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基于CA-Markov的土地利用时空变化与生境质量预测——以宁夏中部干旱区为例

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第12期28卷 1969-1978页

作者：武丹李欢艾宁黄涛顾继升宁夏回族自治区遥感测绘勘查院(宁夏回族自治区遥感中心) 银川750000 宁夏回族自治区应急宣传教育中心银川750001

探究干旱半干旱区土地利用结构动态变化特征,评估并预测生境质量,可为区域生态规划和恢复提供决策性依据。本研究以搭载OLI和ETM+传感器遥感影像和气象数据、社会经济数据等为基础,采用土地利用转移流概念、InVEST模型和CA-Markov模型研... 详细信息

探究干旱半干旱区土地利用结构动态变化特征,评估并预测生境质量,可为区域生态规划和恢复提供决策性依据。本研究以搭载OLI和ETM+传感器遥感影像和气象数据、社会经济数据等为基础,采用土地利用转移流概念、InVEST模型和CA-Markov模型研究2000—2030年宁夏中部干旱区土地利用和生境质量时空变化特征及规律,对未来情境进行模拟和预测。研究结果表明:宁夏中部干旱区土地系统结构变化与生态建设规划高度一致,具有黄河流域两侧集中分布的特征,土地系统综合动态度逐期减小,活跃度具有稳中有变、部分较活跃的特征。土地系统信息熵特征值呈逐年降低趋势。随着时间变化土地系统受人类活动干扰强度低,自我调整程度高,修复能力强,系统向稳定状态转化。2000—2015年研究区生态环境质量呈“U”型特征,以优秀等级为主。2015—2030年土地系统结构将发生显著变化,生境质量优秀、差和良好等级面积逐渐扩大,生态系统呈现稳定向好的趋势。本研究的多模型集成应用可为区域土地规划和生态恢复建设提供理论依据和支撑。

关键词：宁夏中部干旱区土地利用生境质量土地利用转移流 CA-Markov InVEST模型

结合多源遥感数据和面向对象的旱区湿地信息提取

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环境科学 2024年

作者：李红霞石云丁中杰黄琳董军梁志刚朱晓雯马益婷王彤宁夏大学地理科学与规划学院东海航海保障中心上海海图中心银川市勘察测绘院银川市水务局宁夏自然资源厅

湿地是西北干旱半干旱区域绿洲的心脏，在气候调节、水源供给、蓄洪防旱、保护生物多样性和维系干旱区生态稳定等方面至关重要。进行旱区湿地信息提取，为旱区生态环境监测提供快速准确手段，维持旱区生物多样性，防治荒漠化和土地退化... 详细信息

湿地是西北干旱半干旱区域绿洲的心脏，在气候调节、水源供给、蓄洪防旱、保护生物多样性和维系干旱区生态稳定等方面至关重要。进行旱区湿地信息提取，为旱区生态环境监测提供快速准确手段，维持旱区生物多样性，防治荒漠化和土地退化。以宁夏沿黄城市群为研究区，以Sentinel-1合成孔径雷达（SAR）影像、Sentinel-2光学影像以及地形数据为数据源，应用面向对象技术的湿地信息特征提取方法，探讨红边、雷达以及地形特征对干旱区湿地提取的重要性，验证了利用RF-Pearson模型筛选旱区湿地最优特征组合的可行性，结合随机森林算法和BP神经网络对2021年宁夏沿黄城市群湿地进行提取。结果表明：①利用Sentinel-2影像的红边波段、Sentinel-1影像的雷达波束和地形数据，可以有效促进对旱区湿地特征的识别与获取，相较光谱指数和几何特征湿地的总体精度分别提高了3.27%、2.14%和1.83%；②基于RF-Pearson模型特征优选方法的分类精度最高，大小为：光谱特征>几何特征>红边特征>雷达特征>地形特征。③基于特征优选的随机森林模型（RF）干旱区流域湿地分类效果最佳，总精度为89.79%，Kappa系数为0.8423，高于BP神经网络（BP）分类方法，表明利用该方法提取干旱区流域湿地信息具有一定的可靠性。④宁夏沿黄城市群湿地，主要包含河流、湖泊、滩涂沼泽、水库坑塘和沟渠等这5种类型。主要集中在银川市区、平罗县、沙坡头区、灵武市和中宁县五地。河流湿地在旱区湿地中占主导型地位，是宁夏沿黄城市群突出的湿地类型，分类结果中天然湿地（河流、湖泊和滩涂沼泽）面积为1076.65km2，人工湿地（水库坑塘、沟渠）面积为108.18km2，分别占研究区总面积的90.86%和9.14%。研究结果可为旱区生态本底环境监测和黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。

关键词：干旱区湿地宁夏沿黄城市群 Sentinel-1影像 Sentinel-2影像 RF-Pearson模型特征优选随机森林(RF)

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无偿献血前后的注意事项

家庭生活指南 2023年第12期 19-21页

作者：李娜殷丹丹宁夏回族自治区血液中心

本文旨在探讨无偿献血者献血前后需要注意的事项。介绍了献血前的注意事项，包括健康状况评估、饮食与水分摄入以及心理准备。详细讨论了个人疾病史的重要性，以及如何收集相关信息。阐述了饮食与水分摄入的原则，强调了合理的饮食安排...

本文旨在探讨无偿献血者献血前后需要注意的事项。介绍了献血前的注意事项，包括健康状况评估、饮食与水分摄入以及心理准备。详细讨论了个人疾病史的重要性，以及如何收集相关信息。阐述了饮食与水分摄入的原则，强调了合理的饮食安排和充足的水分摄入的重要性。此外，还提及献血环境与设备的卫生要求，以及血液采集的技术要求，包括无菌操作、血管穿刺技巧、疼痛控制与舒适感。讨论了在献血完成后的观察阶段，休息时间与位置的安排，以及监测与处理不适症状的措施。最后，提出了献血后的注意事项，包括补充营养和液体、恢复期的活动限制，以及注意并发症和不良反应的早期识别和应对方法。

关键词：

改进Informer模型的苜蓿土壤湿度预测方法

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计算机技术与发展 2024年第6期34卷 171-177页

作者：王静刘瑞杨松涛葛永琪宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021

精准的苜蓿土壤湿度预测对于提高水资源利用率和降低智慧农业投入成本至关重要。针对传统土壤湿度预测方法在实际应用中存在预测周期短、精度低以及时空预测不足等问题,提出了一种融合快速傅里叶变换的Informer时空预测方法(Fast Fourie... 详细信息

精准的苜蓿土壤湿度预测对于提高水资源利用率和降低智慧农业投入成本至关重要。针对传统土壤湿度预测方法在实际应用中存在预测周期短、精度低以及时空预测不足等问题,提出了一种融合快速傅里叶变换的Informer时空预测方法(Fast Fourier Transform and Spatio Temporal-Informer,FFT-ST-Informer)。首先,在传统Informer模型基础上添加了独立的时空嵌入层,从而捕获各个变量之间复杂的时空相关性。然后,根据土壤墒情与环境因素的相关性分析结果,选择降雨、灌溉量为关键环境因素,并使用快速傅里叶变换,通过提取某一周期具有先验的数据序列的频谱来表示其频域特征放入模型。此外,该模型中的ProbSparse自注意机制可以集中提取时空数据的重要上下文信息。FFT-ST-Informer模型使用来自宁夏引黄灌区自采的气象和土壤数据作为输入数据。实验结果表明,FFT-ST-Informer模型性能明显优于传统模型,比LSTM模型在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、相关系数(R^(2))等评价指标上,分别提高了56.9%,64.4%,0.12%。

关键词：苜蓿土壤湿度预测快速傅里叶变换空间嵌入层 ProbSparse自注意机制 Informer模型

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东北地区单季稻温度适宜性及其变化特征

生态学杂志 2017年第3期36卷 719-724页

作者：谭方颖王建林程路国家气象中心北京100081 宁夏回族自治区气象局银川750002

利用温度适宜度模型计算了1961—2015年东北地区单季稻各生育阶段温度适宜度,并对其平均值、变异系数及时空分布和变化特征进行了分析。结果表明:东北地区单季稻分蘖、孕穗和抽穗期温度适宜度高且变异系数小,而播种和出苗期则相反;根据... 详细信息

利用温度适宜度模型计算了1961—2015年东北地区单季稻各生育阶段温度适宜度,并对其平均值、变异系数及时空分布和变化特征进行了分析。结果表明:东北地区单季稻分蘖、孕穗和抽穗期温度适宜度高且变异系数小,而播种和出苗期则相反;根据各站点55年平均适宜度大小,将东北单季稻主产区划为适宜度高、中、低3个区,且适宜度高低在空间上存在较明显的南北差异,总体随纬度的增加而减小;1961—2015年单季稻各生育阶段温度适宜度均表现为先下降后上升、总体升高的趋势,播种-出苗、乳熟-成熟阶段升高趋势最为明显(尤其在20世纪90年代中期以后);根据东北地区各站点温度适宜度变化倾向率,将东北地区单季稻主产区分为适宜度强增长、次增长和弱增长区,强增长区主要位于温度低适宜区,未来东北地区单季稻温度适宜度的地域性差异将减小,种植环境将趋于平均和优化。

关键词：温度适宜性变化特征东北地区单季稻

贺兰山东西两麓酿酒葡萄越冬覆盖防寒措施效果对比

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中国农业气象 2022年第7期43卷 575-586页

作者：李红英段晓凤旭花杨洋朱永宁杨凯凯张晓煜张磊中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏回族自治区防灾减灾重点实验室/宁夏回族自治区气象科学研究所银川750001 内蒙古生态与农业气象中心呼和浩特010051 内蒙古阿拉善盟气象局阿拉善盟750306 内蒙古自治区阿拉善高新技术产业开发区气象局阿拉善盟750336

为了探讨覆盖防寒措施在贺兰山东西两麓冬季葡萄园的可用性,2019−2020年酿酒葡萄越冬期,以5a生赤霞珠品种为研究对象,在贺兰山东麓和西麓葡萄园分别设置草苫+大棚膜(T1)和PP黑膜+大棚膜(T2)两种覆盖越冬试验,以冬季埋土植株作为对照,通... 详细信息

为了探讨覆盖防寒措施在贺兰山东西两麓冬季葡萄园的可用性,2019−2020年酿酒葡萄越冬期,以5a生赤霞珠品种为研究对象,在贺兰山东麓和西麓葡萄园分别设置草苫+大棚膜(T1)和PP黑膜+大棚膜(T2)两种覆盖越冬试验,以冬季埋土植株作为对照,通过监测不同处理地表和根区土壤温度变化,对比分析了两种覆盖技术在贺兰山东西两麓的越冬防寒效果。结果表明:(1)入冬以后两麓气温呈波动变化,期间出现多次低谷,受持续低温的累积影响,东麓和西麓地表土壤温度波动较大,呈先下降后上升的趋势;地下根区土壤温度稳定下降至1月15−24日开始缓慢升温。(2)试验期内,西麓的土壤温度低于东麓,且地表温度两麓差异大。T1处理和T2处理地表平均土壤温度东麓分别为−2.07℃和−1.96℃,西麓分别为−4.01℃和−3.65℃;根区平均土壤温度T1处理东麓平均为0.85℃,西麓为0.74℃,T2处理东麓和西麓平均温度分别为0.89℃和0.37℃。(3)采用两种覆盖措施,表层土壤温度升温不明显,根区土壤温度呈不同程度提高,东麓T1和T2处理分别比对照升温0.68℃和0.71℃,二者差异不显著,西麓T1处理比对照增温0.81℃,明显高于T2增温幅度(0.44℃)。因此,推荐两麓酿酒葡萄越冬期使用“草苫+大棚膜”覆盖防寒措施。

关键词：酿酒葡萄越冬防寒措施覆盖

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贺兰山东麓一次局地强对流暴雨的中尺度特征

气象 2022年第7期48卷 801-812页

作者：张晓茹陈豫英姚姗姗苏洋杨银中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室银川750002 宁夏回族自治区气象台银川750002

利用Himawari-8卫星、银川C波段多普勒雷达、ERA5逐1 h再分析、自动气象站、常规气象探测等多源气象资料,对2019年8月贺兰山东麓夜间突发的一次局地短历时强对流暴雨的中尺度特征进行分析。结果表明:700 hPa偏南急流于暴雨前6 h建立并... 详细信息

利用Himawari-8卫星、银川C波段多普勒雷达、ERA5逐1 h再分析、自动气象站、常规气象探测等多源气象资料,对2019年8月贺兰山东麓夜间突发的一次局地短历时强对流暴雨的中尺度特征进行分析。结果表明:700 hPa偏南急流于暴雨前6 h建立并在夜间增强北抬,促进了低层高温高湿、大气不稳定和动力、热力抬升机制的发展加强,有利于地面中尺度辐合线在东麓山前触发β中尺度对流系统,并使其增强为α中尺度对流系统,导致此次强对流暴雨的发生发展;暴雨区位于700 hPa急流轴左前方及700 hPa水汽通量≥6 g·cm^(-1)·s^(-1)·hPa^(-1)和850 hPa比湿≥12 g·kg^(-1)的高湿区,对流有效位能≥1500 J·kg^(-1)和850 hPa假相当位温≥346 K的高温高能区,800 hPa中心强度≤-1.2 Pa·s^(-1)的上升运动区和冷云发展前端辐射亮温梯度大值区;最大小时降水量出现在急流轴离暴雨区最近时段,期间辐射亮温≤-66℃、辐射亮温梯度≥27℃·km^(-1)、回波强度≥65 dBz、回波顶高≥10 km、垂直累积液态水含量≥11 kg·m^(-2)、≤-52℃冷云面积约为中尺度对流复合体的1/5;辐射亮温越低、辐射亮温梯度越大、降温率越高,小时降水量越大;最低辐射亮温、最大辐射亮温梯度、回波强度和垂直累积液态水含量跃增、回波顶高增幅加大均较强降水提前10~20 min出现,地面中尺度辐合线较降水提前30 min出现。

关键词：对流性暴雨中尺度对流系统辐射亮温梯度低空急流

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湿球温度快速计算方法研究及误差来源分析

气象科技进展 2023年第4期13卷 121-125页

作者：左河疆高娜高睿娜宁夏回族自治区气候中心银川750002

湿球温度是进行暖通空调和建筑设计等工程中必需的一个重要环境参数。但由于各种原因,国内各地气象站自2000年之后已经陆续停止了湿球温度的人工观测项目。为解决工程设计中缺少这个环境参数的问题,本文设计了一种利用气温、相对湿度和... 详细信息

湿球温度是进行暖通空调和建筑设计等工程中必需的一个重要环境参数。但由于各种原因,国内各地气象站自2000年之后已经陆续停止了湿球温度的人工观测项目。为解决工程设计中缺少这个环境参数的问题,本文设计了一种利用气温、相对湿度和气压快速计算湿球温度的算法,并给出了Python语言实现的该算法的关键部分。经过比测,计算结果与传统人工观测相差较小,大部分情形下与观测结果一致。与常用的遍历法给出的结果差别很小(宁夏地区不同年代的夏季室外计算湿球温度的统计结果,分析了计算结果误差产生的主要来源,并给出了提高计算精度的思路。

关键词：湿球温度快速计算法误差来源 Python

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老年性白内障患者circKMT2E表达变化及其对晶状体上皮细胞凋亡的影响

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眼科新进展 2022年第2期42卷 118-121,127页

作者：齐向前徐志忠王湘怡周绮云马卫国虎学君宁夏回族自治区人民医院眼科宁夏眼科医院西北民族大学第一附属医院宁夏致盲性眼病临床医学研究中心宁夏回族自治区银川市750002 川北医学院附属医院眼科四川省南充市637000

目的探讨circKMT2E在老年性白内障(ARC)患者中的表达变化及其对晶状体上皮细胞凋亡的影响。方法取10例在我院接受白内障手术的ARC患者晶状体前囊膜,另选取4例健康捐献者透明晶状体前囊膜作为对照。使用Trizol试剂从人晶状体前囊膜组织... 详细信息

目的探讨circKMT2E在老年性白内障(ARC)患者中的表达变化及其对晶状体上皮细胞凋亡的影响。方法取10例在我院接受白内障手术的ARC患者晶状体前囊膜,另选取4例健康捐献者透明晶状体前囊膜作为对照。使用Trizol试剂从人晶状体前囊膜组织中提取总RNA。依次使用cutadapt软件、DCC软件(v0.4.4)、STAR软件(v2.51 b)、CircBase数据库和circ2Trait数据库对所测得的环状RNA(circRNA)进行注释,筛选circRNA差异表达。将体外培养的SRA01-04细胞随机分组,其中,空白对照组用正常培养液培养,不作特殊处理;miR-control组转染miR-control无序序列;miR-34a组转染miR-34a-5p mimics序列;miR-34a+control组共转染miR-34a-5p mimics序列和pcDNA3.1-control空载体;miR-34a+HMGB1组共转染miR-34a-5p mimics序列和pcDNA3.1-HMGB1质粒。采用实时荧光定量PCR与双荧光素酶报告基因检测基因表达情况。通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,Western blot检测蛋白表达。结果经生物信息学分析显示,circKMT2E在ARC患者晶状体前囊膜组织中表达上调最为显著。双荧光素酶报告基因检测结果显示,转染miR-34a-5p后circKMT2E-WT报告基因的荧光素酶活性由1.000±0.023降低至0.502±0.057(P0.05)。miR-34a组SRA01-04细胞凋亡率(23.59%±3.47%)较miR-control组(3.82%±0.41%)增高(P<0.05),而miR-34a-HMGB1组SRA01-04细胞凋亡率(8.97%±1.20%)较miR-34a-control组(24.59%±4.33%)降低(P<0.05)。miR-34a组SRA01-04细胞Cyt-C蛋白、Bax蛋白相对表达量较miR-control组均升高,同时Bcl-2蛋白相对表达量则降低(均为P<0.05);miR-34a-HMGB1组SRA01-04细胞Cyt-C蛋白和Bax蛋白相对表达量较miR-34a-control组均降低,同时Bcl-2蛋白相对表达量较miR-34a-control组增加(均为P<0.05)。结论circKMT2E可通过海绵吸附miR-34a-5p减弱其对下游靶点HMGB1的抑制作用,进而有效地阻止SRA01-04细胞凋亡,在一定程度起到延缓ARC发展的作用。

关键词：老年性白内障 circKMT2E miR-34a-5p 生物信息学人晶状体上皮细胞

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