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Improving the accuracy of precipitation estimates in a typical inland arid area of China using a dynamic Bayesian model averaging approach

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Journal of Arid Land 2024年第3期16卷 331-354页

作者： XU Wenjie DING Jianli bao qingling WANG Jinjie XU Kun College of Geography and Remote Sensing Sciences Xinjiang UniversityUrumqi 830017China Key Laboratory of Smart City and Environment Modelling of Higher Education Institute Xinjiang UniversityUrumqi 830017China

Xinjiang Uygur Autonomous Region is a typical inland arid area in China with a sparse and uneven distribution of meteorological stations,limited access to precipitation data,and significant water *** and integrating precipitation datasets from different sources to accurately characterize precipitation patterns has become a challenge to provide more accurate and alternative precipitation information for the region,which can even improve the performance of hydrological *** study evaluated the applicability of widely used five satellite-based precipitation products(Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station(CHIRPS),China Meteorological Forcing Dataset(CMFD),Climate Prediction Center morphing method(CMORPH),Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Networks-Climate Data Record(PERSIANN-CDR),and Tropical Rainfall Measuring Mission Multi-satellite Precipitation Analysis(TMPA))and a reanalysis precipitation dataset(ECMWF Reanalysis v5-Land Dataset(ERA5-Land))in Xinjiang using ground-based observational precipitation data from a limited number of meteorological *** on this assessment,we proposed a framework that integrated different precipitation datasets with varying spatial resolutions using a dynamic Bayesian model averaging(DBMA)approach,the expectation-maximization method,and the ordinary Kriging interpolation *** daily precipitation data merged using the DBMA approach exhibited distinct spatiotemporal variability,with an outstanding performance,as indicated by low root mean square error(RMSE=1.40 mm/d)and high Person's correlation coefficient(CC=0.67).Compared with the traditional simple model averaging(SMA)and individual product data,although the DBMA-fused precipitation data were slightly lower than the best precipitation product(CMFD),the overall performance of DBMA was more *** error analysis between DBMA-fused precipitation dataset and the more advanced Inte

关键词： precipitation estimates satellite-based and reanalysis precipitation dynamic Bayesian model averaging streamflow simulation Ebinur Lake Basin Xinjiang

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新疆绿色发展效率及其时空模式特征

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生态经济 2021年第8期37卷 55-63页

作者：包青岭窦燕谭娇新疆财经大学统计与数据科学学院新疆乌鲁木齐830012 新疆财经大学新疆社会经济大数据智能分析中心新疆乌鲁木齐830012 新疆财经大学信息管理学院新疆乌鲁木齐830012

区域绿色发展效率的增长有助于协调资源有效配置与经济发展并带动绿色技术创新。文章利用遥感数据和相关社会经济数据建立新疆绿色增长指标体系,并通过超效率SBM模型与TOPSIS排序模型,对新疆各县市绿色发展效率时空分异特征及其演变过... 详细信息

区域绿色发展效率的增长有助于协调资源有效配置与经济发展并带动绿色技术创新。文章利用遥感数据和相关社会经济数据建立新疆绿色增长指标体系,并通过超效率SBM模型与TOPSIS排序模型,对新疆各县市绿色发展效率时空分异特征及其演变过程进行分析,并使用重心转移与空间自相关性方法定量测度空间聚集规模与未来发展趋势。研究表明:(1)2000—2016年,新疆区域绿色发展程度存在较大空间异质性;(2)Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ三个时期新疆各县市的绿色增长效率具有明显的空间正相关性且正相关性趋于增强;(3)2000—2016年,绿色增长效率的重心继续向东北方向迁移。研究结果对新疆丝绸之路经济核心区的生态文明建设和绿色发展提供科学支持。

关键词：绿色发展效率多源遥感空间自相关重心转移时空演变

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利用随机森林方法优选光谱特征预测土壤水分含量

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激光与光电子学进展 2018年第11期55卷 464-470页

作者：包青岭丁建丽王敬哲新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046

为了更加精确地分析土壤光谱中不同水分吸收带内的光谱吸收特征参数在估测土壤水分含量(SMC)中的重要性,以新疆渭干河-库车河绿洲为研究区,采集38个土壤样本进行土壤光谱反射率及SMC的测定。利用去包络线消除法提取反射光谱水分吸收特... 详细信息

为了更加精确地分析土壤光谱中不同水分吸收带内的光谱吸收特征参数在估测土壤水分含量(SMC)中的重要性,以新疆渭干河-库车河绿洲为研究区,采集38个土壤样本进行土壤光谱反射率及SMC的测定。利用去包络线消除法提取反射光谱水分吸收特征参数,包括最大吸收深度D、吸收谷右面积Ra、吸收谷左面积La、吸收谷总面积A、面积归一化最大吸收深度DA和对称度S,将反射光谱水分吸收特征与SMC进行相关性分析,通过随机森林方法对光谱水分吸收特征参数进行分类,获取各参数对SMC的重要性。运用多元逐步回归模型建立SMC反演模型。结果表明:D、A与SMC的相关性最高,同时2200nm及1400nm波段范围内的光谱吸收特征参数与SMC的相关性优于1900nm波段范围内的光谱吸收特征参数;对SMC影响较为重要的前5个参数分别为D2200、La2200、A2200、D1900和Ra2200;SMC的最佳预测模型是采用A2200、D2200建立的多元逐步回归模型,其建模集决定系数为0.88,建模集均方根误差为2.08,测试集决定系数为0.89,预测均方根误差为2.21,相对分析误差为2.80。随机森林分类能得到对土壤含水量影响较为重要的光谱水分特征参数,为干旱区精准土壤水分快速估测提供了新方法。

关键词：光谱学土壤水分含量随机森林吸收特征参数

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1960—2017年艾比湖流域实际蒸散量与气象要素的变化特征

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地理学报 2021年第5期76卷 1177-1192页

作者：尼格娜热·阿曼太丁建丽葛翔宇包青岭新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

传统估算蒸散发的方法大都基于局地尺度,而在生态水文发生剧烈变化的资料稀缺流域背景下,充分考虑流域下垫面的空间变异性的陆面过程模型为流域长时序、大尺度及连续模拟实际蒸散量提供了新途径。以艾比湖流域为研究区,应用可变下渗能... 详细信息

传统估算蒸散发的方法大都基于局地尺度,而在生态水文发生剧烈变化的资料稀缺流域背景下,充分考虑流域下垫面的空间变异性的陆面过程模型为流域长时序、大尺度及连续模拟实际蒸散量提供了新途径。以艾比湖流域为研究区,应用可变下渗能力模型(VIC)模拟1960—2017年艾比湖流域的水文过程,探讨研究区值实际蒸散发量的年、月、日时空变化规律,并运用小波分析方法对5个气象要素及研究区实际蒸散发量的模拟值进行多尺度特征分析,结果表明:(1) VIC在温泉和博乐的径流纳什效率系数(NSE)分别为0.09和0.23,模拟效果较为满意;VIC实际蒸散量的模拟值与理论计算值,R2达0.80,均方根误差(RMSE)为31.76 mm a-1,NSE为0.32,模拟效果相对较好;(2)时间尺度上,艾比湖流域58 a来年际实际蒸散量呈上升趋势,年均实际蒸散量以1.03 mm a-1的速率递增;月值和日值蒸散量均呈单峰趋势;且年代际变化中5—7月的实际蒸散量在20世纪90年代和21世纪呈现下降趋势,20世纪70年呈现上升趋势,而其余月份无明显变化;(3)空间分布上,艾比湖流域内实际蒸散发量总体上呈现高海拔及其附近地区蒸散强烈,从春季到夏季,强蒸散区由西北向东南转移,年实际蒸散量空间分布与春夏季分布一致;(4)艾比湖流域实际蒸散发量与各气象要素在时频域中均存在1~4个显著性周期,且在一定尺度的周期上,平均风速、平均温度以及日照时数超前于实际蒸散量变化,而年降水量和相对湿度滞后于实际蒸散量变化,受降水影响实际蒸散发1965年和2003年发生1 a周期的"强—弱"转换,受相对湿度影响实际蒸散量在1965年和2008年发生2~4.5 a周期的"强—弱"转换。

关键词：实际蒸散量 VIC模型小波分析多尺度分析

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基于VIC模型模拟的干旱区土壤水分及其时空变化特征

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生态学报 2020年第9期40卷 3048-3059页

作者：包青岭丁建丽王敬哲刘婕马春玥新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验乌鲁木齐830046 新疆财经大学乌鲁木齐830046

土壤水分在陆地水循环中起着十分重要的作用,大尺度、长时间及高精度的土壤水分监测是旱情预警、生态恢复与精准农业决策部署的重要指导依据,而陆面过程模式模拟在时空尺度上可获得更准确的土壤水分特征。以渭⁃库绿洲为目标靶区,结合VI... 详细信息

土壤水分在陆地水循环中起着十分重要的作用,大尺度、长时间及高精度的土壤水分监测是旱情预警、生态恢复与精准农业决策部署的重要指导依据,而陆面过程模式模拟在时空尺度上可获得更准确的土壤水分特征。以渭⁃库绿洲为目标靶区,结合VIC陆面过程模型和土地利用类型变化,探讨2009—2016年研究区年际间不同地类土壤水分时空变化规律,并用实测数据进行精度验证,结果表明:(1)东北区域土壤含水率模拟值较高,土壤含水量低值集中在研究区西部与南部区域。(2)盐渍土壤表层含水量高于耕地,每年雨季,灌丛土壤含水量高于其他3种地类,由于大量荒地转为耕地,绿洲荒地土壤含水量与耕地土壤相互接近,在28.784—53.741 mm之间。(3)渭⁃库绿洲近7年耕地与盐渍地面积大幅度增加,耕地与盐渍地面积增幅达35%以上,荒地面积相较2009年减少约46%,灌丛面积增幅约15%。(4)荒地土壤含水量伴随面积大幅度下降,土壤含水量数值集中在正态曲线28.6 mm以上区域。VIC模拟值与实测值均方根误差(RMSE)范围在1.4—2.80之间,RE范围在0.90—2.20之间,R2范围在0.40—0.60之间,模拟效果较好。

关键词：土壤含水量 VIC陆面过程模型土地利用类型时空变化

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多情景模拟下的新疆生态系统服务价值评估

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环境科学与技术 2023年第4期46卷 195-204页

作者：曲艺丁建丽包青岭王颖慧许梦珠新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

研究多情景下的新疆土地利用变化及生态系统服务价值(ESV),探讨区域内最优的土地利用分布格局,对干旱区的可持续发展与土地利用规划具有重要意义。该研究耦合多目标优化和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型对自然发展情景、经济发展情景... 详细信息

研究多情景下的新疆土地利用变化及生态系统服务价值(ESV),探讨区域内最优的土地利用分布格局,对干旱区的可持续发展与土地利用规划具有重要意义。该研究耦合多目标优化和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型对自然发展情景、经济发展情景、生态优先情景、可持续发展情景4种情景下的土地利用需求及空间分布进行预测模拟,采用价值当量法计算新疆未来情景下的生态系统服务价值。结果表明:(1)2000-2020年,新疆土地利用类型以荒地为主,土地利用变化主要表现为耕地的增加和荒地的减少。2035年4种情景下的土地利用变化不同,空间模拟结果整体上扩张趋势一致,局部变化明显。(2)利用PLUS模型对新疆的土地利用变化模拟效果较好,Kappa系数均值达到0.8991,总体精度均值达到0.9548,可以有效模拟新疆2035年的土地利用空间格局。(3)2035年自然发展、经济发展、生态优先、可持续发展情景下的ESV分别为18717.25、17816.36、19221.52、18134.45亿元。加强草地、水域、林地、湿地等生态用地的保护,有利于提高ESV价值总量。可持续发展情景可作为兼顾生态保护和经济发展双重因素的优化情景,参与新疆未来的规划发展。

关键词：土地利用生态系统服务价值多情景模拟 PLUS模型多目标优化

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基于同位素揭示艾比湖流域地下水特征

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干旱区地理 2023年第2期46卷 201-210页

作者：刘景明丁建丽包青岭张子鹏姜磊鹏曲艺新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830046 智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义,认识和管理地下水资源是防止河流基流减少,地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征,结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法... 详细信息

地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义,认识和管理地下水资源是防止河流基流减少,地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征,结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法,探讨不同区域地下水补给来源和水化学组分动态变化。结果表明:(1)博尔塔拉河(简称博河)和精河中下游区域氢氧同位素(δ2H与δ18O)值最大,艾比湖周边区域次之,博河上游区域最小,流域地下水存在不同的循环过程。(2)地下水氘盈余(d-excess)和水化学特征反映了地下水不同的补给机制和影响因素,博河上游区域地下水主要受冰川积雪融水补给;博河和精河中下游地下水主要来源为地表水和降水,同时受岩层性质、农田开发和灌溉措施影响较大;艾比湖周边地下水主要来源于冰雪融水和降水。中下游区域和河湖交汇区地下水是防控和治理的重点区域。(3)地下水流动系统Ⅰ的电导率(Electrical conductance,EC)在210.00~2500.00μS·cm^(-1)之间,d-excess在6.47‰~9.70‰之间;流动系统ⅡEC在141.60~5260.00μS·cm^(-1)之间,d-excess在9.61‰~17.45‰之间,地下含水层存在不同的水力联系。研究结果对艾比湖流域地下水氢氧同位素和水化学驱动机制的探讨,可以为流域地下水资源的合理利用及科学开发提供一定的理论参考依据。

关键词：氢氧同位素水化学组分地下水补给地下水流动系统艾比湖流域

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低空遥感结合卫星影像的河道流量反演

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干旱区地理 2023年第3期46卷 385-396页

作者：姜磊鹏丁建丽包青岭葛翔宇刘景明王瑾杰新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

中小型河流的径流量精准监测对干旱区生态稳定具有重要意义。然而中小型河流流量遥感精准反演存在困难。以新疆尼勒克县境内的喀什河种峰场河段为例,基于关系拟合法,依据实测水文数据、无人机数据和卫星数据,构建河宽、水深与流量之间... 详细信息

中小型河流的径流量精准监测对干旱区生态稳定具有重要意义。然而中小型河流流量遥感精准反演存在困难。以新疆尼勒克县境内的喀什河种峰场河段为例,基于关系拟合法,依据实测水文数据、无人机数据和卫星数据,构建河宽、水深与流量之间幂函数关系模型,并利用卫星数据的时序性,反演监测河段24次不同时期的径流量。反演结果表明:当径流量为0~50 m^(3)·s^(-1)和50~100 m^(3)·s^(-1)时,基于河宽的水力几何形态径流量反演效果最优,均方根误差(RMSE)分别为7.15 m^(3)·s^(-1)和2.81 m^(3)·s^(-1);当径流量为100~200 m^(3)·s^(-1)和>200 m^(3)·s^(-1)时,基于水深和河宽的水力几何形态径流量反演效果最佳,RMSE分别为13.37 m^(3)·s^(-1)和1.06 m^(3)·s^(-1)。研究结果可为水文资料缺乏区的中小型河流径流精细化监测与管理提供一种新方法,也对洪流灾害预测、水能资源开发与水生态系统修复具有较高的参考价值。

关键词：无人机遥感 Sentinel-2 河道流量关系拟合法反演

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综合护理在妊娠期高血压疾病患者围生期护理中效果和对胎儿窘迫的影响

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基层医学论坛 2023年第30期27卷 1-3页

作者：黄桂慧鲍庆玲李广莲佛山市妇幼保健院妇产中心广东佛山528250

目的通过在妊娠期高血压疾病(妊高症)患者围生期实施综合护理干预,总结分析各种护理操作对产妇血压、心理状态及胎儿窘迫的影响。方法随机选取2019年2月—2021年3月接诊的50例妊高症患者进行研究,将患者分为研究组、对照组(各25例),分... 详细信息

目的通过在妊娠期高血压疾病(妊高症)患者围生期实施综合护理干预,总结分析各种护理操作对产妇血压、心理状态及胎儿窘迫的影响。方法随机选取2019年2月—2021年3月接诊的50例妊高症患者进行研究,将患者分为研究组、对照组(各25例),分别给予常规护理、综合护理干预,比较分析2组患者的血压指标、心理状态及胎儿窘迫发生率。结果实施综合护理干预后,研究组患者的舒张压、收缩压均明显低于对照组,焦虑、抑郁指标也明显低于对照组,研究组胎儿窘迫率(窘迫率为4.00%)明显低于对照组(窘迫率为20.00%)(P<0.05)。结论通过临床实施综合护理干预,有效控制了妊高症患者围生期血压水平,缓解了患者的不良情绪,显著降低了胎儿窘迫率,具有较高的临床推广应用价值。

关键词：妊娠期高血压疾病综合护理胎儿窘迫焦虑抑郁

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一种风电场的等值方法

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智能电网 2016年第1期4卷 20-24页

作者：何海平薄庆玲孙宇国网安徽省电力公司滁州供电公司安徽省滁州市239000

为减少数值仿真的计算量,可采取有效等值方法进行大规模电力系统暂态稳定性分析。鉴于以往风电场的排列方式,总结出放射式、干线式两种基本排列方式,并说明各自特点。在研究风电场并网时,为节省仿真时间,简化计算,采取具体的等值方法对... 详细信息

为减少数值仿真的计算量,可采取有效等值方法进行大规模电力系统暂态稳定性分析。鉴于以往风电场的排列方式,总结出放射式、干线式两种基本排列方式,并说明各自特点。在研究风电场并网时,为节省仿真时间,简化计算,采取具体的等值方法对风电场进行简化已成为必然趋势。随着风电场等值研究的日益发展,越来越多的等值方法被提出,较为典型的是容量加权法和按功率损耗相等的等值方法。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,比较两种不同等值方法的优越性,结果表明,按功率损耗相等的等值效果较好,误差较小。

关键词：风电场排列方式等值方法容量加权法

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