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刘英

作品数：17 被引量：111H指数：6
供职机构：中国科学院新疆生态与地理研究所更多>>
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开都河日径流时间序列混沌分析与模拟被引量：2
2012年
本文利用相空间重构技术和混沌理论讨论了开都河日径流的混沌性质。通过日径流时间序列的功率谱分析,从定性角度讨论了日径流时间序列的混沌特征。进一步根据互信息量法得到相空间重构的延时,再根据Cao方法得到相空间重构的嵌入维数。利用Matlab软件计算得到相空间重构的延时和最佳嵌入维数分别为τ=6,m=14。这样将一维的开都河日径流时间序列重构成14维的相空间。通过最小数据量法计算出开都河日径流时间序列最大Lyapunov指数。利用最大Lyapunov指数对开都河日径流时间序列进行定量混沌分析。最后通过二阶Volterra自适应一步模型进行模拟。结果表明:开都河日径流时间序列的功率谱是连续的,功率谱呈现随频率增高而以指数方式递减趋势,区别于具有离散尖峰谱特征的周期时间序列和具有连续的、频率和振幅不相关谱特征的随机时间序列。这从定性角度表明开都河日径流时间序列具有混沌特征。通过计算得到开都河日径流时间序列的最大Lyapunov指数0<λmax=0.0097<1,从定量角度表明开都河日径流时间序列具有较弱的混沌特征。利用二阶Volterra自适应一步模型模拟得到相关系数和相对均方根误差分别0.9376和0.2390。这说明利用Volterra自适应模型模拟效果较好。
胡增运袁山林吉力力·阿不都外力李兰海刘英
关键词：相空间重构最大LYAPUNOV指数
基于光谱指数和偏最小二乘的棉花类胡萝卜素/叶绿素a比值估算被引量：4
2020年
类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适用于干旱区棉花Car/Chla比值估算的光谱指数和估算方法,本研究通过2011年和2012年连续2年的大面积田间试验,获取了棉花不同生育期的叶片及冠层尺度光谱反射率及色素含量信息,对多种光谱指数及偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLSR)用于Car/Chla比值和Car估算进行了探讨。对比表明,基于光化学指数(PhotochemicalReflectanceIndex,PRI)的线性和一元二次模型对Car/Chla比值和Car的估算精度最高,由PRI-Car/Chla线性模型得到的叶片和冠层尺度的Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.6,PRI-Car的R2大于0.36;基于PLSR模型得到的Car/Chla比值估算值与实测值之间的拟合关系略优于基于PRI的估算模型,由其得到的叶片及冠层尺度Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.80,Car估算值与实测值之间R2大于0.73;不论基于PRI还是基于PLSR方法,对Car/Chla比值的估算精度均高于Car含量,该结论进一步证实了Car/Chla比值遥感监测的可行性,丰富了对棉花生长高温胁迫、养分胁迫等环境胁迫及病虫害等遥感监测的依据指标。
易秋香刘英刘英钟瑞森
关键词：类胡萝卜素偏最小二乘回归棉花
基于无人机航空摄影的尾矿库溃坝数值模拟被引量：5
2021年
基于无人机航测生成的高精度数字高程模型(DEM)数据,采用深度积分的Massflow数值分析方法,开展了新疆某山区尾矿库溃坝数值模拟研究。结果显示了该尾矿库溃坝后矿砂运动过程,分析数值模拟结果得出:(1)溃坝后矿砂最终堆积呈现两部分,一部分在尾矿库库区下游,平均厚度约13 m,另一部分则堆积于环保库和下游河道附近,平均厚度达25 m,其中堆积厚度最深处在初期坝坝底正对的河流处,约29 m。(2)尾矿库溃坝整个运动过程可分为失稳启动、加速下滑以及减速堆积三个阶段,该尾矿库溃坝从启动到最终静止整个过程约3 000 s,最大运动速度介于21~29 m/s之间,其中失稳启动和加速下滑阶段均在短时间内迅速完成,减速堆积阶段时间占整个过程的93.33%,表明尾矿库溃坝初期矿砂流速较快,具有较强的破坏性。研究成果可用于分析尾矿库矿砂运动路径、淹没区域及沿程堆积情况等,对降低尾矿库溃坝风险和应急响应有重要指导意义。
林小莉刘英张清凌王伟胜
关键词：尾矿库溃坝数值模拟摄影测量DEM
博斯腾湖小湖区湿地生态需水量阈值研究被引量：2
2021年
湿地生态需水量阈值是其生态系统发生质变的临界条件,一旦某阈值被超越,系统的某些物质平衡关系、功能、健康就会受到影响,而月尺度的湿地生态需水量阈值研究有助于水资源优化配置。针对博斯腾湖小湖区芦苇沼泽镶嵌交错明水塘道的景观结构,结合遥感数据同步获取大范围数据的优势,利用长时间序列的水面面积频率分析,确定月尺度最小、中等和理想状态的小湖区湿地明水区面积;采用蒸发皿观测值计算法,核算小湖区湿地的月尺度最小、中等和理想生态耗水量。结果表明:小湖区湿地全年月平均最小、中等和理想的生态水面面积为14.47 km^(2)、21.56 km^(2)、26.75 km^(2);小湖区湿地生长季3—9月最小生态需水量为0.22×10^(8)m^(3)、0.35×10^(8)m^(3)、0.44×10^(8)m^(3)、0.51×10^(8)m^(3)、0.39×10^(8)m^(3)、0.41×10^(8)m^(3)、0.28×10^(8)m^(3),其中6月最大,3月最小,小湖区湿地年最小生态需水量约为3.02×10^(8)m^(3);如若同时满足小湖区湿地生态目标芦苇生长所需动态水位,3—9月最小生态需水量为0.40×10^(8)m^(3)、0.52×10^(8)m^(3)、0.79×10^(8)m^(3)、0.86×10^(8)m^(3)、2.31×10^(8)m^(3)、0.41×10^(8)m^(3)、0.28×10^(8)m^(3),其中7月最大,9月最小,小湖区湿地年最小生态需水量约为5.99×10^(8)m^(3)。本研究计算结果可用于小湖区湿地年、月尺度来水分配及出水调控,有利于提高区域水资源利用效率,确保小湖生态可持续发展。
刘英钟瑞森钟瑞森程勇段永超李江宏刘铁
关键词：生态需水量阈值
地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的影响被引量：8
2010年
塔克拉玛干沙漠地下水储量丰富,但因埋深和水质的限制,植物可有效利用的水资源十分有限。通过分析沙漠特有灌木塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum taklimakanensis B.R.Pan & G.M.Shen)气体交换特性对地下水埋深和水质变化的响应,探讨了地下水对天然植物分布及生长的影响。结果显示,有天然植被分布的区域地下水埋深一般较浅,土壤水分供应充足;但受地下水矿化度、总硬度、总碱度、全盐含量及各离子含量比例的区域间差异影响,不同区域的塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性各不相同。地下水总碱度大小是影响塔克拉玛干沙拐枣光合特性最主要的因素,总碱度增加时,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及潜在最大净光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)分别从14.9±0.39μmolCO2·m-2·s-1、6.79±0.21mmol·m-2·s-1、0.192±0.013mmol·m-2·s-1、21.4±1.1μmolCO2·m-2·s-1、175.5±3.5μmol·m-2·s-1、1805±31.2μmol·m-2·s-1降为11.7±0.5μmolCO2·m-2·s-1、5.79±0.18mmol·m-2·s-1、0.130±0.009mmol·m-2·s-1、16.3±2.5μmolCO2·m-2·s-1、78.1±15.8μmol·m-2·s-1、1564±55.6μmol·m-2·s-1。研究结果还表明,较浅的地下水埋深是沙漠腹地天然生植物生存繁衍的必要条件,塔克拉玛干沙拐枣天然分布区的适宜地下水埋深应在1.5～2.5m的范围内;塔克拉玛干沙拐枣也具有很强的盐碱耐受能力,在矿化度高达16g·L-1的环境中依然能正常存活生长。
闫海龙张希明梁少民刘英刘国军朱军涛
关键词：地下水埋深地下水水质气体交换特性
低盐湖泊水体盐度光学遥感反演研究——以博斯腾湖为例被引量：4
2014年
利用光学遥感反演盐度,可以充分利用遥感数据的空间代表性,以及目前高分率遥感数据的高时空精度。本文利用MERIS(Medium Resolution Imaging Spectrometer)300 m数据,以干旱区的博斯腾湖(博湖)为例,探讨了光学遥感数据反演低盐湖泊水体盐度的可行性。结果显示:在开都河入流影响的博湖西南角,存在光学遥感反演盐度利用的黄色物质(CDOM)与盐度的反比关系,但相关性不高,而且在博湖区域不同时间、不同区域CDOM与盐度的关系都不同。博湖盐度低于3 g·L-1,而遥感数据计算盐度的精度约为1.1 psu,因而用光学遥感数据计算博湖盐度的误差太大。博湖本身CDOM与盐度关系的时空异质性以及相关性不高,目前光学遥感反演精度有限,因此,在博湖用光学遥感数据反演整个湖区的盐度有困难。用光学数据反演水体盐度要求盐度足够高,盐度和CDOM存在梯度,并满足CDOM扩散守恒,因此用光学遥感反演低盐湖泊水体盐度较为困难。
刘英包安明陈曦
关键词：矿化度CDOMMERIS
塔里木沙漠公路防护林3种植物光合特性对干旱胁迫的响应被引量：40
2010年
利用Li-6400光合作用系统在沙漠腹地测定分析塔里木沙漠公路防护林植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)光合特性对干旱胁迫的响应,探讨了水分亏缺对防护林植物光合积累的影响作用。结果显示:沙拐枣的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率及潜在光合作用能力对水分亏缺最敏感,而柽柳则最不敏感;不同处理下3种植物光合特性变化的差异表明,不同植物对水分亏缺有着不同的响应变化和适应方式;此外,干旱胁迫未提高3种植物的水分利用效率,反而降低了其光能利用效率;C3植物多枝柽柳在干旱高温条件下保持着比C4植物梭梭和沙拐枣更为稳定的光合积累和水分利用效率,说明部分C3植物具备不弱于C4荒漠植物的干旱耐受适应能力;虽然水分亏缺对3种植物的光合作用能力均存在不同程度抑制作用,但未对其光合积累造成不可逆转的影响。可见3种植物都有很强的干旱适应与耐受能力,这种能力表明沙漠公路防护林的灌溉管理还有进一步的节水空间。
闫海龙张希明许浩刘英
关键词：水分亏缺梭梭多枝柽柳水分利用效率光能利用效率
耦合遥感与数值模型的海岸海洋悬浮泥沙三维分布模式研究
泥沙分布是海岸海洋研究中的重要问题之一。传统的现场实测方法由于受测量手段的限制，因此很难做到时间同步和空间连续。遥感方法虽然能够同步地获得大范围海岸海洋的泥沙信息，但遥感数据一般只能反演表层海洋泥沙浓度分布信息，难以获得...
李国胜刘英
关键词：悬浮泥沙遥感
博斯腾小湖最低生态水位与水量盈缺分析被引量：7
2020年
近年来,博斯腾湖小湖水位大幅波动引发了湖区生态环境问题,基于最低生态水位的湖泊水量盈缺分析对小湖水量调度和生态保护有积极意义。基于1991-2019年达吾提闸实测小湖水位数据,结合湖盆DEM数据和遥感NDVI数据,分别采用年保证率设定法、湖泊地形分析法和曲线相关法计算小湖区最低生态水位;并利用其他水文、气象和农业活动和湖区水量调控数据,使用主成分分析法解析小湖缺水的主要驱动因子。结果表明:博斯腾湖小湖最低生态水位为1047.18 m,多年平均满足率为31.03%。1991-1998年、2005-2015年和2017年间博斯腾小湖区发生了生态缺水,平均缺水量为0.69×10^8 m^3。上游来水量是小湖生态需水保证情势的主要驱动因素,农业活动和宝浪苏木水量调节活动次之,气候变化影响相对较小。2000年之前,生态缺水主要由湖区水位调控产生;2000年之后,灌区农业取水成为生态缺水主要诱因。该研究结果可以为博斯腾湖小湖水量调控和湿地生态系统恢复保护提供科学依据。
凌瑜楠刘英彭佳宾钟瑞森黄粤刘铁刘铁张勇姜立新于梅艳
关键词：最低生态水位主成分分析
干旱区内陆河漫溢型生态用水调控的模拟分析——以塔里木河干流灿木里克生态区为例被引量：7
2006年
利用地理信息系统、洪水演进、遥感方法,通过对塔里木河干流灿木里克漫溢型生态用水调控的分析,建立了生态放水漫溢模型,动态模拟了生态放水的漫溢过程,分析了生态用水量与生态保护范围、放水淹没时间之间的定量关系,结果表明生态放水流量的大小和时间的长短对生态用水的效率影响很大,相同生态用水量按不同流量和时间供给其效果呈几何指数关系,地形起伏度在生态用水中也起到关键性作用,生态用水的调控不能等同于简单的农业灌溉系统,简单的放水会造成很大的浪费,且达不到预期的生态效应.优化放水可使生态用水的效率提高30%,这对于干旱缺水地区至关重要.
陈曦黄粤钱静刘海龙冯先伟刘英包安明王伟胜
关键词：内陆河生态用水
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