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Land-population-industry based village evolution and its influencing factors in the upper Tuojiang River

Journal of Mountain Science 2024年第8期21卷 2790-2809页

作者： zhan yunjun JI Yuxin HUANG Jiejun MA Changying MA Chuanqi School of Resources and Environmental Engineering Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China

With economic development and urbanization in China,the rural settlements have experienced great *** explore the evolution process of rural settlements in terms of land,population and industry can reveal the development law of rural spatial distribution,population structure and industrial economy in different stages and *** the development status and evolution characteristics of villages in the upper Tuojiang River basin in Southwest China in the past 20 years are of significant *** upper Tuojiang River basin includes the main types of terrain found in the Southwest region:mountainous,plains,and hills,exhibiting a certain typicality of geographical *** study took towns and townships at the town-level scale as the basic unit of research,and constructed an evaluation system for village evolution based on'land,population,and industry'.It employed Criteria Importance Through Inter-Criteria Correlation(CRITIC)analysis to examine the characteristics of village evolution in the area from 2000 to 2020,and used geographic detector analysis to identify the leading factors affecting village *** results show that:(1)From 2000 to 2010,villages in the upper Tuojiang River basin experienced significant changes,and the pace of these transformations slowed from 2010 to 2020.(2)From a comprehensive perspective,from 2000 to 2020,villages in hilly areas show a decline,while villages in plain areas near the city center show a positive urbanization development.(3)Road accessibility and distance from the city center are the main factors that explain the spatial differentiation of village evolution degree in the study *** study elucidates the spatiotemporal evolution characteristics of villages in the upper Tuojiang River basin and identifies the primary factors contributing to their changes,which will provide a reference for investigating the development of rural areas in different terrains of Southwest China.

关键词： Village evolution Land Population Industry Geographic detector

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基于元胞自动机的城市空间动态模拟

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生态学报 2017年第14期37卷 4864-4872页

作者：詹云军朱捷缘严岩武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

城市空间动态的模拟与预测可以为城市可持续发展规划与管理提供重要的参考依据。SLEUTH元胞自动机模型在城市空间模拟中较强的适用性和可移植性,该模型通过对历史数据的蒙特卡洛迭代自动寻找城市增长误差最小的参数组合,解决了传统元胞... 详细信息

城市空间动态的模拟与预测可以为城市可持续发展规划与管理提供重要的参考依据。SLEUTH元胞自动机模型在城市空间模拟中较强的适用性和可移植性,该模型通过对历史数据的蒙特卡洛迭代自动寻找城市增长误差最小的参数组合,解决了传统元胞自动机模型中转换规则不易确定的问题。以武汉市为研究案例,运用SLEUTH模型进行了城市空间动态模拟与情景预测。2007年至2011年的城市空间模拟结果显示,模拟结果与实际历史数据可以获得良好的空间匹配度,Lee-Sallee形状指数均在0.6以上,显示SLEUTH元胞自动机模型经过本地化校正后具有较强的适用性和满意的模拟精度。进而,设置了现状趋势、基本保护、严格保护等3种情景对武汉2025年城市空间动态进行了预测,结果显示,各情景模式下城市居住用地均明显增长,农业用地、林地、水域等均有所减少;现状趋势情景和基本保护情景下农田、林地、水域减少的幅度较大,会加剧区域的生境破碎、耕地功能下降、水资源匮乏、湖滨湿地萎缩等生态问题,说明这两种情景不能有效满足城市生态系统健康和可持续发展的需要。严格保护情景下,城市居住用地扩张的程度得到了明显的控制,水域和林地得到了有效的保护,对于重要的自然生态系统组分保护及其服务能力维持可以起到显著作用。

关键词：城市扩展土地利用模拟元胞自动机(SLEUTH模型) 武汉

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生态系统服务需求、供给和消费研究进展

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生态学报 2017年第8期37卷 2489-2496页

作者：严岩朱捷缘吴钢詹云军中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究人类对生态系统服务的需求、消费,分析生态系统服务的供给与需求关系,对生态系统的管理、土地发展规划和资源的合理... 详细信息

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究人类对生态系统服务的需求、消费,分析生态系统服务的供给与需求关系,对生态系统的管理、土地发展规划和资源的合理有效配置具有重要意义。首先分析了生态系统服务需求、供给和消费的内涵与特征,辨析了生态系统服务的有效需求和潜在需求、有效供给与潜在供给,进而提出了生态系统服务需求与供给研究框架,指出应研究生态系统服务供给和需求的空间关联以及生态系统服务需求弹性差异,进而因地制宜地调控生态系统服务供给使得生态系统服务效用最大化。梳理并比较了对生态系统服务供给和需求的量化指标和研究方法,包括基于土地利用和土地覆被的生态系统服务供需关系矩阵法、生态足迹法、公众参与法、模型计算法等。提出了未来的相关研究主要应从不同群体的需求弹性差异、跨学科与多源数据结合的需求定量评估方法、供需关系的多尺度分析、生态系统服务需求与人类福祉的耦合机制拓展等方面展开,为生态系统服务调控管理和社会的可持续发展提供切实可行的科学依据。

关键词：生态系统服务需求供给消费均衡空间关联

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面向高光谱矿物填图的多特征结合降维方法研究

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地质科技情报 2015年第5期34卷 206-211页

作者：苏余斌詹云军黄解军叶发旺张川武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室北京100029

高光谱影像具有图谱合一的特点,图像空间信息是遥感影像的重要信息,但以往基于最佳波段选择的降维方法中只考虑基于灰度统计的特征空间信息,忽视了图像空间信息,而且计算量大。综合高光谱遥感影像的特征空间与图像空间信息,提出了一种... 详细信息

高光谱影像具有图谱合一的特点,图像空间信息是遥感影像的重要信息,但以往基于最佳波段选择的降维方法中只考虑基于灰度统计的特征空间信息,忽视了图像空间信息,而且计算量大。综合高光谱遥感影像的特征空间与图像空间信息,提出了一种多特征结合的高光谱影像降维方法并应用于矿物填图中。统计分析波段相关性并划分不同特征子空间;计算各波段的分形维数,在各子空间选择分形维数较小的波段作为候选波段;在候选波段中,计算待识别地物光谱间的相关系数,并快速选择出最佳波段组合。经实验,应用该方法选出的最佳波段组合影像清晰、不同蚀变矿物对比明显,根据特征选择提取出的矿物蚀变信息与应用成熟的光谱角制图(SAM)提取结果大致相同,表明结合图像空间和特征空间的降维方法能够选择出理想的波段组合,有效降低高光谱数据的维数,信息提取效果好。

关键词：高光谱遥感波段选择图像空间特征空间矿物填图

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基于聚类三维块匹配的合成孔径雷达影像滤波算法

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激光与光电子学进展 2018年第4期55卷 115-121页

作者：詹云军代腾达黄解军董玉森叶发旺唐聪王萌武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家重点实验室北京100029

三维块匹配(BM3D)算法能够有效抑制平稳信号中的噪声。对于具有随机特性的合成孔径雷达影像斑点噪声,受限于三维变换阈值单一和在局部邻域寻找相似块,BM3D算法的滤波效果不佳。提出了基于K-Means聚类的BM3D算法,并将其应用于合成孔径雷... 详细信息

三维块匹配(BM3D)算法能够有效抑制平稳信号中的噪声。对于具有随机特性的合成孔径雷达影像斑点噪声,受限于三维变换阈值单一和在局部邻域寻找相似块,BM3D算法的滤波效果不佳。提出了基于K-Means聚类的BM3D算法,并将其应用于合成孔径雷达影像斑点噪声抑制。对图像块集合根据均值、方差和极差值构建的特征向量进行聚类,估计每一类块的噪声方差,根据类噪声方差估计自适应三维变换阈值;在每一个图像块类内部寻找相似块,实现全局相似块的快速查找。实验结果表明,同BM3D算法和非局部均值算法相比,所提算法具有更好的视觉效果和更高的峰值信噪比。

关键词：图像处理合成孔径雷达斑点噪声抑制三维块匹配图像块聚类自适应阈值

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金矿资源定量预测的粗糙集方法

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地球科学进展 2008年第2期23卷 214-218页

作者：朱雅琼袁艳斌周尤彭晶倩詹云军武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070

矿产信息是各种成矿相关信息的综合体现,为了有效地提取成矿预测综合信息,有必要客观地筛选原始观测信息,突出成矿密切相关的致矿因子。粗糙集不需要数据的附加信息或先验知识,在知识库分类能力不变的前提条件下,删除无关或不重要的属性... 详细信息

矿产信息是各种成矿相关信息的综合体现,为了有效地提取成矿预测综合信息,有必要客观地筛选原始观测信息,突出成矿密切相关的致矿因子。粗糙集不需要数据的附加信息或先验知识,在知识库分类能力不变的前提条件下,删除无关或不重要的属性,能对决策系统进行有效约简。提出基于粗糙集理论进行集成化预测模型研究的新方法,基于粗糙集思想提取与成矿密切相关的特征矿化信息,获取最佳变量组合及区间值,并将其作为参量建立预测模型,结合经典矿床统计预测聚类方法确定代判临界值,及特征分析方法对矿产资源进行定量预测,确立了8个成矿有利单元,与研究区勘查工程资料基本吻合,表明该方法能够有效降噪,简化模型,为靶区预测提供准确的依据。

关键词：矿产资源粗糙集定量预测特征分析

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长江流域实际蒸散发演变趋势及影响因素

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生态学报 2021年第17期41卷 6924-6935页

作者：詹云军章文严岩王辰星荣月静朱捷缘卢慧婷郑天晨武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

长江流域是我国重要的水资源供给区域,流域生态系统的水资源供给不仅服务于流域内部,同时也通过南水北调服务于北方部分地区。实际蒸散发作为地表水文循环重要环节会直接影响到生态系统的水资源供给服务能力。在全球气候变暖与地表环境... 详细信息

长江流域是我国重要的水资源供给区域,流域生态系统的水资源供给不仅服务于流域内部,同时也通过南水北调服务于北方部分地区。实际蒸散发作为地表水文循环重要环节会直接影响到生态系统的水资源供给服务能力。在全球气候变暖与地表环境变化的背景下,分析长江流域实际蒸散发的演变趋势与成因,对于我国水资源供给和生态安全的保障有着重要的意义。在对比GLEAM_v3.2a、MOD16、GLDAS_Noah2、ERA_Interim四种常用蒸散发数据集精度的基础上,选择精度最优的GLEAM_v3.2a数据集,通过分段线性拟合、逐步回归和相关性分析了1981—2017年间长江流域地表实际蒸散发演变趋势和影响因素。结果表明:(1)长江流域实际蒸散发的演变具有明显的阶段性,1981—1997年为不显著下降阶段,下降速率为-0.02 mm/a,下降区域主要分布在长江流域西北和东部部分子流域,1998—2017年为全流域显著上升阶段,上升速率为1.94 mm/a;(2)日照时数下降速率减缓、植被指数增加速率升高是长江流域实际蒸散发阶段性变化的主要原因,气温突增、风速回升在长江流域实际蒸散发的长期增加趋势中也起到了重要的正向作用;(3)1998—2017年间,长江流域生态系统水资源供给服务量在实际蒸散发显著增加的影响下有所下降,流域西部地区下降趋势明显,旱情加剧;(4)建议在长江流域西部干旱地区优先加强对本地原生林的保护,同时在生态修复工程中选择针叶乔木等蒸腾能力弱的树种,以缓解旱情加剧的趋势。

关键词：实际蒸散发生态系统服务气候变化植被长江流域

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Safety guarantee for time-delay systems with disturbances

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Science China(Information Sciences) 2023年第3期66卷 118-132页

作者： Wenyou LIU yunjun BAI Li JIAO Naijun zhan State Key Laboratory of Computer Science Institute of Software Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

Time delays occur in various engineering applications because they may be inherent in the plants or caused by networks. In this paper, we investigate the safety verification problem of time-delay systems modeled by nonlinear delay differential equations subject to control inputs and disturbances in their dynamics. Building upon classical control barrier functionals, we develop the notions of input-to-state safety and input-to-state safe control barrier functionals, in which input-to-state safe control barrier functionals are used to guarantee the safety of time-delay systems with control inputs and disturbances. Three examples are provided to demonstrate the proposed approach.

关键词： time-delay systems delay differential equations control barrier functionals controllers safety

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