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极端天气下三峡库区土地利用对河流水质的多时空尺度影响

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1096-1109,I0011-I0015页

作者：张琼刘睿张静郑达燕张柳柳郑财贵重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学GIS应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 重庆市规划和自然资源调查监测院重庆401120 自然资源部国土空间规划监测评估预警重点实验室重庆401120

为探究极端天气下流域内水质对土地利用的响应关系,本研究基于不同空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区及子流域)的土地利用指数以及旱季(2019年11月)、雨季-洪水期(2020年7月)和雨季-干旱期(2022年8月)的水质数据,探究流域... 详细信息

为探究极端天气下流域内水质对土地利用的响应关系,本研究基于不同空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区及子流域)的土地利用指数以及旱季(2019年11月)、雨季-洪水期(2020年7月)和雨季-干旱期(2022年8月)的水质数据,探究流域内土地利用对水质的多时空尺度影响,从而得到保护流域水质和规划流域内土地利用格局的最佳时空尺度和对水质影响最显著的预测因子。研究表明:(1)流域水质受极端天气影响,降雨会增强水体的稀释能力,高温会加快水中微生物反应速率,具体表现为雨季-洪水期的水质较好,雨季-干旱期次之,旱季较差。(2)土地利用对水质指标的影响存在时空尺度效应,土地利用在子流域和旱季尺度下对河流水质影响最显著。(3)不同土地利用指数对流域水质影响存在差异,耕地、林地、斑块密度、最大斑块指数和边缘密度是影响水质指标最显著的解释变量。其中林地与多数水质指标具有负相关关系,建设用地、耕地、斑块密度与较多水质指标存在正相关关系。本研究结果为合理规划土地利用格局以及保护河流水质提供科学依据,对三峡库区环境可持续发展及生态保护具有一定意义。

关键词：河流水质土地利用指数多时空尺度冗余分析三峡库区

国土空间精细化管理视角下“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制研究——以河北省张家口市为例

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 732-744页

作者：许月卿卢龙辉冀正欣黄安段亚明中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 自然资源部农用地质量与监控重点实验室中国农业大学北京100193 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 西安建筑科技大学公共管理学院西安710055 郑州大学数学与统计学院郑州450000

从国土空间精细化管理视角,以河北省张家口市为案例区,构建“三生”空间细分类体系及其演化驱动机制分析框架,系统地分析“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制,将张家口市“三生”空间划分为城镇建成空间、乡村建成空间、农业种植... 详细信息

从国土空间精细化管理视角,以河北省张家口市为案例区,构建“三生”空间细分类体系及其演化驱动机制分析框架,系统地分析“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制,将张家口市“三生”空间划分为城镇建成空间、乡村建成空间、农业种植空间、草地空间、林地空间、水域空间与裸地空间。结果表明,1990-2020年,除裸地空间外,各类空间的空间布局相对稳定,但均存在数量变化与空间转换,特别是农业种植空间、林地空间和草地空间。张家口市“三生”空间演化是人类活动与地理环境综合作用的结果,人类基于不同的需求开展各项生产、生活和生态活动,直接推动“三生”空间的数量变化与空间转换,地理环境则通过影响人类活动的区位选择与植物生长,间接地决定“三生”空间演化的空间格局。

关键词： “三生”空间子空间演化特征驱动机制张家口市

一种改进的星载GNSS-R森林生物量反演方法

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北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2619-2626页

作者：周勋郑南山丁锐章恒一何佳星中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116 中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室徐州221116

基于Tau-Omega模型提出一种涉及地面土壤湿度修正的星载全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)森林地上生物量反演方法。选择SMAP卫星的土壤湿度作为辅助数据,运用Tau-Omega模型对旋风卫星导航系统(CYGNSS)反射率做出改正,提高建模参数的准... 详细信息

基于Tau-Omega模型提出一种涉及地面土壤湿度修正的星载全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)森林地上生物量反演方法。选择SMAP卫星的土壤湿度作为辅助数据,运用Tau-Omega模型对旋风卫星导航系统(CYGNSS)反射率做出改正,提高建模参数的准确性。将SMAP卫星提供的植被光学深度(VOD)和地上植被生物量(AGB)地图作为生物量参考数据,比较了改正前后观测值与参考数据的相关性变化。结果表明,改正后相关系数提升明显,改正后参数较反射率与VOD的相关系数从0.54提升到了0.67,与AGB的相关系数从0.46提升到了0.56。随后通过人工神经网络分别基于改正后的参数和反射率建立GNSS-R VOD和AGB反演模型。结果表明,所提方法能够有效提高VOD和AGB的反演精度,且在生物量水平较低的地区改进效果更优。对于VOD反演,改进后相关系数从0.70提升到了0.83,RMES从0.21降低到了0.17;对于AGB反演,改进后相关系数从0.61提升到了0.71,RMES从74 t/hm^(2)降低到了65 t/hm^(2)。

关键词： CYGNSS GNSS-R 森林生物量 SMAP卫星土壤湿度植被光学深度

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时空信息的基本内涵与赋能机理

地理学报 2024年第5期79卷 1099-1114页

作者：刘万增陈军国家基础地理信息中心北京100830 自然资源部时空信息与智能服务重点实验室北京100830

时空信息赋能是充分释放和放大时空信息作为生产要素的价值,助力经济社会各领域的高质量发展的时代需求。当前时空信息赋能的基础研究还相对薄弱,应用即赋能的观点占主导地位,缺乏对时空信息赋能机理的深层次认知和探究,导致时空信息的... 详细信息

时空信息赋能是充分释放和放大时空信息作为生产要素的价值,助力经济社会各领域的高质量发展的时代需求。当前时空信息赋能的基础研究还相对薄弱,应用即赋能的观点占主导地位,缺乏对时空信息赋能机理的深层次认知和探究,导致时空信息的内涵与外延不清,时空信息赋能的内在机理不明,制约着其科学高效赋能,亟需厘清其基本内涵、赋能机理与赋能模式等。本文针对时空信息赋能问题,梳理了时空信息的基本概念、丰富内涵和基本特征;指出熵是时空信息赋能的物理基础,熵减是时空信息赋能的内生动力;时空信息赋能的本质是以时空信息为载体,以负熵流转为动能,以不确定性转化为特征,通过人、机、物(环境)相互影响、相互作用,实现系统结构优化、效能提升的过程;并提出了时空信息作为自在信息直接赋能、作为自为信息间接赋能、转为时空知识倍增赋能3种模式;最后,探讨了时空信息赋能自然资源高质量发展的路径。

关键词：时空信息高质量发展赋能机理信息熵国土空间

结合单点分类与改进均值漂移聚类的地面激光点云单木检测

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测绘地理信息 2024年第3期49卷 53-58页

作者：刘祥江陈茂霖张昕怡姬翠翠赵立都重庆交通大学土木工程学院重庆400074 自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室广东深圳518038

针对林分下层阴影遮挡和树冠密集分布导致在大范围场景中单木识别困难,易产生过分割和欠分割问题,提出了一种基于点云分类和均值漂移聚类的单木检测方法,可为森林资源调查提供地面参考数据并丰富单木检测手段。该方法首先使用布料模拟滤... 详细信息

针对林分下层阴影遮挡和树冠密集分布导致在大范围场景中单木识别困难,易产生过分割和欠分割问题,提出了一种基于点云分类和均值漂移聚类的单木检测方法,可为森林资源调查提供地面参考数据并丰富单木检测手段。该方法首先使用布料模拟滤波(cloth simulation filtering,CSF)分离出地面点并建立地面模型;然后通过自适应K-NN(Knearest neighbors)对非地面点构造点云特征并基于随机森林(random forest,RF)提取树干点;最后基于改进均值漂移聚类进行单木提取,并对点簇切片进行RANSAC(random sample consensus)圆柱拟合确定单木位置。结果表明,该方法的两块研究样地单木检测精确率分别为90.06%和91.00%,召回率分别为93.33%和91.46%。另外,还通过单木聚类实验验证并分析了均值漂移聚类在单木提取中的有效性与准确性。

关键词：地面激光扫描随机森林均值漂移聚类 RANSAC圆柱拟合单木位置

基于Inverted-B+树的海量三维地质块体模型高效索引方法

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计算机科学 2024年

作者：陈根深刘刚董洋范文遥易强姜子鑫中国地质大学(武汉)计算机学院智能地学信息处理湖北省重点实验室武汉地大坤迪科技有限公司贵州省战略矿产智慧勘查重点实验室自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室

三维地质块体模型中大量的零值或空值使得基于B+树的属性索引结构频繁分裂和调整，导致索引维护成本高；同时，B+树的单向链表结构加剧了大规模块体模型中数据顺序遍历和范围查询的效率问题。为此，提出了一种基于Inverted-B+树(IBT)的... 详细信息

三维地质块体模型中大量的零值或空值使得基于B+树的属性索引结构频繁分裂和调整，导致索引维护成本高；同时，B+树的单向链表结构加剧了大规模块体模型中数据顺序遍历和范围查询的效率问题。为此，提出了一种基于Inverted-B+树(IBT)的索引方法。该方法通过构建IBT索引结构，在将重复键插入叶子节点时，为每个重复键创建倒排节点，从而有效减少了数据处理中的结构调整。通过在内部节点存储中间索引值以加速查询过程，并在叶子节点和倒排节点之间建立双向链表，实现了从任意叶子节点顺序访问整个数据集以便进行高效的范围查询。利用三维地质结构模型经过体元剖分、插值和降维处理所得到的6个块体模型进行测试。结果表明：与传统B+树相比，IBT方法在索引构建时间、空间占用和查询性能方面均有显著改进，特别是在处理大规模数据集中，其索引构建效率提升了71%，空间占用减少了83%，查询效率得到了显著的提升。

关键词： Inverted-B+树规则块体三维地质模型空间数据管理空间索引

川西北高山高原区耕地利用生态效率与碳排放研究

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四川农业科技 2024年第5期 10-15页

作者：赵涛穆羽李军夏建国高雪松肖睿霖邓云思四川省国土整治中心/自然资源部土地整治农用地质量与监控重点实验室成都611130 四川农业大学资源学院/自然资源部耕地资源调查监测与保护利用重点实验室成都611130

近年,川西北地区正由传统农业向现代农业转型,研究川西北高山高原区耕地利用生态效率和碳排放时空变异特征对实现碳达峰、碳中和目标,建设生态文明具有重要意义。本文从碳排放视角建立基于非期望产出的耕地利用生态效率评价体系,采用SBM... 详细信息

近年,川西北地区正由传统农业向现代农业转型,研究川西北高山高原区耕地利用生态效率和碳排放时空变异特征对实现碳达峰、碳中和目标,建设生态文明具有重要意义。本文从碳排放视角建立基于非期望产出的耕地利用生态效率评价体系,采用SBM-DEA模型,分析川西北高山高原区县级单位耕地利用生态效率和碳排放的时空变异特征。结果表明:①川西北高山高原区的耕地利用生态效率与碳排放总量之间存在显著的负相关关系,且二者的空间分布状况呈现相反趋势,耕地利用生态效率随碳排放量增加而降低。②2010~2020年川西北高山高原区耕地利用碳排放量总体上呈现先波动上升再波动下降的趋势,2020年达到十年间的碳排放量最低值0.169t/hm^(2)。单位耕地面积碳排放量较高的地区分布在东北部的阿坝州,其余县(市)属于低碳排放区和较低碳排放区。各县单位耕地面积碳排放量介于0.01~1.1668t/hm^(2)之间,且大部分县级的碳排放等级趋于稳定、变动不大。③2010~2020年川西北高山高原区耕地利用生态效率总体上呈现先波动下降后上升趋于平稳的趋势,变化幅度较大。低效率区与较低效率区由零散分布于甘孜州阿坝州各县变为集中分布于阿坝州及少数甘孜州县(市),再演变为集中分布在川西北高山高原区的中部。耕地利用生态效率与碳排放总量之间存在显著的负相关关系,且二者的空间分布状况呈现相反趋势。这是因为碳排放量与农用化肥、农药、农用薄膜等的使用量成正比,与耕地利用生态效率成反比。

关键词：耕地利用生态效率碳排放非期望产出川西北高山高原区

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碱熔-树脂分离-电感耦合等离子体质谱法测定黄铜矿单矿物中8种贵金属元素的含量

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理化检验（化学分册） 2024年第8期60卷 764-769页

作者：钟莅湘李志伟夏彬涵张帆黄杰毋喆河南省地质局地质灾害防治中心郑州450012 国土资源部贵金属分析与勘查技术重点实验室郑州450012 河南地矿职业学院郑州450012

黄铜矿单矿物样品中常伴有金、银等贵金属元素,在冶炼铜时,还会综合回收贵金属等伴生元素,因此准确测定样品中各贵金属元素含量具有重要意义,但是相应方法未见报道。通过优化熔融、树脂分离条件以及校正共存元素干扰,提出了题示方法。取... 详细信息

黄铜矿单矿物样品中常伴有金、银等贵金属元素,在冶炼铜时,还会综合回收贵金属等伴生元素,因此准确测定样品中各贵金属元素含量具有重要意义,但是相应方法未见报道。通过优化熔融、树脂分离条件以及校正共存元素干扰,提出了题示方法。取0.2000 g样品置于刚玉坩锅中,加入0.5 g氢氧化钠,于室温升温至700℃,熔融5 min。趁热加入1.5 g过氧化钠,于700℃熔融30 min,冷却后加入50 mL热水,于200℃煮沸3 min。用水洗涤坩埚,收集洗涤液并合并于样品溶液中,用体积比3∶1盐酸-硝酸溶液(王水)调节酸度至pH 1。加入由质量比2∶8的A21型阴离子交换树脂和R1S-82聚苯乙烯骨架硫脲螯合树脂混合制成的混合树脂1.0 g,于70℃吸附60 min。取出树脂,加入10 g·L^(-1)硫脲溶液20 mL和50%(体积分数)王水溶液20 mL,于90℃解吸60 min。用3%(体积分数)硝酸溶液将解吸溶液稀释至100 mL,分取1 mL,用3 mol·L^(-1)硝酸溶液稀释至10 mL,供电感耦合等离子体质谱仪分析。内标镥在线加入,用于补偿基体效应和灵敏度漂移;解吸溶液中含有微量铜、镍和铅,干扰低含量铑和钌测定,通过公式可校正相应干扰。结果显示:8种贵金属元素(铂、钯、铑、铱、钌、锇、金和银)的质量浓度均在一定范围内与质谱强度呈线性关系,7种元素的检出限(3s)为0.04~0.17 ng·g^(-1)(银的检出限为0.11μg·g^(-1))。对黄铜矿单矿物样品进行精密度和准确度考察,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.47%~4.4%,加标回收率为97.2%~102%。

关键词：电感耦合等离子体质谱法黄铜矿单矿物贵金属元素碱熔树脂分离分段解吸

基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1179-1186页

作者：王鹏严昂陈永康赵春雷石立新中国测绘科学研究院测绘科学与地球空间信息技术自然资源部重点实验室北京100039 湖南省国土资源规划院自然资源部南方丘陵区自然资源监测监管重点实验室湖南长沙410114 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106 河北省气象科学研究所河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050022

目前基于多位移光谱遥感图像的亚像元定位方法通常很少考虑点扩散函数效应影响,本文提出了一种基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位方法。为了生成粗糙丰度图像,首先对多个多位移光谱遥感图像进行解混;在点扩散函数效应被... 详细信息

目前基于多位移光谱遥感图像的亚像元定位方法通常很少考虑点扩散函数效应影响,本文提出了一种基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位方法。为了生成粗糙丰度图像,首先对多个多位移光谱遥感图像进行解混;在点扩散函数效应被考虑的前提下,对粗糙丰度图像实施面积到点的克里插值处理,然后通过理想方波滤波进行滤波,最终获得改进后的粗糙丰度图像;利用空间引力模型对改进后的粗糙丰度图像进行上采样,从而得到上采样丰度图像,再对上采样丰度图像执行整合处理,以生成精细丰度图像;在完成上述所有图像处理步骤后,最终通过应用类别分配方法,将类别标签分发给各个亚像元,以此获得精确的定位结果。在2组实验数据集上的实验结果表明:本文提出的方法比现有的亚像元定位方法获得了更好的定位效果。

关键词：遥感图像高光谱图像亚像元定位点扩散函数空间引力模型多位移光谱遥感图像