• 基于Alpha Shape 算法的分散式乡村 聚落形状划分及其形成研究 ——以米脂县龙镇为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为了定量划分分散式乡村聚落的形状类型并探究其形成原因,以陕北黄土丘陵沟壑区米脂 县龙镇为例,尝试使用Alpha Shape算法对聚落形状进行提取,通过Boyce-Clark指数计算并划分聚 落形状类型,最后结合多元线性回归和回归树的方法探究影响聚落形状的因素。结果表明:100 m 滚动半径下,Alpha Shape算法能够提取76.1%聚落的精确轮廓;研究区乡村聚落形状类型可以分为 块状矩形及其变种、延伸形、哑铃形和串珠形、带状矩形及其组合、线形5种,Boyce-Clark指数依次 增加;高程和Boyce-Clark指数呈显著正相关,水资源可获取性与Boyce-Clark指数在高海拔地区呈 负相关,聚落面积与Boyce-Clark指数先呈负相关后呈正相关。研究结果可为分散式聚落生活空间 边界的划定提供参考,增进对黄土丘陵沟壑区分散式聚落形态的认识。

  • 陇中人工草地土壤水蚀预测模型

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-06-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 针对陇中黄土丘陵沟壑区土壤水蚀过程复杂且难以有效预测的问题,以定西市安家沟水土保持试验站2005-2016年1 }12月人工草地径流场试验数据为主要来源,将流域月降雨量、月侵蚀性降雨量、月径流量、月降雨强度、径流场面积、径流场坡度、土壤砂粒含量、土壤粘粒含量8个因子作为输入因子,月土壤水蚀量作为输出,运用偏最小二乘法(Partial Least-Squares Regression,PLSR)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)循环神经网络建立人工草地土壤水蚀预测模型,并利用BP ( Back Propagation ) , RNN ( Recurrent Neural Network ) , LSTM常见神经网络模型,对模型的有效性进行评估。结果表明:PLSR将模型8个输入因子减少为4个,从而有效解决LSTM神经网络模型对样本数量要求过高的问题;PLSR和LSTM神经网络模型的结合可以有效提高模型对人工草地土壤水蚀过程的预测精度和收敛速度,预测结果的平均相对误差小于4%,相关系数高于其他3种神经网络模型,而迭代次数、均方根误差和平均绝对误差均低于其他3种模型;研究发现坡度对人工草地土壤水蚀过程影响较为明显,降雨量小于25 mm时,人工草地土壤水蚀量不会随坡度增加而明显增长,但当降雨量超过25 mm时,人工草地土壤水蚀量会随坡度明显增加。PLSR-LSTM神经网络土壤水蚀预测模型可以准确预测陇中黄土丘陵沟壑区人工草地土壤水蚀量,为该地区水土流失的准确预报提供新的思路和方法。

  • 生态移民过程及其生态系统服务价值评价—以宁夏海原县为例

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2019-03-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以海原县为研究对象,以2000、2005、2010和2015年遥感数据为基础数据,综合运用土地利用动态度、生态系统服务价值评价模型、地理探测器等模型对海原县2000—2015年的生态系统服务价值时空变化进行研究。结果显示:2000—2015年海原县土地利用类型发生明显变化,林地、建设用地、水域以及园地面积分别增加24 532.56hm2、13 233.71hm2、1 093.58hm2和812.16hm2,而耕地、草地和未利用地面积呈下降趋势,其中未利用面积下降幅度最大,共减少21 333.05hm2;研究期间海原县生态系统服务价值呈现出逐年增加的变化趋势,由2000年的37.25×108元增加至2015年的62.23×108元,变化率为67.07%,而林地、园地和水域面积的增加是海原县生态系统服务价值增加的关键;从态系统服务价值空间分布来看,海原县生态系统服务价值在空间呈现出由西南向东北递减的变化趋势;研究期间研究区生态系统单项服务价值均呈现出增加的变化趋势,其中废物处理和水源涵养增加量最大,其次是生物多样性和气候调节,而食物生产、原材料生产以及娱乐文化增加量最低,说明海原县的生态系统调节服务>支持服务>供给服务>文化服务;通过地理探测器诊断发现草地、园地、林地、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护的决定力q值均>0.8,说明这6项因子对研究区生态系统服务价值变化具有重要的影响作用。

  • 农村居民点发展类型识别 ——以吴起县为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-04-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用最小累积阻力(Minimal cumulative resistance,MCR)模型,从生态和建设2个角度出发,确定居民点布局适宜性,辅以社会网络分析法研究居民点空间网络关系,从居民点整体适宜性和个体重要性出发,识别陕西省延安市吴起县的居民点发展类型。结果表明:(1)地形和交通条件为决定黄土丘陵沟壑区居民点空间布局的关键约束力,居民点集聚程度整体不高,以带状分布为主,散中有聚。(2)适宜性分区结果表现出整体集聚、部分分散的特征,位于适宜建设区内的农村居民点占62.83%,部分居民点分布影响区域生态稳定性。(3)现有居民点网络结构不均匀,需培育发展潜力较大的村庄节点,促进村镇地区均衡发展。(4)基于适宜性及网络分析结果,划分直接城镇类优先发展类有条件发展类限制扩张类4种类型并提出相应的发展重点。研究结果可为黄土丘陵沟壑区农村居民点合理规划和发展提供参考。

  • 黄土区不同土地利用类型下砂质壤土地表CO2通量变化特征——以清凉寺沟流域为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统对晋西北黄土丘陵沟壑区清凉寺沟流域地表土壤CO2通量进行测量,探讨了CO2通量时空变化特征、不同土地利用类型下的CO2通量特征以及环境因子对CO2通量的影响,对于晋西北黄土丘陵沟壑区小流域地区地表土壤CO2通量的研究进行补充。结果表明:(1)CO2通量在生长季呈现单峰变化,于日出前后达单日最低值,在16:00—22:00达到单日最高值;在非生长季则呈现不规律变化。(2)农耕地的CO2通量相较于荒草地以及枣林地的CO2通量要低;不同季节的CO2通量关系为8月CO2通量最大,5月CO2通量次之,11月CO2通量最低。(3)地表土壤CO2通量与光合有效辐射、大气温度、土壤温度、土壤含水率、土壤有机质、土壤质地等因素密切相关,通过科学的土地利用方式可有效提高土壤的固碳能力。