马宏
- 作品数：13 被引量：76H指数：6
- 供职机构：兰州理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- 压砂地土壤盐分时空变异规律研究被引量：10
- 2016年
- 针对景泰地区代表性很强的压砂地,研究不同土层土壤盐分时空变异规律.结果表明:土壤盐分时间稳定性随土层深度的增加而减弱,各测点土壤盐分与均值之间相对偏差的离散程度随土层深度的增加而增加.通过时间稳定性可初步确定研究区土壤盐分均值的代表性测点.不同时段土壤盐分均值均表现为中等弱变异性,各土层土壤盐分均值以及变异系数之间的相关性较强,土壤盐分与土层深度具有明显的正相关关系,相关系数介于0.911~0.986,说明土层深度是土壤盐分含量的决定因子.对不同时段0~10cm土层土壤盐分进行时空模拟,各时段土壤盐分累计分布曲线变化规律相似,模拟值与实测值略有差异,其空间分布基本趋势与实测数据相符,各时段土壤盐分模拟值半方差变化趋势明显.
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- 关键词：压砂地土壤盐分
- 基于Sentinel-2超分辨率影像的干旱区水体提取方法
- 2023年
- 针对干旱区复杂环境下水体光谱特性空间差异大、水体提取方法适用性差的问题,本研究基于Sentinel-2卫星多光谱数据,通过超分辨率算法重建10 m空间分辨率多光谱影像,将短波红外(Short-wave infrared,SWIR)重建波段、近红外(Near-infrared,NIR)重建波段作为水体识别特征波段,在此基础上采用超像素分割算法识别水体像元,基于24种光谱指数、支持向量机(Support vector machine,SVM)、神经网络(Neural network,NN)、K-means共构建60种水体提取方法,采用总体精度(Overall accuracy,OA)、准确率(Precision)、F1值、马修斯相关系数(Matthews correlation coefficient,MCC)等水体提取精度指标进行综合评价,以黑河流域为典型研究区,确定干旱区最佳水体提取方法。结果表明,基于Sentinel-2绿色波段(中心波长为560 nm)与超分辨率重建短波红外波段(中心波长为1610 nm)构建的改进的归一化水体指数方法,显著增强水体提取时对干旱区细小水体、阴影、云层像元识别能力,水体提取总体精度为99.81%,准确率为92.04%,F1值为88.02%,G-mean、马修斯相关系数均大于0.88,水体提取精度优于其他方法。研究结果可快速精准地提取干旱区水体,为干旱区水体应用领域提供理论支持。
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- 关键词：干旱区水体提取超分辨率重建
- 不同覆盖模式下砂壤土水盐运移特征研究被引量：17
- 2016年
- 地表蒸发引起土壤水分的散失是造成盐分表聚的重要原因之一,土壤表层进行覆盖可改变地表结构,从而影响土壤水分蒸发和盐分迁移过程。为了揭示不同覆盖模式的蓄水控盐效果,通过室内模拟试验,研究了不同覆盖模式下土壤水分入渗过程和水盐迁移特征。试验设置无覆盖(CK)、覆砂(S)、覆砂+覆膜(SM)、覆秸秆+覆膜(JM)和覆秸秆+覆砂(JS)5种模式。结果表明:土壤表层进行的不同覆盖处理会降低土壤湿润锋推进速率和水分入渗速率,具有一定的阻渗作用;湿润锋推进距离与时间符合幂函数F=a·t^b,累积入渗量与时间符合Kostiakov入渗公式,湿润锋推进距离与累积入渗量符合线性关系I=K·Z_f+c。土壤表层进行的不同覆盖处理可有效抑制土壤水分蒸发,土壤保水效果为SM>JS>S>JM>CK;随土层深度的增加,土壤含水率减小的趋势逐渐减缓。土壤表层进行的不同覆盖处理也可减弱土壤盐分表聚,缩小盐分在土壤中迁移的范围;覆盖处理的土壤盐分主要在0—20cm范围内迁移,CK在0—35cm范围内。综合考虑不同覆盖模式对土壤水分入渗、抑制水分蒸发和减弱盐分表聚效果,认为砂石覆盖模式是较适合西北旱区的覆盖模式。
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- 关键词：入渗累积入渗量蒸发水盐运移
- 不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律被引量：9
- 2016年
- 干旱地区地表蒸发引起土壤水分的散失是造成盐分表聚的重要原因之一,土壤表层进行覆盖处理可改变地表结构,从而影响土壤水分蒸发和盐分迁移过程,本研究旨在通过野外田间试验,研究不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律。结果表明：土壤表层进行不同覆盖处理均可有效抑制土壤水分蒸发,土壤保水效果为：覆砂＋覆膜〉覆秸秆＋覆砂〉覆砂〉覆秸秆＋覆膜〉无覆盖（CK）;随土层深度的增加,土壤含水率减小的趋势逐渐减缓。不同覆盖处理也可有效抑制土壤盐分表聚,缩小盐分在土壤中迁移的范围;覆盖处理的土壤盐分向上迁移主要发生在0~20 cm范围内,无覆盖处理在0~35 cm范围内,覆盖后可较好地抑制土壤返盐。综合考虑认为砂石覆盖模式是较适合该试验区的覆盖模式。
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- 关键词：水盐运移含水率
- 不同覆盖模式对土壤水分蒸发的影响被引量：9
- 2016年
- 为了揭示不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果,通过模拟试验,对不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果进行了分析.试验设置无覆盖(CK)、覆砂(S)、覆砂+覆膜(SM)、覆秸秆+覆膜(JM)和覆秸秆+覆砂(JS)5种模式.结果表明:土壤表层不同覆盖处理的土壤日蒸发量不同,在蒸发初期,土壤水分蒸发量从大到小依次为CK,JS,JM,S,SM,之后基本保持CK,JS,S,SM,JM的变化趋势.当有降雨发生时,土壤水分蒸发量从大到小由CK,JM,SM,JS,S变为CK,JS,S,SM,JM的趋势;土壤表层的不同覆盖处理可有效减少土壤水分的蒸发,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别为1823.6,712.2,473.3,450.6,375.1 g,与对照相比,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别减少了60.9%,74.0%,75.3%,79.4%;在整个蒸发过程中,不同覆盖模式下土壤水分累积蒸发量与时间的关系符合W=atb,综合分析可知,覆砂(S)处理是最符合试验区域的覆盖模式.
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- 关键词：土壤水分覆砂覆膜
- 不同采样幅度和间距下压砂地枣树土壤水分的空间变异性研究被引量：4
- 2016年
- 为了探明西北地区特有的压砂地枣树土壤水分的空间变异及其尺度效应,本文基于野外试验,选取32m×32 m区域,并在此基础上改变采样幅度和采样间距,基于经典统计学和地统计学理论,研究了不同采样幅度和间距条件下0-50 cm土层土壤含水量的空间分布特征及其空间变异性。结果表明,对于所有5种采样幅度(32m×32 m、28 m×28 m、24 m×24 m、20 m×20 m和16 m×16 m),随土层深度的增加,土壤含水量呈减小的趋势,而变异系数呈增大的趋势,空间变异强度基本表现为弱变异至中等偏弱变异;当采样幅度增大时,土壤含水量的变异系数Cv、块金值C0及变程A均不断增大。对于4 m、8 m和12 m这3种采样间距,当采样间距增大时,土壤含水量的块金值C0不断增大,变程A不断减小,而变异系数Cv不受影响。在不同尺度内,土壤含水量均存在强烈的空间自相关性。各土层土壤含水量在不同采样间距下的空间分布形态相似,多处出现明显的"隆起"与"凹陷",受地形影响显著,并随着采样间距的增大,逐渐平坦化,8 m为较合理的采样间距。
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- 关键词：压砂地土壤含水量
- 滴灌条件下压砂对土壤水分入渗的影响被引量：4
- 2017年
- 以压砂地不同种植年限为影响因子,裸地为参照组(CK),采用室内土槽模拟试验研究种植年限对压砂土壤点源入渗规律的影响.结果表明:压砂土壤垂直和水平累积入渗距离都符合Kostiakov入渗模型.累计入渗距离初期CK、中砂地、老砂地垂直入渗距离小于水平入渗距离,新砂地垂直入渗距离大于水平入渗距离;入渗中后期随着时间的增加新砂地累积入渗规律不变,中砂地、老砂地和CK的垂直入渗距离依次超过其水平入渗距离.入渗时间一定时垂直入渗深度新压砂地>中压砂地>老压砂地>CK;新压砂地水平入渗距离明显小于其他压砂土壤,中、老压砂地和CK水平入渗距离无明显差异.入渗初期垂直入渗速率新压砂地>中压砂地>老压砂地>CK,水平入渗速率老压砂地>中压砂地>CK>新压砂地;入渗中后期垂直和水平入渗速率减缓并趋于稳定.
- 赵文举郁文范严伟马宏
- 关键词：点源入渗
- 基于敏感变量筛选的多光谱植被含水率反演模型研究
- 2023年
- 植被含水率是农田生态系统敏感性的重要表征,为提高近地遥感植被含水率反演效率和精度,基于无人机多光谱影像数据,提取苜蓿、玉米2种植被覆盖的光谱反射率,在此基础上引入红边波段计算改进光谱指数。将5种光谱反射率及25个光谱指数利用变量投影重要性(Variable importance in projection, VIP)分析、灰色关联度(Gray relational analysis, GRA)分析与皮尔逊(Person)相关性分析进行筛选,并建立基于反向神经网络(Back-propagation neural network, BPNN)、偏最小二乘法(Partial least squares regression, PLSR)、支持向量回归(Support vector regression, SVR)和随机森林(Random forest, RF)4种机器学习模型,以确定不同作物覆盖下的最佳植被含水率反演模型。结果表明,3种筛选算法中VIP和GRA的模型精度明显优于Person相关性分析,且反演结果波动较小;在4种机器学习算法中,SVR算法在非线性问题中相较于BPNN、PLSR、RF算法具有较强的解析能力和模型鲁棒性,验证集决定系数R~2达到0.77以上,其结果能较真实反映植被含水率;两种样地基于GRA的植被含水率反演模型精度最高,苜蓿覆盖地GRA-SVR验证集R~2达0.889,RMSE为0.798%,MAE为0.533%;玉米覆盖地反演结果验证集R~2为0.848,RMSE为0.668%,MAE为0.542%。研究结果可为植被含水率的快速、精准反演提供理论依据。
- 赵文举段威成王银凤周春马宏
- 关键词：光谱指数反演模型
- 模拟降雨条件下压砂地土壤水分入渗规律研究被引量：10
- 2015年
- 为揭示压砂地土壤水分入渗特性,通过室内模拟降雨的方式,选取与野外大田相同配比的砂石覆盖和土壤,以裸地为对照(CK),研究了不均一介质覆盖条件下压砂地种植年限和降雨强度对土壤水分入渗过程的影响。结果表明,压砂地土壤水分入渗过程与CK相似;在相同降雨强度下,压砂地不同种植年限对累积入渗量有显著的影响,相同入渗时间内,压砂地累积入渗量均大于CK,而在不同种植年限压砂地之间,累积入渗量为NGM最大,MGM次之,OGM最小;对同一压砂地,不同降雨强度对累积入渗量也有显著的影响,在相同入渗时间内,随着降雨强度的增大,累积入渗量逐渐增大,随着压砂地种植年限增加,降雨强度的大小对土壤水分累积入渗量的影响将逐渐减弱;在不同种植年限和不同降雨强度条件下,压砂地土壤水分入渗速率的差异均不显著;Kostiakov入渗模型与Philip方程都可描述压砂地土壤水分入渗过程,但Kostiakov入渗模型拟合效果更好。
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- 关键词：压砂地土壤水分降雨强度入渗模型
- 覆砂条件下保水剂对土壤水分蒸发影响的研究被引量：3
- 2016年
- 覆砂条件下,保水剂具有更明显的抑制蒸发和提高土壤保水能力的作用。本文采用室外蒸发桶模拟实验,研究了在覆砂与不覆砂条件下,三种浓度保水剂对砂壤土水分蒸发的影响。结果表明:在无覆砂条件下,浓度为0.1%、0.2%、0.5%保水剂的累积蒸发量较裸土分别减少5.70%、20.20%、25.65%,说明加入保水剂后可明显减少土壤水分蒸发,浓度越大抑制蒸发效果越明显;在覆砂条件下,未加保水剂的土壤累积蒸发量较裸土减少了87.08%,当分别加入保水剂浓度为0.1%、0.2%和0.5%时,土壤水分累积蒸发量较裸土分别减少了90.47%、96.20%、96.32%,在覆砂条件下,保水剂浓度由0.2%增加到0.5%时,抑制水分蒸发的效果增加不明显,得出保水剂浓度为0.2%时,在三种保水剂浓度之间最为经济合理,说明"覆砂+保水剂"模式具有良好的节水效果,且累积蒸发量与时间的关系符合对数关系,该研究结果为西北旱区生态农业的可持续发展提供理论指导。
- 赵文举豆品鑫马孝义马宏郁文
- 关键词：土壤水分覆砂保水剂
