国家自然科学基金(41171023)
- 作品数：40 被引量：285H指数：11
- 相关作者：刘志辉张波李诚志姚俊强刘洋更多>>
- 相关机构：新疆大学干旱半干旱区可持续发展国际研究中心中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金水利部公益性行业科研专项国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 融雪期积雪深度高光谱反演方法研究被引量：8
- 2013年
- 积雪在干旱区的水分平衡中发挥着极为重要的作用,积雪深度的监测主要依靠地面站点观测和遥感反演等技术,高光谱遥感为快速、大面积监测积雪的物理特性提供了可能。通过对融雪期不同厚度积雪表面的反射光谱以及积雪深度数据的观测,进而对二者进行相关性分析;采用相关性较高同时也是特征吸收谷的波段数据建立单波段雪深回归模型;采用呈显著相关的波段进行逐步回归,选用贡献率最高的波段作为神经网络模型的输入变量进行积雪深度的反演研究。结果表明:在天山北坡中段的军塘湖流域地区,1 022,1 241和1 492nm附近是积雪的特征吸收谷;相比单波段反演雪深模型的估算精度(R2=0.53),BP神经网络模型具有更高的雪深反演水平,当隐含层节点数为4时,R2为0.86,RMSE为0.67,表明神经网络模型可以显著提高高光谱数据反演积雪深度的能力。
- 徐倩刘志辉房世峰
- 关键词：融雪期雪深ANN-BP
- 天山北坡季节性积雪消融对浅层土壤水热变化影响研究被引量：11
- 2016年
- 融雪期,浅层土壤水热变化影响融雪水下渗及积雪产流过程,是融雪产流模拟及汇流计算的重要参数。本研究以天山北坡军塘湖流域为研究区,从积雪消融角度来分析浅层土壤水热变化情况,通过分析积雪消融期土壤剖面水分、温度的变化规律确定二者之间的定量关系。结果表明,气温对土壤温度的影响随着土壤深度增加减弱,积雪越厚,土壤温度越高;土壤水分受地温影响较大,雪水入渗能在一定程度上补给土壤水,但消融后期剧烈的蒸发引起土壤表层10cm内水分损失较多。阴阳坡土壤水分均随时间呈中等变异(除阳坡60cm),在30-60cm土壤层土壤水热间表现出显著的相关性。此结果为该区域农业生产、春季融雪洪水预警进一步研究提供参考。
- 牛春霞杨金明张波刘志辉
- 关键词：融雪期水分迁移
- 天山北坡融雪期雪层含水率地物光谱特征研究被引量：4
- 2013年
- 积雪含水率是雪层中液态水的含量,也是积雪出流、产流的关键指标,对积雪含水率的研究对春季融雪产流及融雪型洪水有现实意义。借助美国ASD地物光谱仪和Snow Folk积雪特性仪获取原始数据,并利用SPSS19.0和Excel等统计软件对数据进行分析、处理,并利用这些数据进行制图、数据综合,建立雪表层的地物光谱特征预测模型。结果表明:积雪的光谱特征曲线由于在可见光和近红外由于吸收呈现出若干波谷;地物光谱特征与积雪表层含水率存在负相关关系,且随着波长的增加这种负相关关系变化明显,并在可见光和近红外形成三个相关关系的极小值;构建雪层含水率的地物光谱反射率模型,可见光范围内,在350nm时的模型精度较高,能够达到75.9%,预测值和实测值拟合程度高,在近红外波段内,1 204nm建模的模拟精度最高。
- 张波刘志辉徐倩
- 关键词：天山北坡光谱特征
- 新疆军塘湖流域融雪期不同积雪及雪被地物光谱反射率特征分析被引量：2
- 2014年
- 用野外光谱仪测量了融雪期天山北坡军塘湖流域典型实验场的不同积雪及雪被地物的光谱，并对测得的光谱数据进行分析，结果表明，对于纯积雪光谱，在可见光波段有较高反射率，近红外波段范围内在1100、1300及2260nm附近出现反射波峰。与新雪相比，融化的积雪的反射率峰值在可见光波段和近红外波段内（2100～2400nm）有明显的衰退，而雪被地物（包括覆有积雪的植被和有积雪背景的植被、土壤等）反射曲线均相对较低。对积雪／植被的混合像元光谱特征分析表明，雪被地物的光谱反射率曲线在可见光波段呈上升趋势，这是由于积雪背景的影响。最后，根据积雪、植被、土壤和积雪／植被混合像元的光谱特征建立混合光谱拟合方程，结果表明，模拟的光谱曲线与实测值有很好的相关性，其相关系数为0．9276。
- 闪旭刘志辉张波
- 关键词：积雪融雪期光谱特征
- 新疆2000-2012年主要农作物虚拟水含量计算与分析被引量：7
- 2015年
- 从农作物虚拟水角度出发,基于彭曼公式结合CROPWAT软件计算、分析了新疆2000—2012年主要农作物的单位质量农作物虚拟水含量和农作物的虚拟水总量。结果表明:新疆主要农作物虚拟水含量从高到低为:棉花、小麦、玉米、薯类、蔬菜;从2000—2012年,各类作物的单位质量虚拟水含量呈下降趋势,但各类农作物虚拟水总量大体上均呈现上升趋势,主要农作物虚拟水含量下降与新疆各地区采取节水灌溉技术、提高单位面积产量密切相关,虚拟水总量大幅度增加主要是因为农作物的种植面积的扩大和产量大幅度的提升。从虚拟水视角对农作物政策和结构进行调整,为新疆实施水资源管理提供决策,同时对于新疆的生态保护具有重要意义。
- 张润刘志辉秦艳郭小云聂敏苏向明
- 关键词：虚拟水主要农作物
- 干旱生态脆弱区生态功能区划——以新疆策勒县为例被引量：4
- 2013年
- 本文以位于西北内陆干旱区的典型生态环境脆弱区域为研究靶区,利用GIS和RS技术,在生态环境现状评价的基础上,通过对相关评价因子进行赋值,运用加权指数法、评价指标体系等进行分级.然后对生态环境敏感性、生态服务功能重要性进行评价,依据综合敏感性和重要性评价结果,按照其地理位置和生态特征分为1个一级生态区、3个二级生态亚区和11个生态功能区.生态功能区的划分,有利于明确重要生态功能保护区的空间分布,为今后的生态保护措施和产业发展方向提供了依据.
- 刘海亮刘志辉李诚志王荣军
- 关键词：生态功能区划生态敏感性
- 天山北坡融雪期下垫面土壤湿度变化研究被引量：2
- 2018年
- 融雪期的土壤湿度是影响融雪径流的主要因子。基于2016年天山北坡军塘湖流域融雪期林地、林间草地和草地下垫面的土壤温湿度数据,利用相关性分析方法研究融雪期不同下垫面土壤湿度变化特征,结果表明:融雪期三种下垫面气温总体呈波动上升趋势;低海拔草地下垫面土壤湿度呈"双峰"状,中高海拔林间草地土壤湿度均成"单峰",中海拔林地土壤湿度呈现"三升三降,同深度三种下垫面的土壤湿度是:林地>林间草地>草地;三种下垫面土壤温度和土壤湿度相关性均达到显著性水平(P<0.01),草地和林间草地下垫面土壤湿度不仅受到对应层土壤温度的影响,还受到下层土壤温度的制约,林地下垫面的土壤湿度除受到对应层和下层土壤温度的影响之外,还受到更深层次40 cm土壤温度的制约;从融雪期土壤湿度的垂深变化来看:草地下层土壤湿度自表层向下呈减小趋势,而林地呈增加趋势,林间草地浅层土壤湿度波动幅度大于深层。土壤湿度与土壤温度变化关系密切,且下垫面不同,其相关性也有所不同。不同下垫面土壤湿度的变化研究,对提高融雪径流模型中土壤湿度参数化、融雪洪水模拟和提高洪水预报精度有着重要意义。
- 段斌斌李诚志刘志辉
- 关键词：融雪期下垫面土壤湿度天山北坡
- 典型融雪期雪层融雪水出流条件模拟及分析被引量：5
- 2015年
- 融雪期雪层融雪水的运移及流出过程模拟乃是国际冰雪水文学研究的难点之一,准确模拟融雪水的出流过程对于春季融雪型洪水的预报具有重要作用。本研究基于EM50、农业小环境监测仪和一些常规监测手段,获取了典型融雪期雪层的雪粒径、雪深及日气温数据,利用Excel、DPS、Arcgis及SPSS等分析软件对数据进行综合处理,并采用回归分析对融雪水的出流条件进行了建模分析,利用神经网络模型对模拟结果进行检验。结果表明:积温可作为融雪水外流的参考性指标,用于融雪水外流过程的预测分析;雪粒径和雪深都与融雪水外流积温条件存在显著相关性,且相关系数>0.96;逐步回归可以很好地模拟融雪水外流的积温条件,模拟的误差仅为124.5℃·min,时间误差为15 min,模拟效果良好。该研究对于进一步探讨融雪期雪层融雪水的出流规律、开展雪层融雪水运移过程的数值模拟等工作具有重要意义。
- 张波刘志辉高云房世峰
- 关键词：融雪水积温
- 呼图壁河流域地下水水化学特征分析被引量：3
- 2017年
- 通过对呼图壁河流域浅层地下水离子化学成分的分析,探讨了该流域地下水化学成分的特点、水化学的类型等。结果表明:(1)基于水化学分析数据分析可知地下水的pH值为7.98~8.20,平均值为8.05。地下水中主要离子浓度表现为Na^+>SO_4^(2-)>HCO_3^->Ca^(2+)>Cl^->Mg^(2+)>K^+,水化学类型以SO_4^(2-)-HCO_3^--Na^+为主。(2)通过Gibbs图和Piper图分析可知该流域地下水中SO_4^(2-)和HCO_3^-的含量较多,Cl^-含量相对贫乏,主要离子组成为岩石风化作用和蒸发浓缩型。通过主要离子Na^+、SO_4^(2-)与保守型离子Cl^-的摩尔比表明该地区人类活动对水体有一定的影响。
- 丰亚萍刘志辉郭小云
- 关键词：呼图壁河地下水水化学特征
- 基于多变量时间序列CAR模型研究被引量：4
- 2015年
- 根据呼图壁河流域石门水文站1978-2011年的气温、降水及径流量资料,研究了呼图壁河流域近34年来径流量的变化趋势和突变特征,建立了基于多变量时间序列CAR(Controlled Auto-regressive)的径流预测模型,并应用该模型预测了未来不同气候变化情景下呼图壁河流域的年径流量。结果表明,呼图壁河流域年径流量、气温及降水量都呈现不同程度的增加趋势,其中年径流量在1987年发生明显突变,而年降水量和年均气温突变特征不明显;CAR模型在呼图壁河流域年径流量模拟的结果较好,平均相对误差为7.1%,达到了模型精度要求,说明该模型在呼图壁河流域有较高的适用性。在未来区域气候暖湿化背景下,对呼图壁河流域未来不同气候变化情景下的径流量进行预测,发现在降水和蒸发增加的情景下,呼图壁河年径流量均呈增加的趋势;在极端干旱条件下,径流量也表现出增加的趋势。该研究对流域水资源的合理利用与综合管理具有重要意义。
- 许龙刘志辉姚俊强魏欢欢张圆
- 关键词：径流呼图壁河
