课程文献中心 更多>>

关键词： 基流变化   气候变化   人类活动   Budyko理论   贡献率  

摘要： [目的]为探究气候变化和人类活动对基流变化的影响,选择黄土高原地区的4个典型流域无定河、窟野河、延河和秃尾河作为研究对象。[方法]基于1965—2017年无定河、窟野河和延河及1983—2017年秃尾河逐日流量和多站点气象资料,分析9种基流分割方法的适用性和基流变化特征。基于Budyko理论,采用弹性系数法,量化气候变化和人类活动对基流变化的贡献率。[结果]数字滤波法F4分割结果在稳定性、离散程度和误差方面表现较好,在黄土高原地区典型流域中最为适用。4个流域年基流深、年径流深和年基流指数的变化趋势有较高的一致性,无定河、窟野河、延河和秃尾河流域多年平均基流指数BFI分别为0.64,0.42,0.28和0.49,年基流深和年径流深均呈显著减小趋势(p<0.01),而年基流指数均为增加趋势。降水、潜在蒸散发和人类活动对黄土高原地区典型流域基流变化贡献率范围分别是-56.72%～33.92%,-0.81%～55.16%和10.92%～104.37%。[结论]人类活动是影响黄土高原地区基流演变的主要因素,研究结果为黄土高原地区水资源综合管理提供理论支持。

关键词： 生态环境质量   时空演变   遥感生态指数(RSEI)   地理探测器   冻土区   三江源  

摘要： 在全球变暖导致冻土退化的趋势下，对三江源不同冻土区的生态环境质量时空演变及驱动力进行研究，可为区域生态环境治理和生态文明建设提供一定理论依据。基于谷歌地球引擎（GEE）2000～2022年的MODIS数据集构建遥感生态指数（RSEI），结合变异系数、重心迁移、Theil-Sen斜率估计、Mann-Kendall检验与Hurst指数探索三江源不同冻土区生态环境质量的时空演变规律，并运用地理探测器对比分析自然和人为因子对生态环境质量空间分异的驱动力。结果表明：①2000～2022年，三江源生态环境质量整体处于中等水平，呈现“西北低、东南高”的空间分布格局，各冻土区RSEI均值依次为：大片-岛状多年冻土区（0.630）>山地多年冻土区（0.624）>中深季节冻土区（0.587）>大片多年冻土区（0.429）。②23年间，三江源生态环境质量整体变好，RSEI上升速率为0.0015 a-1，RSEI各等级重心向大片多年冻土区内部迁移，各冻土区均有超过57.00%的面积呈改善趋势，中深季节冻土区达到73.37%。③未来，三江源生态环境质量总体呈反持续特征，各冻土区均以轻微恶化趋势为主，中深季节冻土区呈恶化趋势的面积最大（61.94%）。④降水为三江源不同冻土区生态环境质量空间分异的主导因子，人为因素的影响不显著；多因子协同作用的驱动力大于单因子，其中降水和气温因子的交互解释力最强；各冻土区驱动因子表现各异，针对不同冻土区，应采取因地制宜的生态治理政策。

关键词： 语义分割   特征融合   路面裂缝检测   深度监督   多尺度注意力  

摘要： 针对路面裂缝检测在复杂背景、裂缝像素比例不平衡情况下会出现裂缝分割不完整、漏检的问题，本文提出一种多尺度注意力与特征融合的深度监督路面裂缝分割算法。首先，利用ECA(efficient channel attention)注意力机制对EfficientNet-B3进行改进并将其作为网络模型的编码部分，以加速对裂缝像素的关注；其次，设计了多尺度通道注意力模块(multi scale channel attention module，MSCA)，其运用空洞卷积的级联并行策略提取关键性的上下文信息并增强对细小裂缝的感知能力；最后，在辅助网络部分以特征金字塔方式集成多个侧面特征图，引入深度监督机制，加快了模型收敛和提升裂缝检测的效果。在CRACK500、CFD、DeepCrack数据集上进行实验，检测结果中F1分别可达到75.87%、66.80%、86.46%，与目前先进的裂缝分割方法相比表现更佳，具有一定应用价值。

关键词： 高温管道   温度荷载   软土地基   上拔承载力   模型试验  

摘要： 高温管道运输是油气资源长距离输送最为经济有效的方式之一，其中高温管道-软土地基相互作用机制是分析其服役稳定性的关键。高温管道服役期间向软土地基传递热量，引起地基复杂的热水力多场耦合作用，改变地基的承载性能，显著影响管道服役稳定性。研制了能模拟管道温度变化的高温管道-软土地基相互作用模型试验系统，针对高温管道启停与运行过程中的循环温度荷载作用，开展了不同预压应力地基、管道加热功率及加热方式下的模型试验，探究了循环温度下高温管道服役期间管周地基温度与孔压演化规律、管周地基约束力发挥过程及地基承载演变特性。试验表明：持续升温过程中管周土体孔压上升，升至峰值后显著下降，甚至出现负孔压，此阶段利于管道稳定性；循环温度加载时，温度循环诱发地基孔压随之波动，管侧孔压波动幅值较管顶与管底较小；管道上拔过程中，位移达到约1.2倍管径时地基土体达其极限承载力，较大的先期固结压力会提供较大的承载力，但超固结和正常固结地基土的上拔承载力相差不大；试验时地基T-bar测试显示，在管道埋深处，单次加热维持高温阶段地基强度有明显增强，停止加热后地基土较加热前强度亦有所增加。

关键词： 生态系统服务   供需匹配   供需比   生态修复分区   黄土高原  

摘要： 从生态系统服务供需关系角度划分生态修复分区对改善生态环境质量、提升区域可持续发展能力具有重要意义。以我国典型的生态脆弱区——黄土高原为例，定量评估2000—2020年黄土高原生态系统服务供给与需求，分析区域内生态系统服务供需关系，并在此基础上进行生态修复分区，提出相应优化策略。研究结果表明：（1）2000—2020年黄土高原不同类型生态系统服务供给均有所增加，固碳、产水服务的需求量呈上升趋势，土壤保持、粮食生产服务的需求量呈下降趋势；固碳服务的供需比持续下降，产水、土壤保持和粮食生产服务的供需比有所增加，总供需比先下降后增长。（2）从空间分布格局来看，固碳、产水和土壤保持服务的供给总体表现为西北低-东南高，粮食生产服务的供给同耕地分布情况保持一致；固碳、产水和粮食生产服务的需求和人口密度分布情况类似，土壤保持服务需求的高值区集中在东部和中部，总需求大致为中间高-四周低；总供需比呈现出西北低-东南高的趋势；从西北到东南，供需匹配类型发生低供低需-低供高需-高供高需-高供低需的转变。（3）基于供需关系综合分析，将黄土高原分为5类、9个生态修复分区，并分区域提出相应的修复策略；其中，供不应求类分区重点解决供需矛盾，保护类分区注重供需关系的维护，修复类分区侧重供给能力的提升，改造类分区需要把“治理”和“发展”结合起来，建设类分区应注重推动区域产业建设。