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分层分类和多指标结合的西北农牧交错带植被信息提取

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干旱区地理 2019年第2期42卷 332-340页

作者：何鸿杰穆亚超魏宝成杜婷薛晓玉颉耀文兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

参照《中国植被》中的植被分类体系,结合野外考察结果,建立了适合中国西北农牧交错带的植被分类体系。以覆盖研究区的多幅Landsat影像为基础,按"分层分类,逐层验证"的思路,实现了对研究区植被信息的提取。提取时,先利用完全约束的最小... 详细信息

参照《中国植被》中的植被分类体系,结合野外考察结果,建立了适合中国西北农牧交错带的植被分类体系。以覆盖研究区的多幅Landsat影像为基础,按"分层分类,逐层验证"的思路,实现了对研究区植被信息的提取。提取时,先利用完全约束的最小二乘模型对遥感影像进行混合像元分解,将整个研究区划分为植被区和非植被区;在植被区,基于光谱特征、纹理特征和地形特征,构建CART决策树,获得了乔木林、灌丛和草原等7种主要植被型组;在植被型组内,基于不同植被类型NDVI的季节差异特征,构建NDVI差值比值指数(NDVI_DR),将乔木林和灌丛区分为常绿和落叶植被型,使用温度植被干旱指数(TVDI),将草原划分为荒漠草原、典型草原和草甸草原3种类型,从而得到各个植被型的空间分布范围。经验证,最终分类的总体精度能达到79.51%,kappa系数为0.773。本文所采用的分类方法充分利用了遥感数据既有的光谱信息和纹理信息,同时辅以地形信息。实践结果表明,分层分类和多种指标相结合的方法可以有效实现对影像跨幅的、以复杂镶嵌结构为主要特征的农牧交错带植被信息提取,精度较高,技术可行。

关键词：农牧交错区植被信息提取 CART决策树谱间关系法差值比值指数(NDVI_DR) 温度植被干旱指数(TVDI)

基于CLUE-S模型和生态安全格局的石羊河流域土地利用优化配置

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第9期42卷 1306-1315页

作者：魏伟颉耀文魏晓旭颉斌斌张强郝媛媛兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 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甘肃兰州730000 兰州城市学院城市经济与旅游文化学院甘肃兰州730070

以典型干旱内陆河流域石羊河为例,将GIS技术、最小累积阻力(minimum cumulative resistance,MCR)模型和CLUE-S(conversion of land use and its effects at small regional extent)模型应用到该流域土地利用优化配置研究中。通过景观安全格局理论构建土地利用生态安全格局,基于土地利用空间分布和驱动因子的定量关系,提出一种基于生态安全格局的土地利用情景模拟方法,借助1986年、2000年和2014年3期土地利用数据对石羊河流域生态安全格局情景、耕地保护情景和自然发展情景3种模式下2030年的土地利用结构和布局进行了优化配置,并对优化配置结果进行比较分析。结果表明,在生态安全情景下耕地有所减少,林地、草地和水域有较明显增加;耕地保护情景以土地开发和整治及宅基地还耕为主要目标,科学有效控制了建设用地规模,大力开发未利用地潜力;自然发展情景综合考虑了目前发展情况和宏观政策指导下各土地利用类型的数量及空间结构发展情况。综合考虑石羊河流域社会经济、生态及耕地保护等多方面的因素,研究结果认为耕地保护情景更为合理,其它两种情景可为耕地保护情景进行补充和局部修正。该结果可为石羊河流域土地利用总体规划和生态保护提供参考。

关键词：土地利用优化 CLUE-S模型 MCR模型生态安全格局石羊河流域

1986—2015年民勤县绿洲时空变化分析

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干旱区研究 2017年第6期34卷 1410-1417页

作者：鲁晖颉耀文张文培卫娇娇兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

以1986—2015年7期Landsat TM/OLI影像为数据源,提取民勤县绿洲分布情况,分析其时空变化特征及成因。结果表明:近30 a民勤县绿洲面积除2005—2010年大幅度退缩外,其余时期均呈现扩张趋势,面积由1986年的767 km2增长到2015年的1 360 km2,... 详细信息

以1986—2015年7期Landsat TM/OLI影像为数据源,提取民勤县绿洲分布情况,分析其时空变化特征及成因。结果表明:近30 a民勤县绿洲面积除2005—2010年大幅度退缩外,其余时期均呈现扩张趋势,面积由1986年的767 km2增长到2015年的1 360 km2,30 a增长了77.3%。绿洲与荒漠间的相互转化也很剧烈,1990—2000年是绿洲与荒漠间转化最剧烈的时期;扩张绿洲主要集中在有水源保障的区域,多为移民及市场驱动所导致;退缩绿洲在2005年之前主要分布于绿洲尾闾及河道两侧,多为水资源短缺及自然因素所引起,2005年之后全区域均大面积出现退缩,主要为生态治理等政策因素所导致,近30 a来民勤绿洲整体呈现出向南迁移的趋势;易变化绿洲主要分布于主体绿洲外围及荒漠中的零星绿洲。

关键词：绿洲面积动态度重心迁移时空变化民勤县

基于多目标遗传算法和FLUS模型的西北农牧交错带土地利用优化配置

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地球信息科学学报 2020年第3期22卷 568-579页

作者：杨露颉耀文宗乐丽邱天焦继宗兰州大学资源环境学院兰州730000

西北农牧交错带生态环境脆弱,区位特殊性和生态重要性使其在我国社会经济发展和生态环境保护方面具有重要战略意义。通过对该区域进行土地利用优化配置,使有限的土地资源支撑起生态环境保护和经济发展的重任是本文的出发点。多目标遗传... 详细信息

西北农牧交错带生态环境脆弱,区位特殊性和生态重要性使其在我国社会经济发展和生态环境保护方面具有重要战略意义。通过对该区域进行土地利用优化配置,使有限的土地资源支撑起生态环境保护和经济发展的重任是本文的出发点。多目标遗传算法和FLUS模型的应用可以从多方面(数量结构、空间布局、综合效益)完善土地利用优化配置,为土地利用优化配置提供更多的选择方案。本文选用多目标遗传算法和FLUS模型对该区域进行2025年的土地利用变化模拟,通过设置自然发展、生态保护优先、经济发展优先、生态-经济均衡4种情景,探讨了如何在兼顾生态环境保护与社会经济发展的情况下进行土地利用的优化配置。结果表明,基于生态-经济均衡情景下的优化方案,土地利用类型的数量结构和空间布局更为合理,其综合效益优于另外3种情景。该情景在合理限制经济发展速度的前提下,使生态建设获得稳定发展,其经济效益较生态保护优先情景下增长了8.96%,生态效益较经济发展优先情景下增长了0.77%,在生态保护与经济发展2种目标之间达到平衡,为西北农牧交错带的土地利用规划提供了决策辅助。

关键词：土地利用优化多目标遗传算法 FLUS模型 Markov Chain GM(1,1)模型生态环境保护生态-经济均衡西北农牧交错带

基于累积耗费距离理论的石羊河流域水土资源优化配置

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生态学杂志 2015年第2期34卷 532-540页

作者：魏伟雷莉范雯周俊菊师玮颉斌斌西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省水利厅石羊河流域管理局甘肃武威733000 兰州城市学院城市经济与旅游文化学院兰州730070

选择干旱内陆河石羊河流域为研究区,以流域内水资源和土地资源利用优化为目标,依据累积耗费距离理论,采用最小累积阻力表面(MARS)和耗费距离表面(MCR)模型,借助表面扩散技术,研究了流域水土资源类型间进行能量交换、传递的阻力大小和耗... 详细信息

选择干旱内陆河石羊河流域为研究区,以流域内水资源和土地资源利用优化为目标,依据累积耗费距离理论,采用最小累积阻力表面(MARS)和耗费距离表面(MCR)模型,借助表面扩散技术,研究了流域水土资源类型间进行能量交换、传递的阻力大小和耗费阻力空间分区,并进行了空间统计分析。结果表明:石羊河流域代表水土资源的生态核心源为河网、其他水域、耕地和建设用地4类,其中建设用地累积耗费阻力值最大,对生态系统能量流动和传递阻碍作用最大,河网累积耗费阻力值最小;根据水土资源配置方法和分区原则可划分为5种类型:重点优化配置区、有待优化配置区、重点关注区、关注区、生态治理与保护区。需要进行水土资源优化配置的区域在重点优化配置区,这些区域集中在绿洲核心区,且承载了85%以上的城镇和人口,因此要扩大绿洲边缘区以防止外围荒漠逼近,绿洲与荒漠交接区要大力植树造林,提高水源涵养能力并减少耗水作物种植,使抗生态风险能力进一步提高。

关键词：水土资源资源优化配置累积耗费距离石羊河流域

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黑河流域绿洲变化的模式与稳定性分析

干旱区研究 2020年第4期37卷 1048-1056页

作者：董敬儒颉耀文段含明王晓云李汝嫣兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 西华师范大学国土资源学院四川南充637002

本文旨在探索黑河流域绿洲近55 a的时空变化模式与稳定性。基于1963—2017年的16期多源遥感影像,提取了55 a黑河流域绿洲空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析黑河流域绿洲变化模式与稳定性的时空特征。结果表明:黑河流域绿洲... 详细信息

本文旨在探索黑河流域绿洲近55 a的时空变化模式与稳定性。基于1963—2017年的16期多源遥感影像,提取了55 a黑河流域绿洲空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析黑河流域绿洲变化模式与稳定性的时空特征。结果表明:黑河流域绿洲以波动变化模式为主,波动绿洲主要分布在灌溉保证程度差和土壤盐渍化的地区;扩张绿洲呈现早期向内填充、中后期向外扩张的模式;退缩绿洲主要分布在生态脆弱的绿洲边缘。黑河流域绿洲总体上逐渐趋向稳定,下游绿洲稳定性低于中游;中游及下游的金塔、鼎新绿洲波动主要发生在早期,而下游额济纳绿洲的波动主要发生在中期。

关键词：绿洲变化模式稳定性遥感 GIS 黑河流域

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荒漠黑果枸杞研究进展

草业科学 2016年第9期33卷 1835-1845页

作者：郝媛媛颉耀文张文培宁宝山路新军兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局甘肃民勤733399 民勤县水务局甘肃民勤733399

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是一种抗寒旱、耐盐碱、防风固沙的多年生灌木,主要分布于我国西北荒漠区。因其富含蛋白质、氨基酸、原花青素(oligomeric proantho cyanidin,OPC)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等重要物质,... 详细信息

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是一种抗寒旱、耐盐碱、防风固沙的多年生灌木,主要分布于我国西北荒漠区。因其富含蛋白质、氨基酸、原花青素(oligomeric proantho cyanidin,OPC)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等重要物质,在抗疲劳、抗衰老以及防治糖尿病、心血管疾病、动脉粥样硬化、肿瘤等医疗和保健方面具有重要作用。但长期不合理的利用导致黑果枸杞生长受到严重威胁,分布面积逐渐缩小。本研究综述了黑果枸杞形态特征和生境分布、经济药用和生态价值、适应逆境特征、生态学特征、人工繁育(包括组织培养、种子萌发、扦插育苗和人工栽培)和开发利用等方面的研究进展,并分析与展望今后的主要研究方向,系统总结黑果枸杞的研究现状,旨在为其综合开发利用和保护研究提供借鉴。

关键词：黑果枸杞生境分布经济价值繁育方式

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专题地图制图中双变量等值区域法的应用

测绘科学 2020年第9期45卷 141-147页

作者：董敬儒焦继宗魏宝成段含明颉耀文兰州大学资源环境学院兰州730000

针对传统等值区域法难以在同一幅地图中描述多种专题地图要素,比较两个传统等值区域图增加了读者视觉记忆的负担的问题,该文以2009年美国县级肥胖率和糖尿病数据为例,采用了能够在一幅地图中清晰、有效、精确地描述两种地理现象的变化... 详细信息

针对传统等值区域法难以在同一幅地图中描述多种专题地图要素,比较两个传统等值区域图增加了读者视觉记忆的负担的问题,该文以2009年美国县级肥胖率和糖尿病数据为例,采用了能够在一幅地图中清晰、有效、精确地描述两种地理现象的变化及分布,使专题地图更加简洁、易读的双变量等值区域图方法制作专题地图。结果表明:双变量等值区域专题图在表达复杂地图的差异性和相似性方面有显著的优势;同时能通过简单的视图提供更加准确的地图信息,是一种更加合理有效的专题地图可视化表达方法。

关键词：双变量等值区域图符号化地理数据空间关系专题地图可视化

基于Landsat遥感影像的黑河干流中游湿地信息提取

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兰州大学学报（自然科学版） 2016年第5期52卷 587-592,598页

作者：陈云海穆亚超颉耀文兰州大学资源环境学院中国人民解放军93116部队

基于Landsat卫星遥感影像,将一种新的水体自动提取指数(AWEI_nsh/AWEI_sh)运用于湿地信息提取,并通过箱型图统计方法自动获取了12种相关变量的阈值范围.结果表明:利用该水体自动提取指数和归一化植被指数,结合数字高程模型建立决策树模... 详细信息

基于Landsat卫星遥感影像,将一种新的水体自动提取指数(AWEI_nsh/AWEI_sh)运用于湿地信息提取,并通过箱型图统计方法自动获取了12种相关变量的阈值范围.结果表明:利用该水体自动提取指数和归一化植被指数,结合数字高程模型建立决策树模型,可对研究区内的湿地信息进行有效提取,且2000,2014年的遥感影像湿地信息提取精度分别为83%、93%,提取方法可用于大范围湿地研究.

关键词：湿地遥感决策树黑河干流中游