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Time lag effect of vegetation response to seasonal precipitation in the Mara River Basin

Ecological Processes 2023年第4期12卷 23-37页

作者： Shouming Feng Zhenke Zhang shuhe zhao Xinya Guo Wanyi Zhu Priyanko Das School of Geography and Oceanography Sciences Nanjing University Institute of African Studies Nanjing University Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application

Background Mara River Basin is an ecologically fragile area in East Africa, with a pattern of alternating wet and dry seasons shaped by periodic precipitation. Considering the regional biological traits and climatic change, the vegetation's response to seasonal variation is complicated and frequently characterized by time lags. This study analyzed the variation of the Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) and investigated its time lag to precipitation at the monthly scale. NDVI characteristic peaks were proposed from the perspective of seasonal mechanisms and were quantified to assess the lag *** The results showed that the Anomaly Vegetation Index could identify low precipitation in 2006, 2009, and 2017. The NDVI showed an increasing trend in 75% of areas of the basin, while showed a decreased significance in 3.5% of areas, mainly in savannas. As to the time lag, the 1-month lag effect dominated most months, and the spatiotemporal disparities were noticeable. Another method considering the alternations of wet and dry seasons found that the time lag was approximately 30 days. Based on the time distribution of NDVI characteristic peaks, the average time lag was 35.5 days and increased with the range of *** The findings confirmed an increasing trend of NDVI in most regions from 2001 to 2020, while the trends were most obvious in the downstream related to human activities. The results could reflect the time lag of NDVI response to precipitation, and the 1-month lag effect dominated in most months with spatial heterogeneity. Four NDVI characteristic peaks were found to be efficient indicators to assess the seasonal characteristics and had a great potential to quantify vegetation variation.

关键词： Mara River Basin NDVI Seasonal precipitation Characteristic peak Time lag

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Time lag effect of vegetation response to seasonal precipitation in the Mara River Basin

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Ecological Processes 2023年 665-679页

Background Mara River Basin is an ecologically fragile area in East Africa, with a pattern of alternating wet and dry seasons shaped by periodic precipitation. Considering the regional biological traits and climatic change, the vegetation's response to seasonal variation is complicated and frequently characterized by time lags. This study analyzed the variation of the Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) and investigated its time lag to precipitation at the monthly scale. NDVI characteristic peaks were proposed from the perspective of seasonal mechanisms and were quantified to assess the lag *** The results showed that the Anomaly Vegetation Index could identify low precipitation in 2006, 2009,and 2017. The NDVI showed an increasing trend in 75% of areas of the basin, while showed a decreased significance in 3.5% of areas, mainly in savannas. As to the time lag, the 1-month lag effect dominated most months, and the spatiotemporal disparities were noticeable. Another method considering the alternations of wet and dry seasons found that the time lag was approximately 30 days. Based on the time distribution of NDVI characteristic peaks, the average time lag was 35.5 days and increased with the range of *** The findings confirmed an increasing trend of NDVI in most regions from 2001 to 2020, while the trends were most obvious in the downstream related to human activities. The results could reflect the time lag of NDVI response to precipitation, and the 1-month lag effect dominated in most months with spatial heterogeneity. Four NDVI characteristic peaks were found to be efficient indicators to assess the seasonal characteristics and had a great potential to quantify vegetation variation.

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《中国石油报》在媒体融合平台建设中的探索与实践

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计算机应用文摘 2023年第17期39卷 60-63,68页

作者：赵树合中国石油报北京100011

当前传统纸媒正面临着严峻的挑战,并且自身存在多种现实问题。作为报纸的重要组成部分,行业报也在积极摸索和努力转型。《中国石油报》根据自身的特点和工作实际,对媒体融合平台涉及的系统和模块进行了梳理,在传统媒体和新媒体融合发展... 详细信息

当前传统纸媒正面临着严峻的挑战,并且自身存在多种现实问题。作为报纸的重要组成部分,行业报也在积极摸索和努力转型。《中国石油报》根据自身的特点和工作实际,对媒体融合平台涉及的系统和模块进行了梳理,在传统媒体和新媒体融合发展方面进行了探索和实践。

关键词：融媒体一次采集多元生成转型升级平台方案和模块

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基于TRMM降雨数据的中国黄淮海地区干旱监测分析

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国土资源遥感 2016年第1期28卷 122-129页

作者：陈诚赵书河南京大学江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 南京大学卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室南京210023 中国南海研究协同创新中心南京210023

热带降雨测量卫星(tropical rainfall measuring mission,TRMM)的降雨数据覆盖范围广,时间分辨率高,是区域干旱监测的一种有效数据源。将0.25°空间分辨率的TRMM 3B43数据降尺度处理成0.05°空间分辨率数据,用以构建降水量距平百分率(P... 详细信息

热带降雨测量卫星(tropical rainfall measuring mission,TRMM)的降雨数据覆盖范围广,时间分辨率高,是区域干旱监测的一种有效数据源。将0.25°空间分辨率的TRMM 3B43数据降尺度处理成0.05°空间分辨率数据,用以构建降水量距平百分率(Pa指数)和Z指数,对黄淮海地区2010年冬季到2011年春季的干旱时空演化特征进行监测与分析,并计算同期的标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)对监测结果进行验证。研究结果表明,降尺度数据具有较高的可靠性,与实测数据的拟合结果 R2>0.76;Pa指数突出降水盈亏程度,能够有效监测区域尺度干旱,但缺乏空间分布规律;Z指数以Person-Ⅲ型分布拟合降水量,能够很好地监测干旱的时空演化特征,但干旱等级划分相对困难;利用Pa指数对Z指数干旱等级划分进行修正,其结果与SPI相关程度R2>0.75,表明Pa和Z指数用于干旱监测的有效性,为区域尺度干旱监测提供了一种切实可行的方法。

关键词： TRMM 干旱监测有效性验证 Pa指数 Z指数

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结合Sentinel-2光谱与纹理信息的冬小麦作物茬覆盖度估算

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遥感学报 2020年第9期24卷 1108-1119页

作者：蔡文婷赵书河王亚梅彭凡晨南京大学地理与海洋科学学院南京210023 南京大学中国南海研究协同创新中心南京210023 南京大学江苏省地理信息技术重点实验室南京210023

作物茬覆盖度的估算对于探究农业耕作方式对周围环境的影响具有十分重要的意义。目前,基于多光谱影像的作物茬指数是作物茬覆盖度估算的常用方法。然而,在作物茬高覆盖区域,指数法容易出现“饱和”现象。已有研究结果表明结合影像的光... 详细信息

作物茬覆盖度的估算对于探究农业耕作方式对周围环境的影响具有十分重要的意义。目前,基于多光谱影像的作物茬指数是作物茬覆盖度估算的常用方法。然而,在作物茬高覆盖区域,指数法容易出现“饱和”现象。已有研究结果表明结合影像的光谱与纹理信息有助于改善指数法的“饱和”问题。Sentinel-2作为一颗多光谱卫星,空间分辨率可达10 m,与Landsat OLI相比,具有更丰富的纹理信息。因此,探究Sentinel-2光谱与纹理信息相结合在作物茬覆盖度估算上的潜力具有重要意义。本文以山东省禹城市为研究区,分析了Sentinel-2各波段反射率、归一化差值指数以及不同窗口大小下灰度共生矩阵统计量等遥感因子与野外实测作物茬覆盖度的相关性,并利用最优子集法对遥感因子进行筛选,构建作物茬覆盖度的最优估算模型。同时,使用留一法交叉验证对模型进行评价。结果表明在单因子分析中,归一化差异耕作指数NDTI(Normalized Difference Residue Index)与作物茬覆盖度的相关性最好,相关系数达0.735。使用NDTI、5×5窗口下Sentinel-28A波段的相关性统计量以及12波段的方差统计量构建的多元方程是作物茬覆盖度估算的最优模型,相关系数为0.869,均方根误差为11%。与仅使用光谱信息的最优模型相比,相关系数提高了0.094,均方根误差下降了3.5%。可见,结合Sentinel-2的纹理信息有助于提高作物茬覆盖度的估算精度。

关键词： Sentinel-2 作物茬覆盖度作物茬指数灰度共生矩阵纹理窗口最优子集回归 Landsat OLI

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基于多源遥感数据和EC-LUE模型的冬小麦产量估算

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中国农业信息 2023年第1期35卷 27-42页

作者：欧阳宏达赵书河张新明南京大学地理与海洋科学学院、自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室、江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发利用协同创新中心南京210023 山东省潍坊市规划编制研究中心潍坊261041

【目的】及时、准确、无损地估算冬小麦产量有助于粮食生产管理和粮食安全。【方法】文章使用Sentinel-2的红光波段和短波红外数据及MOD09Q1数据,使用ESTARFM融合方法,生成冬小麦生长期(3~6月)内8 d的NDVI高空间分辨率时间序列数据。结... 详细信息

【目的】及时、准确、无损地估算冬小麦产量有助于粮食生产管理和粮食安全。【方法】文章使用Sentinel-2的红光波段和短波红外数据及MOD09Q1数据,使用ESTARFM融合方法,生成冬小麦生长期(3~6月)内8 d的NDVI高空间分辨率时间序列数据。结合MERRA-2气象同化数据,使用EC-LUE模型进行农作物总初级生产力(GPP)的模拟估算,并使用收割指数方法将之转化为冬小麦产量,将估算结果与美国农业部门公布的县级产量数据进行比较验证。【结果】实验表明,Sentinel-2与MOD09Q1融合NDVI具有良好的融合精度,相关系数在0.60~0.87之间。基于融合NDVI估算的GPP相比MOD17A2H具有更好的空间细节和纹理。2017—2020年估算产量平均绝对误差MAE为8.41 bu/acre,平均相对误差为18.4%,均方根RMSE为9.7 bu/acre。【结论】基准影像数量及其与预测日期的时间差会影响融合的精度,总体上能用于后续GPP模拟;EC-LUE模型较好地模拟了农作物的GPP水平和产量,在土地覆盖类型复杂的区域,可以提供更好的GPP空间变异信息,具有可移植性;基于收割指数方法将生长期内累计的GPP能转换为产量信息,能满足在作物收割之前的产量估算需求。

关键词： ESTARFM GPP 光能利用率模型冬小麦产量估算

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转铁蛋白修饰的载新吲哚菁绿脂质体的制备及其对乳腺癌光动力治疗作用研究

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中国药学杂志 2024年第11期59卷 1023-1031页

作者：卢雪张书贺赵艺涵金明姬高钟镐金光明延边大学附属医院超声医学科吉林延吉133000 中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室药物传输技术及新型制剂北京市重点实验室北京100050

目的制备转铁蛋白(Tf)修饰的载光敏剂新吲哚菁绿(IR820)脂质体,并对其进行表征,结合光动力治疗(PDT)乳腺癌4T1细胞及原位乳腺癌小鼠模型,为临床治疗乳腺癌提供一种新思路。方法采用薄膜分散法分别制备载IR820脂质体(IR820@Lipo)和Tf修... 详细信息

目的制备转铁蛋白(Tf)修饰的载光敏剂新吲哚菁绿(IR820)脂质体,并对其进行表征,结合光动力治疗(PDT)乳腺癌4T1细胞及原位乳腺癌小鼠模型,为临床治疗乳腺癌提供一种新思路。方法采用薄膜分散法分别制备载IR820脂质体(IR820@Lipo)和Tf修饰的载IR820脂质体(Tf-IR820@Lipo),采用紫外(UV)法检测其包封率,用透射电子显微镜和粒径仪考察其理化性质;以激光共聚焦和流式细胞技术观察4T1细胞对两者的摄取情况;CCK8实验评价两者对4T1细胞的增殖抑制;活性氧(ROS)检测在激光(Laser)照射下两者细胞内荧光强度差异;体内小动物成像法观察药物在模型小鼠内的聚集情况;体内药效学研究分析药物抗癌作用及毒副作用。结果IR820@Lipo和Tf-IR820@Lipo平均粒径分别为(84.30±15.66)、(116.20±14.68)nm,电位分别为(-8.21±2.06)、(-5.23±1.19)mV;透射电镜表征显示该脂质体呈类球形,分布均匀;IR820@Lipo的包封率为(94.61±0.67)%,载药量为(8.82±0.92)%;Tf-IR820@Lipo的包封率为(95.55±0.83)%,载药量为(8.92±1.01)%。Tf-IR820@Lipo在Laser照射下能显著抑制4T1细胞的增殖并促进其凋亡;ROS检测结果显示Tf-IR820@Lipo在Laser照射下能使4T1细胞内荧光强度明显增强;荷瘤小鼠的体内实验结果显示,Tf-IR820@Lipo光照组在小鼠体内具有较高的肿瘤靶向性;体内药效学研究显示Tf-IR820@Lipo对乳腺癌的抑制作用最强,且未造成小鼠的肝肾功能损伤,无明显的毒副作用。结论Tf-IR820@Lipo以其高靶向性、高疗效及低毒性有望成为治疗乳腺癌的新型制剂。

关键词：转铁蛋白光敏性脂质体光动力疗法乳腺癌新吲哚菁绿

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面向对象的高空间分辨率遥感影像道路信息的提取

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地球信息科学 2008年第2期10卷 257-262页

作者：唐伟赵书河王培法南京大学地理信息科学系南京210093

遥感影像的道路信息提取是构建及更新地理空间数据库的一个重要组成部分。针对高空间分辨率遥感影像丰富的地物细节信息和突出的结构、纹理信息的特点,采用一种面向对象技术,实现了高空间分辨率影像道路信息提取。首先,利用面向对象的... 详细信息

遥感影像的道路信息提取是构建及更新地理空间数据库的一个重要组成部分。针对高空间分辨率遥感影像丰富的地物细节信息和突出的结构、纹理信息的特点,采用一种面向对象技术,实现了高空间分辨率影像道路信息提取。首先,利用面向对象的影像分割技术得到道路均值对象,然后挖掘高空间分辨率遥感影像中描述道路的光谱特征、几何特征及纹理特征,构建道路对象的知识库,实现了城郊重要道路信息的提取。与最大似然法相比,提取结果充分利用道路形状和纹理信息,能克服光谱特征的噪声现象,提取道路准确率高,为高空间分辨率遥感影像道路信息提取提供了一种新的途径。

关键词：影像分割面向对象高分辨率影像道路

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基于对象特征的山东省丘陵地区多时相遥感土地覆被自动分类

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生态学报 2014年第24期34卷 7251-7260页

作者：谭磊赵书河罗云霄周洪奎王安雷步云卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室南京大学南京210023 江苏省地理信息技术重点实验室南京大学南京210023 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

对于基于像元的土地覆被分类来说,植被的分类是难点。使用多时相面向对象分类方法可以较好的解决这个问题。以山东省烟台市丘陵地区为研究区,采用Landsat TM(Landsat Thematic Mapper remotely sensed imagery)、DEM(Digital Elevation ... 详细信息

对于基于像元的土地覆被分类来说,植被的分类是难点。使用多时相面向对象分类方法可以较好的解决这个问题。以山东省烟台市丘陵地区为研究区,采用Landsat TM(Landsat Thematic Mapper remotely sensed imagery)、DEM(Digital Elevation Model)、坡度、坡位、坡向等多种数据,利用基于对象特征的多时相分类方法对研究区进行土地覆盖自动分类。首先对影像进行多尺度分割并检验分割结果选取合适的分割尺度,然后分析对象的光谱、纹理、形状特征。根据各类地物的光谱特征、地理相关性、形状、空间分布等特征,明确类别之间的差异。建立决策树使用隶属度函数进行模糊分类,借助支持向量机提高分类精度。研究结果表明,通过使用多时相影像采用面向对象分类方法,相对于传统的基于像素的分类可以明显提高分类精度,尤其是解决了乔灌草的区分问题。

关键词：对象特征丘陵地区土地覆被分类支持向量机

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1976年以来江苏盐城滨海湿地景观变化及驱动力分析

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海洋学报 2012年第1期34卷 101-108页

作者：左平李云赵书河周鑫滕厚锋陈浩南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093 南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室江苏南京210093 江苏盐城国家级自然保护区江苏盐城224333

基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的... 详细信息

基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的主要变化特征表现为以獐茅、碱蓬群落为代表的自然湿地的大面积减少,和以鱼塘、农业用地为代表的人工湿地的大面积增加。景观指标分析表明盐城滨海湿地景观总体上有破碎化程度加剧的趋势。结果分析认为,这种变化既受到政策导向型的各类滩涂开发等人为干扰活动的影响,也受到滨海湿地自然演化和潮滩蚀淤等自然因素的影响。尽快改变盐城滨海湿地现有的开发利用模式,使各种人类活动对整个生态系统的压力减到最小,以获得经济、社会、生态效益的统一。

关键词：土地利用/变化景观变化滨海湿地江苏盐城

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