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青海湖流域土壤保持服务功能模拟及驱动因素分析

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长江流域资源与环境 2024年第6期33卷 1286-1297页

作者：石建丽仲俊涛马勇洁米文宝青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054 宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021

以青海湖流域为研究区,探讨土壤保持服务时空变化特征及空间异质性归因,为流域生态保护与可持续发展提供参考。基于1985~2020年8期土地利用数据,结合地形、土壤和气象数据,运用InVEST模型及地理探测器方法,模拟土壤保持服务、评估土壤... 详细信息

以青海湖流域为研究区,探讨土壤保持服务时空变化特征及空间异质性归因,为流域生态保护与可持续发展提供参考。基于1985~2020年8期土地利用数据,结合地形、土壤和气象数据,运用InVEST模型及地理探测器方法,模拟土壤保持服务、评估土壤保持量及其价值、对其空间异质性归因。结果显示:(1)青海湖流域1985~2020年土壤保持量变化区间为3.36×10~8t~11.73×10~8t,变化明显,表现为先下降后上升再下降的变化趋势;土壤保持量在空间分布上表现为西北高东南低。(2)不同土地利用类型中,草地土壤保持强度和土壤保持总量最大;土壤保持强度随海拔和坡度的增加而增加。(3)流域年均土壤保持服务价值为6.12×10^(10)元,以保持土壤肥力的价值E1为主。(4)地理探测单因子结果显示土壤类型和高程解释力最为显著;土壤保持服务空间分异的影响程度由多因子共同决定,整体上以植被覆盖度与土壤类型的交互作用解释力最高,而高程和土壤类型共同作用于植被覆盖度,植被覆盖度为影响土壤保持服务空间异质性的主导因子。植被覆盖度因子在研究区土壤保持服务空间分异方面发挥着不可替代的作用,应采取相应的水土保持措施,提高植被覆盖度,减少水土流失,增加土壤保持能力,改善生态环境,使生态系统土壤保持服务价值增益显著。

关键词： InVEST模型地理探测器土壤保持服务青海湖流域

GRACE-FO卫星星敏感器/加速度计安装矩阵校准

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 87-99页

作者：黄志勇李姗姗李世忠王傲明黄令勇朱雷鸣潘星辰牛晗晗信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 地理信息工程国家重点实验室西安710054 中山大学人工智能学院珠海519000

为了对GRACE-FO卫星入轨后的星敏感器安装矩阵进行校准,本文从相对安装矩阵校准和星敏感器/加速度计绝对安装矩阵校准两方面来实现星敏感器定标.通过统计卫星自发射以来的星敏间的四元数观测值,估计了星敏感器间的相对安装矩阵偏差.将... 详细信息

为了对GRACE-FO卫星入轨后的星敏感器安装矩阵进行校准,本文从相对安装矩阵校准和星敏感器/加速度计绝对安装矩阵校准两方面来实现星敏感器定标.通过统计卫星自发射以来的星敏间的四元数观测值,估计了星敏感器间的相对安装矩阵偏差.将相对安装矩阵偏差应用于星敏主光轴夹角计算和融合定姿,均表明本文采用的相对安装矩阵估计算法的正确性.利用卫星在KBR天线相位中心定标期间的俯仰和偏航机动信号,以星敏感器计算的卫星角加速度为观测值,以加速度计角加速度作为基准值,基于最小二乘算法估计星敏感器/加速度计绝对安装矩阵偏差,在估计时考虑加速度计轴间非正交性因子.获得的星敏感器/加速度计安装矩阵绝对偏差在横滚、俯仰、偏航三个方向分别为0.07°、0.19°、-0.07°,估计精度为0.01°、0.04°、0.04°.同时,研究表明星敏感器/加速度计安装矩阵偏差量与加速度计轴间非正交因子具有很强的耦合特性,同时估计两种参数可以避免参数估计时的耦合效应.

关键词：星敏感器加速度计 GRACE-FO GRACE 定标校准

CMIP5和CMIP6模式对1950~2014年中国陆地植被碳储量的模拟评估

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气候与环境研究 2024年第3期29卷 281-301页

作者：王一然韩洋张倩曹富强北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中山大学大气科学学院广东珠海519082 山西师范大学地理科学学院太原030031

选取两套植被碳密度数据和首次至第九次(1950~2018年)中国森林资源清查数据、基于遥感的土地覆盖数据,对比评估CMIP5和CMIP6地球系统模式对中国陆地植被碳的时空分布及其变化趋势的模拟能力,并进一步探究CMIP5和CMIP6土地变化数据的异... 详细信息

选取两套植被碳密度数据和首次至第九次(1950~2018年)中国森林资源清查数据、基于遥感的土地覆盖数据,对比评估CMIP5和CMIP6地球系统模式对中国陆地植被碳的时空分布及其变化趋势的模拟能力,并进一步探究CMIP5和CMIP6土地变化数据的异同对植被碳储量模拟结果的影响。1995~2004年多模式平均结果表明,CMIP5和CMIP6模式均高估了中国植被碳储量,分别为28.0±6.0 Pg(C),25.3±7.7 Pg(C),两套参考数据分别为18.1 Pg(C)和18.7 Pg(C)。CMIP6模式对植被碳空间分布的模拟优于CMIP5模式,其各项泰勒评分(TSS)指标均显著提高,模式间不确定性有所减小。1950~1990年,CMIP5和CMIP6模拟的中国区植被为碳源,分别为-89.4 Tg(C)a^(-1)和-58.2 Tg(C)a^(-1),且于1980年代显著增强,分别为-256.6 Tg(C)a^(-1)和-171.0 Tg(C)a^(-1)。1990~2014年CMIP5模式中植被碳源减弱[-48.1 Tg(C)a^(-1)],而CMIP6模式中植被则转变为碳汇[42.8 Tg(C)a^(-1),P<0.05]。CMIP5与CMIP6模式对中国植被碳源汇模拟的差异和模式的土地变化情况密切相关,相较于CMIP5模式,CMIP6模式的土地变化数据(LUH2)和中国森林资源清查结果更吻合,1980年代后模式森林覆盖度的变化趋势与清查结果更为接近。本研究显示目前用于CMIP模拟的LUH1、LUH2数据与中国森林和农田在过去65年的变化情况有较大差异,采用更准确的土地变化数据对提高下一代CMIP模式植被碳模拟效果具有重要作用。

关键词： CMIP5 CMIP6 植被碳储量森林覆盖度土地利用变化

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极化合成孔径雷达遥感地物分类研究进展

遥感学报 2024年第8期28卷 1835-1853页

作者：李煜杨静飞张鸿生李刚陈杰北京工业大学信息学部北京100124 香港大学地理系中国香港999077 中山大学测绘科学与技术学院/南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100037

作为遥感信息提取和分析的重要环节,遥感影像地物分类一直是相关研究领域的热点之一。由于地面目标特性的复杂性和遥感成像手段的多样性,遥感影像的准确分类有赖于对影像特点的深入理解及地物先验知识的充分利用。近些年来,随着合成孔... 详细信息

作为遥感信息提取和分析的重要环节,遥感影像地物分类一直是相关研究领域的热点之一。由于地面目标特性的复杂性和遥感成像手段的多样性,遥感影像的准确分类有赖于对影像特点的深入理解及地物先验知识的充分利用。近些年来,随着合成孔径雷达SAR (Synthetic Aperture Radar),特别是极化SAR技术的进步,SAR遥感地物分类领域的研究有了显著发展。本文旨在对极化SAR遥感地物分类的研究进展进行综述。在介绍SAR遥感基本理论,星载SAR主要数据源的基础上,介绍基于极化分解的分类方法,基于经典机器学习的极化SAR地物分类方法,基于深度学习的极化SAR地物分类方法,融合光学和SAR影像的遥感地物分类方法以及基于紧缩极化SAR的地物分类。然后,介绍极化SAR在海面溢油探测、舰船检测、海岸线提取、土地利用分类、海冰和冰盖分类等地物分类任务上的研究进展。最后,对极化SAR地物分类研究的未来发展进行展望。

关键词：极化SAR 遥感地物分类多源信息融合特征提取机器学习目标检测散射特性

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世界级机场群航空网络时空演化特征与模式

地理学报 2024年第6期79卷 1540-1555页

作者：张蕾孙伟宋彦江苏第二师范学院地理科学学院南京210000 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210000 美国北卡罗莱纳大学教堂山分校城市与区域规划系美国教堂山27599

机场群已经成为航空运输地理学的新兴研究领域。利用社会网络分析方法对1993—2018年美国东北走廊地区世界级机场群航空网络时空演化进行验证分析,发现该区域航空网络经历了从形成期到成熟期的转变:①“核心—边缘”结构特征趋于显著,... 详细信息

机场群已经成为航空运输地理学的新兴研究领域。利用社会网络分析方法对1993—2018年美国东北走廊地区世界级机场群航空网络时空演化进行验证分析,发现该区域航空网络经历了从形成期到成熟期的转变:①“核心—边缘”结构特征趋于显著,核心机场与边缘机场的运量差距拉大,相互联系减少,而核心机场快速成长,彼此联系加密,部分枢纽的国内国际中转功能持续增强;②轴辐结构特征逐渐清晰,轮辐机场连接枢纽机场数量减少,航线更加聚焦,尤其倾向连接邻近多机场系统的枢纽机场;③航空网络的小世界特征和节点异配性明显,但轮辐机场连接的枢纽数量减少导致簇系数降低,轴辐结构的形成削弱了航空网络的小世界特征。基于实证分析,本文构建了一个中小尺度下的机场群航空网络演化模型,研究可为航空网络演化理论发展提供实证基础,也可为国内规划建设世界级机场群提供理论与实证参考。

关键词：时空演化特征世界级机场群航空网络演化模式

资源保护对景区内农户生计策略选择的影响机制——以广东丹霞山为例

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经济地理 2024年第7期44卷 206-213页

作者：张朝枝李子帅复旦大学旅游学系中国上海200433 中山大学旅游学院中国广东广州510275

文章以广东丹霞山风景区内6个村落为研究对象,通过现场观察和对88位农户的访谈,分析了资源保护背景下农户生计策略选择的影响因素及其作用机制。研究发现:①资源保护对旅游地农户生计策略选择产生显著影响。主要表现为资源保护加强时,... 详细信息

文章以广东丹霞山风景区内6个村落为研究对象,通过现场观察和对88位农户的访谈,分析了资源保护背景下农户生计策略选择的影响因素及其作用机制。研究发现:①资源保护对旅游地农户生计策略选择产生显著影响。主要表现为资源保护加强时,旅游生计策略选择减少,外出务工生计策略选择增加;当资源保护适中时,农户生计相对多元化,传统生计策略选择相对较高。②在资源保护背景下,由于可供选择生计资本有限,家户的生计策略选择更容易受资源保护政策执行程度和农户的个人与家庭情感因素、社会资本等因素影响。③在资源保护背景下,农户的生计策略选择机制与以往DFID的分析框架相比,应该更注重对农户个体及家庭的情感因素、社会资本等因素的考虑。同时,文章关注到脆弱性背景的异质性以及农户生计策略选择影响因素的多样性与动态性,将个人—家庭—社会的关系纳入生计策略分析框架中,有利于更全面地分析居民的生计策略选择机制和指导自然保护地的社区管理实践。

关键词：自然保护地资源保护生计策略情感社会资本

青少年体质健康监测政策协同的域外经验与启示

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沈阳体育学院学报 2024年第1期43卷 50-56页

作者：李凤梅武东海首都体育学院武术与表演学院北京100191 中山大学体育部广东广州510275

运用文献资料、逻辑分析等研究方法,围绕青少年体质健康监测政策协同展开研究,从美国的市场化与多元主体协同体系,日本的政府主导与家庭、学校、社区联合监测模式以及俄罗斯新版“劳卫制”下的政策协同与组织过程保障模式中得到启示。... 详细信息

运用文献资料、逻辑分析等研究方法,围绕青少年体质健康监测政策协同展开研究,从美国的市场化与多元主体协同体系,日本的政府主导与家庭、学校、社区联合监测模式以及俄罗斯新版“劳卫制”下的政策协同与组织过程保障模式中得到启示。研究认为,青少年体质健康监测政策协同具有主体多元、政府主导、过程渐进、效果有限等时代特征,应在“社会-学校-国家”关系视角下协同推进体医融合,培育核心素养。在社会层面促进多元主体参与,跨部门推动体医融合政策协同;在学校层面以“教学-监测”双循环同向发力培育核心素养;在国家层面优化制度设计,引入“政府主导-市场监督-家长监督”全监督链条,构建管理创新机制,推动青少年体质健康监测政策协同。

关键词：青少年体质健康监测政策协同域外经验体医融合

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新型智慧城市建设与展望:基于AI的大数据、大模型与大算力

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地球信息科学学报 2024年第4期26卷 779-789页

作者：张新长华淑贞齐霁阮永俭广州大学地理科学与遥感学院广州510006 新疆大学地理与遥感科学学院乌鲁木齐830017 广东省城乡规划建设智能服务工程技术研究中心广州511300

新型智慧城市是城市数字化向智能化、进一步向智慧化发展的必然要求,是实现高质量发展的重要环节。本文首先介绍了智慧城市的背景和基本概念,分析了数字城市、智慧城市和新型智慧城市3个阶段的关系和区别。数字城市利用计算机网络、空... 详细信息

新型智慧城市是城市数字化向智能化、进一步向智慧化发展的必然要求,是实现高质量发展的重要环节。本文首先介绍了智慧城市的背景和基本概念,分析了数字城市、智慧城市和新型智慧城市3个阶段的关系和区别。数字城市利用计算机网络、空间信息和虚拟现实技术实现城市信息数字化,重在建设信息基础设施。智慧城市则依赖时空大数据、云计算、物联网等技术,旨在整合城市生活的各个系统,重在搭建统一的数字平台以便智能化管理。新型智慧城市结合数字孪生、区块链、元宇宙等技术进行全城整合,并采用基于人工智能的智能生命体进行决策,融合现实与虚拟元素,实现先进的城市管理。本文随后探讨了新型智慧城市的建设,重点关注以技术和社会需求为驱动力的高质量城市发展。它突出了从数字城市到智慧城市的过渡,强调了信息基础设施和智能技术在发展过程中的作用。论文讨论了三维城市建模、数字孪生和元宇宙等关键技术,并详细介绍了它们对城市规划和治理的影响。本文还探讨了智慧城市如何促进经济增长、满足国家需求以及确保公共健康和安全。人工智能、物联网和区块链等技术的融合对于创造互联、高效和可持续的城市环境至关重要。本文最后评估了智慧城市在衡量经济发展方面的作用,展示了其作为国家进步基准的潜力。最后,基于人工智能技术的最新进展,本文分析并系统展望了人工智能在建设新型智慧城市中可以发挥的关键作用。人工智能在分析海量数据、改善决策以及整合各种城市系统的能力,都为实现智慧化城市生态系统的愿景提供了重要支撑。在“人工智能+物联网”、“人工智能+大数据”、“人工智能+大模型”和“人工智能+大算力”的协同作用下,新型智慧城市有望实现无与伦比的城市智能化水平,并最终实现可持续、高效和以人为本的高质量城市发展。

关键词：数字城市数字孪生城市新型智慧城市高质量发展城市规划与治理人工智能大模型物联网

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基于智能手机图像颜色参数的土壤有机质估测

土壤通报 2024年第4期55卷 932-943页

作者：郭倩王会利王晓晴杨华蕾张美薇曾令涛崔宇培徐富义孙孝林中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002 本溪满族自治县农业综合发展服务中心辽宁本溪117100

【目的】应用深度学习模型开展基于智能手机图像颜色参数的土壤有机质估测,并评价应用效果。【方法】在自制光学暗室中拍摄728个风干、过筛后的土壤样本,对所得图像进行预处理后得到其红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、色调(H)、饱和度(S)和... 详细信息

【目的】应用深度学习模型开展基于智能手机图像颜色参数的土壤有机质估测,并评价应用效果。【方法】在自制光学暗室中拍摄728个风干、过筛后的土壤样本,对所得图像进行预处理后得到其红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、色调(H)、饱和度(S)和明度(V)六个颜色通道的中值和均值,分别建立卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)和随机森林(RF)模型,并使用基于树形结构Parzen估计器的贝叶斯方法进行参数优化,进而估测土壤有机质(SOM)含量,并对估测结果的准确度进行五折交叉验证。【结果】CNN、LSTM和RF三种模型均有着良好的估测准确度,决定系数(R2)范围为0.732~0.856,均方根误差(RMSE)范围为4.721~6.455 g kg^(-1),一致性相关系数(CCC)范围为0.843~0.917;其中,基于全部颜色参数的RF模型有着最优的估测效果,且R值、V值是该模型中最重要的参数;总体上,估测准确度的排序为RF略优于CNN,而CNN又略优于LSTM。【结论】CNN和LSTM在基于智能手机图像颜色参数估测土壤有机质中有着良好的准确度,但在小样本量的情况下,CNN、LSTM模型的准确度略低于RF。

关键词：智能手机土壤有机质卷积神经网络长短期记忆网络随机森林