为研究对象进行一系列三轴试验。据此分析土样在不同随机应力循环加卸载过程的应力-应变行为,判断其是否达到变形稳定状态,同时与等应力幅值循环加卸载和阶梯应力幅值循环加卸载试验进行对比。结果表明:无论是恒定应力幅值、阶梯应力幅值还是随机应力幅值加卸载循环,当循环次数超过一定次数后,土样逐渐趋于变形稳定状态,且变形稳定状态对应的循环次数值不同;土在受到超过历史最大应力幅值时,应力-应变关系会回到初次单调加载的应力-应变曲线;在最大应力值小于破坏应力的条件下,应力加卸载时间过程幅值的随机特征,如幅值大小和分布对土的应力-应变行为,包括变形稳定状态没有影响。

关键词：随机应力细粒土三轴循环加卸载试验变形稳定状态应力-应变关系