陕西省自然科学基金(2011JM5007)
- 作品数：9 被引量：77H指数：6
- 相关作者：张青峰王健赵龙山张莉梁心蓝更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中国科学院中华人民共和国农业部更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术天文地球历史地理更多>>
- 基于M-DEM黄土人工锄耕坡面微地形特征研究被引量：16
- 2012年
- 黄土人工锄耕坡面微地形是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因素。文中在1.0 mm/min雨强的人工模拟降雨试验条件下,采用微地形激光扫描测量方法获取5°人工锄耕坡面微地形相对高程,并进行拟合模型参数验证,进而构建了能反映真实地表情况的高精度M-DEM,并在ArcGIS中对其特征参量进行量化研究。结果表明:黄土人工锄耕坡面微地形起伏较小,整体属于凸形斜坡;虽在某些区域容易形成地表径流,但径流变化比较平缓,不容易形成较大的水流;微地形水系分维能较好地反映复杂微地形特征。论文可为在微地形层面进一步揭示黄土耕作坡面土壤侵蚀机理研究提供数据支持和方法参考。
- 张青峰王健赵龙山宋向阳梁心蓝
- 关键词：土壤侵蚀微地形耕作措施ARCGIS
- 坡面水蚀过程中地表糙度的空间异质性研究被引量：2
- 2014年
- 地表糙度是影响土壤侵蚀过程的重要因子之一,也是土壤侵蚀学科领域研究的热点问题,准确把握水蚀过程中地表糙度的空间异质性特征,对进一步理解土壤侵蚀过程具有重要意义。该文以黄土高原人工锄耕(AB)坡面地表糙度为研究对象,采用地统计学和GIS技术相结合的方法研究了微尺度(2cm×2cm)下地表糙度由雨前(BR)→溅蚀(SpE)→面蚀(ShE)→细沟侵蚀(RE)演化过程中的空间异质性特征。结果表明:地表糙度在各侵蚀阶段均呈弱变异性;半方差函数理论模型分析表明雨前(BR)、溅蚀(SpE)阶段符合指数模型,面蚀(ShE)阶段符合球状模型,细沟侵蚀(RE)阶段符合高斯模型;从空间结构特征来看,各侵蚀阶段均具有中等程度的空间自相关性,空间异质性受随机性因素和结构性因素共同作用,其自相关距分别为0.46m,0.28m,1.29m,1.04m;分形维数分析表明不同水蚀过程中地表糙度的空间变异主要发生在较小尺度上。研究结果可为进一步揭示水蚀过程中地表糙度与土壤侵蚀的相互耦合关系奠定基础。
- 张莉张青峰徐健张翔
- 关键词：地表糙度空间异质性地统计学分形
- 基于M-DEM的黄土人工锄耕坡面水系提取及其分形计算被引量：1
- 2012年
- 通过构建黄土人工锄耕(AB)坡面微地形数字高程模型(M-DEM),设置不同的集水阈值提取微地形水系,并运用网格法计算相应的水系分维值。结果表明:当集水阈值为25时,所提取的水系网与实际情况最为相符,拟合程度最高(0.971),相应的水系分维数1.087可作为AB坡面微地形水系分维值。本研究为黄土耕作坡面微地形水系分维的研究提供方法指导,为进一步揭示土壤侵蚀机理提供数据支持。
- 闫海涛张青峰王健赵龙山
- 关键词：分形耕作措施ARCGIS
- 黄土坡耕地地表糙度的空间异质性研究被引量：8
- 2014年
- 【目的】探讨微尺度下(2 cm×2 cm)地表糙度在侵蚀过程中的空间异质性规律,为进一步理解和定量化描述地表糙度与土壤侵蚀的相互耦合关系奠定基础,并为黄土高原坡耕地水土流失的治理提供一定的理论依据。【方法】以黄土高原不同耕作措施条件下(4种常见的农业耕作措施:人工锄耕、人工掏挖、等高耕作、直线坡(对照)的坡耕地为研究对象,通过室内人工模拟降雨实验,利用激光扫描仪获取地表糙度数据,运用地统计学和分形维数方法对地表糙度的空间分布特征及变异性进行研究。【结果】基本统计特征分析表明,黄土坡耕地地表糙度在整体上的分布较均匀,具有较弱的空间变异特征。半方差函数分析表明,黄土坡耕地地表糙度均表现出中等以上的空间自相关性,其空间自相关尺度范围为2.02—3.82 m。由空间结构特征引起的异质性占总异质性的比例较大。分形维数分析表明,黄土坡耕地地表糙度具有良好的分形性质,其分形维数介于1.59和1.91之间;随坡度的增大,各坡面地表糙度的空间分布趋向复杂,空间异质性增强;人工锄耕、人工掏挖、等高耕作坡面的空间异质性在小尺度范围内依次增强,具有良好的水土保持作用。【结论】造成地表糙度空间异质性差异的主要原因是由人为耕作和坡度所形成的空间结构特征。地表糙度的空间配置格局在小尺度范围上由人为耕作和坡度、在大尺度范围上由降雨及其侵蚀过程所控制。该研究结果可为进一步理解地表糙度与侵蚀的相互耦合关系奠定基础,并为黄土坡耕地的水土流失防治提供一定的科学依据。
- 张莉张青峰赵龙山王健吴发启
- 关键词：黄土高原坡耕地地表糙度空间异质性分形维数
- 基于M-DEM的黄土人工锄耕坡面水系分维特征研究被引量：10
- 2012年
- 该文旨在微观尺度上对地表微地形水系形成过程及其几何分形特征进行研究与分析,为研究坡面流水侵蚀过程及其防治提供科学依据。通过构建90mm/h雨强、15°坡度下不同水蚀阶段(雨前—溅蚀—片蚀—细沟侵蚀)黄土人工锄耕坡面微地形数字高程模型,设置不同集水面积阈值提取微地形水系,并基于格网法计算相应的水系分维值。结果表明:(1)分形理论用于研究微地形水系及其形成过程具有可行性;(2)降雨前、溅蚀、片蚀和细沟侵蚀阶段的最适集水面积阈值分别为15,20,25,30cm2,对应的最佳分维值分别为1.067,1.088,1.068,1.079;(3)人工锄耕坡面在各侵蚀阶段均处于侵蚀发育的幼年期。该研究不仅为微观层面研究黄土耕作坡面水系分维提供方法指导,也可为进一步揭示土壤侵蚀机理提供数据支持。
- 张莉张青峰郑子成王健
- 关键词：分形耕作措施ARCGIS
- 裸地雨滴溅蚀对坡面微地形的影响与变化特征被引量：15
- 2012年
- 为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为对照措施。降雨强度分别为60,90和120mm/h。试验小区大小为0.5m2。用溅蚀板测定坡面向下和向上2个方向的溅蚀量。利用激光扫描仪测定微地形,并结合GIS技术建立大比例DEM(分辨率2cm)。结果表明,在耕作管理条件下,坡面微地形具有降低坡面溅蚀量的作用。微地形的变化特征主要表现为微坡度的变化,而微坡向对溅蚀作用的变化不敏感。因此,微坡度可以作为研究雨滴溅蚀作用与微地形变化的一个反映指标。
- 赵龙山梁心蓝张青峰吴发启
- 关键词：降雨微地形溅蚀坡耕地地表糙度
- 近10年榆林市植被净初级生产力时空分异特征被引量：2
- 2015年
- 针对榆林市生态环境脆弱,植被净初级生产力分布及变化对其影响较大的问题,利用2000年、2005年和2010年的NPP数据,采用马尔科夫转移矩阵及GIS空间分析功能,揭示榆林市NPP的时空变化特征。结果表明：（1）榆林市NPP空间分布由西北向东南逐渐递增。（2）2000年~2010年NPP呈显著上升趋势：2000年~2005年NPP升高区域95.03%,增幅大于300gC/（m2·a）的占47.22%,主要分布在榆林市最北端和南部地区;2005年~2010年NPP升高区域面积93.96%,增幅大于300gC/（m2·a）的占54.10%,集中在东南大部分地区。（3）榆林市NPP增加的主要因素是1999年以来该区采取的多项植被恢复与重建工程等措施,植被覆盖度增加。
- 周淑琴李娜荆耀栋张青峰田晓红
- 关键词：NPPGIS
- 基于BP神经网络的遥感影像分类研究被引量：28
- 2012年
- BP神经网络具有收敛速度快和自学习、自适应功能强的特点,能最大限度地利用样本集的先验知识,自动提取合理的模型。本文采用Landsat TM遥感图像作为数据源,以山西省定襄县为研究区,通过主成分分析方法来压缩输入数据,并结合NDVI和纹理特征来建立BP神经网络的土地利用分类模型,将分类结果与基于光谱单元信息的神经网络分类和基于纹理特征的神经网络分类结果进行定性和定量比较分析。结果表明:该方法总精度达到了80.50%,分别比基于光谱单元信息的神经网络分类和基于纹理特征的神经网络分类提高了18.89%和6.23%,能够有效地解决地物光谱混淆、分类精度不高等问题。
- 卢柳叶张青峰李光录
- 关键词：NDVI纹理特征神经网络土地利用
- 黄土耕作坡面溅蚀过程中微地形响应特征被引量：7
- 2016年
- [目的]探究60mm/h雨强下不同耕作坡面在溅蚀阶段的微地形变化特征,为黄土坡地水土保持耕作方式布设提供科学依据。[方法]在室内人工模拟降雨试验的基础上,采用激光扫描量测方法分别获取溅蚀前后4种不同耕作方式（人工锄耕、人工掏挖、等高耕作、耙磨整平）黄土坡面微地形相对高程,并对能反映微地形变化的高精度M-ΔDEM进行了分析。[结果]不同耕作措施下坡面微地形均具有较弱的空间变异,其空间分异主要受耕作措施的影响;降雨对微地形具有一定的夷平效应,且不同耕作坡面在1~1.3m尺度范围内均表现出侵蚀平衡现象;不同耕作微地形对溅蚀均具有阻滞作用,其中人工掏挖和等高耕作具有较强的水土保持作用。[结论]微地形水系分维能较好地反映复杂的微地形特征,而坡面耕作方式是溅蚀过程中微地形时空变异分布状况的控制性因子。
- 塔娜王健张慧荟田龙张青峰
- 关键词：耕作措施溅蚀
