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predicting the potential distribution of invasive exotic species using GIS and information-theoretic approaches:A case of ragweed(Ambrosia artemisiifolia L.)distribution in china

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chinese science Bulletin 2007年第9期52卷 1223-1230页

作者： CHEN Hao CHEN LiJun Thomas p. ALBrIGHT School of remote sensing Information Engineering Wuhan University Wuhan 430079 China National Geomatics Center of china Beijing 100080 China SAIC USGS Center for EROS Sioux Falls SD 57198 USA Department of Zoology University of Wisconsin-Madison WI USA

Invasive exotic species pose a growing threat to the economy,public health,and ecological integrity of nations worldwide. Explaining and predicting the spatial distribution of invasive exotic species is of great importance to prevention and early warning efforts. We are investigating the potential distribution of invasive exotic species,the environmental factors that influence these distributions,and the ability to predict them using statistical and information-theoretic approaches. For some species,detailed presence/absence occurrence data are available,allowing the use of a variety of standard statistical techniques. However,for most species,absence data are not available. presented with the challenge of developing a model based on presence-only information,we developed an improved logistic regres-sion approach using Information Theory and Frequency Statistics to produce a relative suitability map. This paper generated a variety of distributions of ragweed(Ambrosia artemisiifolia L.) from logistic regression models applied to herbarium specimen location data and a suite of GIS layers including climatic,topographic,and land cover information. Our logistic regression model was based on Akaike's Information Criterion(AIC) from a suite of ecologically reasonable predictor variables. Based on the results we provided a new Frequency Statistical method to compartmentalize habitat-suitability in the native range. Finally,we used the model and the compartmentalized criterion developed in native ranges to “project” a potential distribution onto the exotic ranges to build habitat-suitability maps.

关键词：外来入侵物种潜在分布预测信息论 GIS 豚草属

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岩溶区土壤侵蚀强度评价方法

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中国水土保持科学 2018年第2期16卷 17-23页

作者：李依珊尹斌谢云殷水清刘雨鑫章文波殷兵杨扬段兴武北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875 珠江流域水土保持监测中心站广州510611 江西省煤田地质局测绘大队南昌330001 云南大学自然科学研究院昆明650091

研究岩溶区土壤侵蚀评价方法,既可以对岩溶区水土流失状况有深入了解,也可以为水土流失治理和评价提供依据。在贵州关岭、云南罗平、云南峨山3.县岩溶区,抽样选取44个小流域进行野外考察,收集土壤侵蚀因子的相关信息,分别通过因子分级... 详细信息

研究岩溶区土壤侵蚀评价方法,既可以对岩溶区水土流失状况有深入了解,也可以为水土流失治理和评价提供依据。在贵州关岭、云南罗平、云南峨山3.县岩溶区,抽样选取44个小流域进行野外考察,收集土壤侵蚀因子的相关信息,分别通过因子分级判断侵蚀强度方法(因子法)和土壤侵蚀模型CSLE计算土壤侵蚀模数,再判断侵蚀强度的方法(模型法),对研究区水土流失面积和土壤侵蚀强度进行对比分析。同时对比这2.方法在土壤侵蚀分类分级标准SL190—2.07和SL461—2.09下的差异,并通过分析不同土地利用类型下水土流失面积占比的差异,分析各种评价方法的优劣。结果表明:在SL190—2.07分级标准下,模型法和因子法得到的单元平均水蚀比例差异较大,分别为3..98%和72.40%;在SL461—2.09分级标准下,模型法和因子法得到的水蚀比例有较好的匹配,分别为70.11%和69.3.%。在SL190—2.07标准下,模型法侵蚀量标准偏高,不适用于岩溶区;由于考虑了基岩裸露率的影响,在SL461—2.09标准下,因子法对林、草地水蚀比例的评价相对更合理;在SL461—2.09标准下,模型法由于综合考虑了降雨、土壤、地形、植被覆盖与生物措施、工程措施和耕作措施的影响,且能定量模拟土壤侵蚀模数,是最合理的方法。但由于目前模型法中土壤可蚀性因子对基岩裸露这一岩溶区典型现象反映不够,导致评价结果中林草地水蚀比例偏高,下一步应开展基岩裸露率的调查、在模型法中加入基岩裸露率的影响,提高模型法的精度。

关键词：岩溶区土壤侵蚀评价 CSLE 因子打分

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基于GF-1遥感数据决策树与混合像元分解模型的冬小麦种植面积早期估算

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遥感技术与应用 2018年第1期33卷 158-167页

作者：王凯赵军朱国锋张佩云刘江涛陈栋栋西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 西北大学城市与环境学院陕西西安710127 甘肃省临夏回族自治州农牧局农业资源区划办公室甘肃临夏731100

我国西北地区耕地细碎,冬小麦种植面积提取时混合像元较多,所以将决策树和混合像元分解相结合可大大提高解译精度。以高时间分辨率及较高空间分辨率的GF-1卫星遥感数据为研究数据源。根据冬小麦和其他各类地物在不同时相数据上NDVI值的... 详细信息

我国西北地区耕地细碎,冬小麦种植面积提取时混合像元较多,所以将决策树和混合像元分解相结合可大大提高解译精度。以高时间分辨率及较高空间分辨率的GF-1卫星遥感数据为研究数据源。根据冬小麦和其他各类地物在不同时相数据上NDVI值的变化特性及特征值差异,建立决策树模型,快速高效地提取冬小麦像元。运用线性光谱混合模型,降低混合像元的影响,进一步精确提取冬小麦的种植面积。最后与实测样方的冬小麦种植面积数据进行比较,验证提取精度。结果表明:研究区内冬小麦种植面积提取精度达90%以上,Kappa系数接近0.8,可较为准确地反映出区域内冬小麦的分布情况。利用较高分辨率的遥感影像并结合决策树分类和混合像元分解可以较准确地提取耕地破碎地区作物种植面积,对开展早期农作物面积遥感监测有较大帮助。

关键词：冬小麦种植面积早期估算遥感决策树混合像元分解

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青藏高原东南部冰川雪冰重金属元素特征

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冰川冻土 2017年第6期39卷 1200-1211页

作者：刘亚军张玉兰康世昌李小飞陈鹏飞郭军明中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

雪冰可以很好地记录大气重金属元素的含量水平。基于2.15年6月在青藏高原东南部(藏东南)地区采集的4条冰川的雪坑和表层雪冰样品,分析并讨论了雪冰重金属元素特征。结果显示,pb、Cd等重金属元素含量与高原其他地区雪冰中一致,含量总体较... 详细信息

雪冰可以很好地记录大气重金属元素的含量水平。基于2.15年6月在青藏高原东南部(藏东南)地区采集的4条冰川的雪坑和表层雪冰样品,分析并讨论了雪冰重金属元素特征。结果显示,pb、Cd等重金属元素含量与高原其他地区雪冰中一致,含量总体较低,显著低于天山和阿尔卑斯山雪冰中pb和Cd含量,与格陵兰地区雪冰pb和Cd含量大致相当,但显著高于南极地区雪冰中pb和Cd含量,这表明藏东南雪冰中元素含量仍代表全球背景地区大气环境状况。元素富集因子结果显示,pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Mo、Sn等发生强烈富集(EFs>10),而以地壳源为主的元素如Fe、Ti、Mn、Th等则富集较弱。主成分分析表明,不同重金属元素的污染来源存在差异;结合后向气团轨迹分析,推断藏东南地区雪冰元素含量不可避免地受到南亚地区人类活动排放污染物的显著影响。目前,藏东南地区冰川呈显著退缩状态,强烈的冰川消融可释放大量的重金属元素进入河流,可能对下游地区的人类生产生活以及生态系统产生重要影响。

关键词：重金属元素冰川雪冰样品人类活动青藏高原

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大岗山流域土壤碳氮要素空间分布特征及影响因素

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中国水土保持科学 2018年第2期16卷 73-79页

作者：刘潘伟高鹏刘晓华刘胜涛牛香王兵山东农业大学林学院国家林业局泰山森林生态站山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1)流域表层... 详细信息

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1)流域表层SOC和STN的平均值为2..55和1.61 g/kg,变异系数分别为64.16%和2..3.%,均属于中等程度变异。2.植被和地形因子与SOC和STN具有较高的空间相关性,基于归一化植被指数(NDVI)、海拔和地形湿度指数的流域表层土壤构建了SOC和STN的空间分布图——碳氮要素分布均呈现由西北向东南逐渐减少的趋势。3.流域表层的SOC和STN与汇流动力指数和沉积物运移指数呈显著负相关关系,而与NDVI、海拔、坡度和地形湿度指数呈显著正相关关系。因此,植被和地形因子显著影响大岗山流域SOC和STN的空间异质性分布。研究结果可为我国南方红壤区森林植被土壤碳氮等要素的空间分布规律研究和水土流失综合治理效益的定量评价提供参考。

关键词： NDVI 地形因子空间分布碳素和氮素表土大岗山流域江西

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河北省粮食作物用水效率评价数据集(1995-2.19)

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全球变化数据学报（中英文） 2024年第1期8卷 1-13,V0001-V0013页

作者：潘佩佩苗嘉欣王晓旭李林思温佳昱王新云河北师范大学地理科学学院石家庄050024 河北省高等学校人文社会科学重点研究基地“河北师范大学地理计算与规划研究中心” 石家庄050024 河北省环境演变与生态建设实验室石家庄050024 河北省环境变化遥感识别技术创新中心石家庄050024 河北雄安新区管理委员会自然资源和规划局保定070001 北京市首都规划设计工程咨询开发有限公司北京100045 宁夏大学生态环境学院银川750021

作为中国典型粮食主产区,河北省水资源短缺是制约其作物产量的关键因素,提高耕地粮食作物用水效率是保障区域粮食安全和实现农业可持续发展的核心。作者基于气象数据、联合国粮农组织CrOp数据库数据、实地调查数据及农村统计年鉴数据,... 详细信息

作为中国典型粮食主产区,河北省水资源短缺是制约其作物产量的关键因素,提高耕地粮食作物用水效率是保障区域粮食安全和实现农业可持续发展的核心。作者基于气象数据、联合国粮农组织CrOp数据库数据、实地调查数据及农村统计年鉴数据,借助超效率SBM模型、空间计量模型和GTWr模型,计算了河北省13.个县域单元1995–2.19年在多要素投入产出框架下的粮食作物用水效率数据集。数据集包括:(1)研究区范围;(2.1995、2.00、2.05、2.10、2.15、2.19年粮食作物蓝水、绿水及灰水足迹数据;(3.1995–2.19年粮食作物水足迹变动趋势数据;(4)1995、2.00、2.05、2.10、2.15、2.19年县域和分区两种尺度粮食作物水分利用效率数据;(5)粮食作物水分利用效率影响因素的空间效应、溢出效应及空间异质性数据;(6)冀西北区、沿海区、环京津区、冀中南区的泰尔系数与贡献率。数据集存储为.xlsx和.shp格式,由65个数据文件组成,数据量为4.09 MB(压缩为1个文件2.3. MB)。

关键词：河北省 SBM模型水足迹粮食作物用水效率影响因素

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基于决策树的洪湖水生植物遥感信息提取

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湿地科学 2018年第2期16卷 213-222页

作者：张莹莹蔡晓斌宋辛辛索江瑞王智厉恩华王学雷中国科学院测量与地球物理研究所、环境与灾害监测评估湖北省重点实验室湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049

以洪湖为研究对象,采用分类与回归树（classification and regression trees,CArT）方法,根据训练样本数据集中挖掘分类规则,集成遥感影像的光谱特征、植被指数、水体指数、纹理特征等特征变量,建立研究区湿地信息提取的决策树模型;在... 详细信息

以洪湖为研究对象,采用分类与回归树（classification and regression trees,CArT）方法,根据训练样本数据集中挖掘分类规则,集成遥感影像的光谱特征、植被指数、水体指数、纹理特征等特征变量,建立研究区湿地信息提取的决策树模型;在此基础上,探究水体透明度对水生植物遥感信息提取的影响,依据特征变量有、无水体透明度,分别建立两类决策树,即有水体透明度参与的决策树（CArT 14）和无透明度参与的决策树（CArT 13.;在训练样本和验证数据相同的情况下,对比采用CArT 14、CArT 13.支持向量机（support vector machine,SVM）和最大似然分类（maximum likelihood classification,MLC）4种方法的分类结果的精度。研究结果表明,洪湖中水生植物覆盖面积约占洪湖湿地总面积的47%,洪湖中的水生植物以沉水植物为主;采用有水体透明度参与的决策树分类结果的总体精度比采用支持向量机和最大似然分类方法的分别提高了7.78%和16.{2.%,Kappa系数则分别增大了0.12.0.2.,无水体透明度参与的仅比有透明度参与的决策树分类结果的总体精度降低了2.77%,Kappa系数减小了0.04。水体透明度的参与能提高分类精度,而无水体透明度参与的决策树分类结果的总体精度也高于其它传统方法的分类精度。因此,在实际湿地分类中,若无水体透明度数据,但决策树的辅助分类变量足够多时,无水体透明度参与的决策树也能较好地进行分类,提取水生植物信息。

关键词：洪湖湿地分类与回归树透明度支持向量机最大似然分类

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Joint shape and color descriptors for 3. urban model retrieval

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International Journal of Digital Earth 2016年第11期9卷 1117-1134页

作者： Liang Zhang Liqiang Zhang Xiaojing Yao p.Takis Mathiopoulos Chunming Han State key laboratory of {2. {3. science Beijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China The institute of remote {2. and Digital Earth Chinese Academy of SciencesBeijingPeople’s Republic of China Department of Informatics and Telecommunications University of AthensAthensGreece

With the rapid development of photogrammetry,computer vision and three-dimensional(3.)modeling technologies,it is possible to efficiently construct detailed 3. urban ***,large corpora of 3. models,such as the Google 3. Warehouse,are now becoming freely available on the *** to find the proper 3. urban models is a challenging research *** this paper,we join shape descriptors and color descriptors for 3. urban model *** query objects are localized and segmented automatically from the input images by using a new selective search voting *** combining the normalization with the light field descriptor,the Horizontal Light Descriptor is introduced to measure the shape similarity among the normalized urban *** color descriptors are used to represent the color information of the urban *** two types of descriptors are joined to search 3. urban models similar to the query *** results have shown the effectiveness of our approach.

关键词： 3. urban models shape descriptor color descriptor model retrieval

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Impact of discretization methods on the rough set-based classification of remotely sensed images

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International Journal of Digital Earth 2011年第4期4卷 330-346页

作者： Y.Ge F.Cao r.F.Duan State key laboratory of resources and Environmental Information System Institute of Geographic Sciences&Natural Resources ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101P.R.China

In recent years,the rough set(rS)method has been in common use for remotesensing classification,which provides one of the techniques of information extraction for Digital *** discretization of remotely sensed data is an important data preprocessing approach in classical rS-based remote-sensing *** discretization methods can improve the adaptability of the classification rules and increase the accuracy of the remote-sensing *** assess the performance of discretization methods this article adopts three indicators,which are the compression capability indicator(CCI),consistency indicator(CI),and number of the cut points(NCp).An appropriate discretization method for the rS-based classification of a given remotely sensed image can be found by comparing the values of the three indicators and the classification accuracies of the discretized remotely sensed images obtained with the different discretization *** investigate the effectiveness of our method,this article applies three discretization methods of the Entropy/MDL,Naive,and SemiNaive to a TM image and three indicators for these discretization methods are then *** comparing the three indicators and the classification accuracies of the discretized remotely sensed images,it has been found that the SemiNaive method significantly reduces large quantities of data and also keeps satisfactory classification accuracy.

关键词： remote sensing classification rough set discretization image processing data mining

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激光诱导荧光探测气溶胶装置的研制及实验研究

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大气与环境光学学报 2018年第2期13卷 104-111页

作者：白同正王珍珠刘东谢晨波王英俭中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031

基于激光诱导荧光原理研制出一套激光诱导荧光探测气溶胶的装置。该装置采用Nd:YAG脉冲激光器产生3.5 nm波长脉冲激光,经过引导后进入样品池,激发出的荧光被系统收集后进入高分辨率光栅光谱仪,得到样品的荧光光谱图。选用还原型辅酶I(NA... 详细信息

基于激光诱导荧光原理研制出一套激光诱导荧光探测气溶胶的装置。该装置采用Nd:YAG脉冲激光器产生3.5 nm波长脉冲激光,经过引导后进入样品池,激发出的荧光被系统收集后进入高分辨率光栅光谱仪,得到样品的荧光光谱图。选用还原型辅酶I(NADH)和核黄素两种典型的生物荧光物质对系统的性能进行测试,在3.5 nm激光激发下,获取了还原型辅酶I(NADH)、核黄素荧光光谱图;研究了样品浓度对于荧光光谱强度的影响,结果表明在低浓度范围荧光强度与浓度呈线性关系;考查了激光能量对荧光强度的影响,在一定能量范围荧光强度与激光能量呈线性关系,但当激光能量达到一定值后荧光强度会发生饱和。该装置所建立的生物性物质荧光数据库有利于了解和掌握生物荧光特性,对于进一步实现生物气溶胶远距离探测具有重要意义。

关键词：激光技术荧光光谱激光诱导荧光气溶胶

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