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Mechanisms,monitoring and modeling of shrub encroachment into grassland:a review

International Journal of Digital Earth 2019年第6期12卷 625-641页

作者： Xin Cao Yu Liu xihong cui Jin Chen Xuehong Chen State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China Beijing Engineering Research Center for Global Land Remote Sensing Products Institute of Remote Sensing Science and EngineeringFaculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China

Shrub encroachment into arid and semi-arid grasslands has elicited extensive research attention worldwide under the background of climate change and increasing anthropogenic *** encroachment may considerably impact local ecosystems and economies,including the conversion of the structure and function of ecosystems,the shift in ambient conditions,and the weakness of local stock farming *** article reviews recent research progresses on the shrub encroachment process and mechanism,shrub identification and dynamic monitoring using remote sensing,and modeling and simulation of the shrub encroachment process and *** studies can help to evaluate the ecological effect of shrub encroachment,and thus,practically manage and recover the ecological environment of degraded ***,the lack of effective measures and data for monitoring shrub encroachment at a large spatial scale severely limits research on the mechanism,modeling,and simulation of shrub encroachment,and the shrub encroachment stages can hardly be quantitatively defined,resulting in insufficient analysis and simulation of shrub encroachment for different spatiotemporal scales and stages *** in remote sensingbased shrub encroachment dynamic monitoring might be crucial for analyzing and understanding the process and mechanism of shrub encroachment,and multi-disciplinary and multi-partnerships are required in the shrub encroachment studies.

关键词： Shrub encroachment arid and semi-arid grassland mechanism dynamic monitoring modeling and simulation

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Measurement of soil water content using ground-penetrating radar: a review of current methods

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International Journal of Digital Earth 2019年第1期12卷 95-118页

作者： Xinbo Liu Jin Chen xihong cui Qixin Liu Xin Cao Xuehong Chen State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Institute of Remote Sensing Science and EngineeringFaculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China

Soil water content(SWC)is a crucial parameter in ecology,agriculture,hydrology,and engineering *** on non-invasive monitoring of SWC has been a long-lasting topic in these *** penetrating radar(GPR),a non-destructive geophysical technique,has the advantages of high resolution,deep detection depth,and high efficiency in SWC measurements at medium *** has been successfully applied in field *** paper summarizes the recent progress in developing GPR-based SWC measurement methods,including reflected wave,ground wave,surface reflection,borehole GPR,full waveform inversion,average envelope amplitude,and frequency shift *** principles,advantages,limitations,and applications of these methods are described in detail.A comprehensive technical framework,which comprises the seven methods,is proposed to understand their principles and *** key procedures,namely,data acquisition and data processing,are emphasized as crucial to method *** suitable methods that will satisfy diverse application demands and field conditions are *** development,potential applications,and advances in hardware and data processing techniques are also highlighted.

关键词： Soil water content ground penetrating radar soil permittivity average wave velocity frequency domain analysis

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Modeling tree root diameter and biomass by ground-penetrating radar

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Science China Earth Sciences 2011年第5期54卷 711-719页

作者： cui xihong CHEN Jin SHEN JinSong CAO Xin CHEN XueHong ZHU XiaoLin State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Beijing Normal University Beijing 100875 China State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting China University of Petroleum Beijing 102249 China

Roots play a key role in ecosystem functioning as they transfer water and nutrients from soil to plants. Traditional methods for measuring roots are labor-intensive and destructive in nature, which limits quantitative and repeatable assessments in long- term research. Ground-penetrating radar （GPR） provides a non-destructive method to measure plant roots. Based on the superiority of GPR with 2 GHz frequency, we developed a new, practical method to estimate root biomass. First, average root matter density was measured by collecting a small number of root samples. Second, under controlled, experimental conditions in a sandy area, a root diameter estimation model base on GPR was developed from which root diameter was estimated. Third, root volume was calculated using the estimated root diameter and assuming the shape of roots to be cylindrical. Finally, root biomass was estimated by averaging root matter density and root volume. Results of this study suggest the following：（1） the density of coarse roots with diameters greater than 0.5 cm is relatively uniform; （2） a new wave shape parameter, AT, extracted from profile data of 2 GHz frequency antenna is independent of root depth, thus enabling the construction of a root diameter estimation model with high accuracy; and （3） results of a field experiment demonstrated the GPR-based method to be feasible and effective in estimating biomass of coarse roots. These findings are helpful for improving GPR-based root diameter and biomass estimation models and suggest the potential of GPR data in studying root systems.

关键词： ground-penetrating radar tree root system root biomass root diameter

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微波消解-分光光度法测定小桐子毛油中的磷含量

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粮油加工（电子版） 2014年第7期 47-49页

作者：崔锡红中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院黑龙江大庆163714

采用微波消解技术对小桐子毛油进行预处理,通过分光光度法测定其中磷的舍量。选取了适宜的微波消解条件。分析了方法的精密度,与干法消解测定结果进行了对比,并开展了样品加标回收率试验。结果表明:该法操作简单、试剂用量少、重现性好... 详细信息

采用微波消解技术对小桐子毛油进行预处理,通过分光光度法测定其中磷的舍量。选取了适宜的微波消解条件。分析了方法的精密度,与干法消解测定结果进行了对比,并开展了样品加标回收率试验。结果表明:该法操作简单、试剂用量少、重现性好,用微波消解技术大大缩短了样品前处理的时间,适于小桐子毛油中磷含量的快速分析。

关键词：微波消解磷小桐子毛油分光光度法

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倒春寒与北方冬小麦生育期时空关联特征分析

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中国农业资源与区划 2020年第10期41卷 79-88页

作者：张璐云王帅王文晴陈晋崔喜红北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心北京100875

[目的]气候变化可能通过影响生育期的长度,对冬小麦遭受倒春寒的风险产生增强或减弱的双重可能影响。文章结合冬小麦生育期的变化,研究分析气候变化背景下冬小麦在不同生育期内遭遇倒春寒风险的时空变化特征。[方法]利用北方冬小麦主产... 详细信息

[目的]气候变化可能通过影响生育期的长度,对冬小麦遭受倒春寒的风险产生增强或减弱的双重可能影响。文章结合冬小麦生育期的变化,研究分析气候变化背景下冬小麦在不同生育期内遭遇倒春寒风险的时空变化特征。[方法]利用北方冬小麦主产区地面气象台站记录的逐日气温资料以及农业气象台站记录的地面物候资料,提取出各气象站点在1993—2016年发生在返青—拔节、拔节—抽穗以及抽穗后的倒春寒事件,计算倒春寒气象指标K,结合核密度分析及联合经验正交分析(JEOF)方法,分析冬小麦在不同生育期内遭遇倒春寒强度的时空变化规律。[结果](1)1993—2016年在返青—拔节以及拔节—抽穗阶段,倒春寒累积K值与发生次数均有减少的趋势,但在抽穗后阶段,倒春寒累积K值减少速度最慢,且发生次数小幅度增加;(2)生育期长度与累积K值有较好的时空变化一致性,生育期的延长往往伴随着累积K值增加,但在不同区域、不同生育阶段生育期长度变化的作用存在差异;(3)在返青—拔节、拔节—抽穗阶段,倒春寒高发聚集区范围不断缩小北移,在抽穗后阶段,高发聚集区覆盖范围广,且空间分布变化不明显。[结论]未来全球气温升高对减弱倒春寒的发生强度有正面效应,但这种正面效应也可能被生育期延长以及小麦抗病虫害能力减弱带来的负面影响所抵消。因此,仍应加强对倒春寒的预警与防御,尤其需要重点关注抽穗后阶段。

关键词：气候变化倒春寒北方冬小麦关键生育期时空特征

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野外自然条件下探地雷达识别植物根系的有效性研究

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地球物理学进展 2021年第6期36卷 2764-2774页

作者：张璐云崔喜红全振先张政陈晋北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态学国家重点实验室北京100875

植物根系研究对于理解全球气候变化下的碳储存与碳分配等问题具有重要意义.而探地雷达可以在不破坏土壤环境的情况下获取根系信息,但其探测效果会受到土壤环境、根的大小及其空间分布等因素的影响.因此,探地雷达在野外自然条件下对根系... 详细信息

植物根系研究对于理解全球气候变化下的碳储存与碳分配等问题具有重要意义.而探地雷达可以在不破坏土壤环境的情况下获取根系信息,但其探测效果会受到土壤环境、根的大小及其空间分布等因素的影响.因此,探地雷达在野外自然条件下对根系的识别率和识别精度仍需进一步分析验证.本文基于对内蒙古灌丛化草地小叶锦鸡儿灌木根系的探测实验,设计雷达测量结果与剖面开挖实测结果的匹配比较方案.进一步探究天线频率、根的直径、根的深度、根的含水量以及根的伸展角度对探地雷达探测根系的识别率和识别精度的影响.结果表明:(1)三种天线频率对小叶锦鸡儿根系的识别率均可达50%以上,其中900 MHz频率天线的识别率最高,可达56%;(2)根的四种因素对识别率的影响程度不同,其中根的直径影响最大,其次是根的深度,根的含水量和伸展角度影响较小;(3)符合探地雷达探测和识别条件的根占总的根样本数的60%以上,有利于探地雷达用于大面积内根的平均数量和分布的估计.研究结果可以为探地雷达应用于野外根系无损性探测研究提供参考.

关键词：探地雷达植物根系无损探测目标识别

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横观各向同性土的弹性各向异性损伤分析

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上海力学 1999年第4期20卷 443-447页

作者：孙红赵锡宏崔飞同济大学地下建筑与工程系上海200092 浙江省工程勘察院宁波315051

本文用损伤力学理论研究横观各向同性土的本构关系,建立土的损伤力学的概念模型及各向异性弹性损伤数学模型,通过试验说明损伤理论的应用及土的各向异性特征。试验表明随着变形的增大,损伤变量增大,两个平面的损伤差别也增大。

关键词：横观各向同性各向异性损伤分析土弹性

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基于Google Earth Engine的中国植被覆盖度时空变化特征分析

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遥感技术与应用 2020年第2期35卷 326-334页

作者：龙爽郭正飞徐粒周华真方伟华许映军环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

植被覆盖时空变化是全球及区域生态环境重要研究内容之一。基于Google Earth Engine云平台,利用2000~2017年250 m分辨率的MODIS-EVI长时间序列数据,采用像元二分模型并辅以趋势分析、去趋势标准差、Hurst指数方法定量估算中国自2000年... 详细信息

植被覆盖时空变化是全球及区域生态环境重要研究内容之一。基于Google Earth Engine云平台,利用2000~2017年250 m分辨率的MODIS-EVI长时间序列数据,采用像元二分模型并辅以趋势分析、去趋势标准差、Hurst指数方法定量估算中国自2000年来植被覆盖度时空变化,并从省域尺度分析中国植被覆盖度近18 a以及未来趋势变化的时空分异特征。研究结果表明:①2000年以来中国植被覆盖度的变化速率为0.09%/a(P<0.01),平均植被覆盖度为44.63%,空间分布格局上整体呈现“东南高、西北低”的特点,但存在空间异质性;②从省级尺度来看,海南省平均植被覆盖度最高(79%),新疆维吾尔自治区最低(13%),山西省改善趋势最显著(0.4%/a),天津市年际波动最大(DSD=0.039),位于中国最西部的3省:新疆、西藏、青海植被覆盖度年际波动最小;③全国尺度植被覆盖度Hurst指数为0.72,未来将继续保持改善的趋势。具有改善持续性的省份基本呈“T”型分布,位于东西两侧的省份应注重加强植被生态修复与防护工作,保障区域生态文明建设的持续性。

关键词：植被覆盖度像元二分模型 Hurst指数时空变化 Google Earth Engine MODIS⁃EVI

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络合脱氮—加氢精制工艺生产清洁柴油的研究

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炼油与化工 2009年第4期20卷 13-16页

作者：秦丽华崔锡红大庆化工研究中心黑龙江大庆163714

采用络合脱氮剂对催化柴油进行脱氮处理,通过实验确定了该工艺的最佳脱氮工艺条件。工艺评价结果表明,在相同条件下,经该工艺生产的柴油与一般柴油相比,芳烃含量降低了9.8%,十六烷值提高了2.5个单位。因此采用该工艺,在先脱除氮化物的... 详细信息

采用络合脱氮剂对催化柴油进行脱氮处理,通过实验确定了该工艺的最佳脱氮工艺条件。工艺评价结果表明,在相同条件下,经该工艺生产的柴油与一般柴油相比,芳烃含量降低了9.8%,十六烷值提高了2.5个单位。因此采用该工艺,在先脱除氮化物的前提下,可进一步脱除硫化物和芳烃,提高十六烷值,完全达到了生产低硫、低芳烃清洁柴油的目的。

关键词：催化柴油脱除率络合脱氮加氢精制

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基于GlobeLand 30的南亚各国人造地表变化时空特征分析

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世界地理研究 2023年第2期32卷 23-35页

作者：李安琪曹鑫崔喜红梁涵玮李强全振先张政北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心北京100875 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

以南亚各国为例,基于2000、2010和2020年三期GlobeLand30数据,通过空间扫描统计法、景观扩张指数和洛伦兹曲线对2000—2010年和2010—2020年两个时段南亚各国的人造地表扩张情况进行统计分析,研究南亚各国人造地表的时空变化和空间结构... 详细信息

以南亚各国为例,基于2000、2010和2020年三期GlobeLand30数据,通过空间扫描统计法、景观扩张指数和洛伦兹曲线对2000—2010年和2010—2020年两个时段南亚各国的人造地表扩张情况进行统计分析,研究南亚各国人造地表的时空变化和空间结构的发展特征。结果表明:(1)南亚人造地表面积持续扩张,扩张率由2000—2010年的0.42%增长到2010—2020年的2.59%。(2)近20年来,印度人造地表面积扩张量最大,不丹的扩张率最快,南亚在人造地表扩张的过程中出现了显著的空间热点区域,并且在不同时段表现出空间热点的迁移现象。(3)巴基斯坦西部、斯里兰卡中部、孟加拉国西北部以及印度东部和南部飞地式斑块增加,人造地表呈现出分散凌乱的扩散特点;印度北部、斯里兰卡东部和孟加拉国东南部的新增斑块类型由飞地式转化为填充式和边缘式,表现出从扩散式阶段发展到趋于紧凑的聚合式阶段的变化趋势。(4)南亚各国人造地表的扩张在不同规模的城市尺度上存在很大差异,导致人造地表扩张过程表现出明显的不均衡性。

关键词：人造地表景观扩张指数时空特征 GlobeLand30 南亚

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