分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 元胞自动机模型是土地利用变化模拟最有效和常用的方法之一，其模拟精度受元胞大小、时间间隔和邻域结构及大小等参数的影响。以玛纳斯河流域绿洲区耕地为研究对象，基于1975年、1995年、2005年、2010年及2015年土地利用数据构建耕地扩张CA模型，定量分析CA模型的参数敏感性。结果表明：（1）CA模型模拟精度具有时空尺度依赖性，时间间隔越短，精度越高，其中时间间隔为5 a的数量精度、位置精度及Kappa精度分别比时间间隔为20 a的高13.89%、2.63%和8.49%；空间尺度上，元胞大小越小，模拟精度越高，元胞大小为30 m的Kappa系数值（0.8671）高于120 m的模拟结果（0.8259）。（2）邻域结构及大小模拟结果表明，摩尔邻域模拟精度优于冯诺依曼邻域；同等邻域下，邻域大小为7×7模拟精度比3×3邻域模拟精度高，7×7摩尔邻域是模拟耕地的最优选择。（3）耕地模拟结果表明，2020年耕地面积较2015年相比减少149.29 km2，耕地占比已由2015年的67.40%降至66.18%，表现出因增长饱和而逐渐减缓的趋势。此研究可为全面了解元胞自动机模型敏感性提供一定的理论基础。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 准确、高效地掌握草原土壤属性的空间分布能够为草地资源境管理提供基础信息和参考依据。相比于传统土壤调查方法，基于模糊逻辑的土壤—环境推理能够提高野外采样效率和预测制图精度，被广泛应用于数字土壤制图。但由于土壤自身的空间变异性及其与环境条件间的非线性，现有推理模型的稳定性较低，尚未在高寒草原区进行应用。选择新疆巴音布鲁克典型亚高山草原地区约4 km2区域为研究区，以高程、坡度、坡向、沿剖面曲率、沿等高线曲率、地形湿度指数6个地形因子为土壤环境因子，采用模糊[WTBX]C[WTBZ]均值聚类（Fuzzy C-means Clustering，FCM）方法对环境因子聚类，得到9个环境因子组合，并在隶属度值高的环境因子组合中心共设置18个典型点。运用土壤—环境推理方法模拟研究区表层土壤pH值空间分布，其变化范围在7.170~8.186之间。选取35个独立样本进行精度检验（均匀采样点16个，横截面采样点9个，垂直带采样点10个），模拟结果与实测值基本吻合，且基于模糊聚类和土壤—环境推理方法的模拟精度高于普通克里格法和反距离权重法。通过基于模糊逻辑和土壤—环境推理的数字土壤制图方法在小尺度区域的运用验证，结果表明基于典型点的采样方案能够快速、有效地对区域土壤属性进行空间模拟，该方法对于类似小尺度的研究区同样有效。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于无人机可见光影像对古尔班通古特沙漠地表类型信息进行提取，运用面向对象的多尺度分割，在提取样本的光谱、形状、纹理、植被指数特征的基础上，建立规则提取地表类型信息。结果表明：① 荒漠地表类型不同，最佳分割尺度不同；② 不同荒漠化程度地表类型特征相似，无法运用单个特征进行区分，需选用多种特征组合提取地表类型；③ 面向对象的多尺度分割方法相对于基于像元的最大似然法分类有明显提高，面向对象轻度沙漠区总体分类精度为93.00%，中度沙漠化区为91.83%，重度沙漠化区为93.50%，较基于像元的最大似然方法分别提高了10.34%、11.86%和12.50%。表明针对无人机可见光影像，面向对象的多尺度分割方法能高精度地提取荒漠地表类型信息。
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