期刊,北京师范大学学报（自然科学版） 2023年卷1期_国家学术搜索

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期刊信息/Journal information

北京师范大学学报（自然科学版）

北京师范大学

主办单位：北京师范大学

主　　编：郑进保

出版周期：双月刊

国际刊号：0476-0301

电子邮箱：jbnuns@bnu.edu.cn

电　　话：010-62207851

邮政编码：100875

地　　址：北京新外大街19号

北京师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Beijing Normal University(Natural Science)CSSCICSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊为具有较高学术水平的自然科学综合性学术刊物，主要刊登数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学和技术科学、环境科学、交叉科学等基础研究和应用研究方面的学术论文，其中属省部级以上各种科学基金资助的论文占90%左右。正努力实现“国内第一源、国际上有一定影响的高水平学术刊物”的办刊目标。

正式出版

收录年代

数据稀缺条件下水文频率分布模拟及应用

冯婧涵钱龙霞唐加山王红瑞...

72-84页

查看更多>>摘要：传统水文频率分析往往需要大量样本以保证分布的拟合效果,而我国仍有部分站点水文数据记录较少,因此本文提出小样本算法:将Jackknife方法、Bootstrap方法与水文频率分析中传统参数估计方法相结合,得到新的参数估计值,以增强传统水文频率分布的拟合效果.为验证小样本算法的优越性,以泾河流域为例,将8个站点的年最大日降水量作为原样本,利用小样本算法对不同样本量的样本进行多次再抽样,将多组再抽样样本分别进行分布的拟合,得到小样本算法的参数估计值,并通过Kolmogorov-Smirnov检验和RMSE检验结果,验证小样本算法对传统参数估计方法的改进效果.结果表明:1)在小样本情况下,该算法明显优于传统方法的拟合效果,尤其部分站点的Bootstrap方法,使用较少样本量时达到了使用较多样本量的拟合效果;2)随着样本量的减少,某些站点的传统方法所求分布不能通过检验,而小样本算法可以得到较好的结果.

关键词：

Jackknife方法Bootstrap方法小样本算法年最大日降水量

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高寒流域水文模拟与径流水源解析——以雅鲁藏布江帕隆藏布上游流域为例

班春广徐宗学左德鹏李鹏...

85-93页

查看更多>>摘要：为深入研究高寒流域河川径流的水源解析,选取雅鲁藏布江帕隆藏布上游流域为研究区,采用月流量、遥感积雪面积数据、实测冰川径流数据等多目标率定方法,改进单一依靠流量数据率定模型的方法,基于SPHY(Spatial Processes in Hydrology)水文模型开展水文模拟及径流组分研究,提高了总体建模质量.结果表明:在率定期和验证期Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.95和0.94,模型具有较好的适用性.降雨径流、融雪径流、冰川径流和基流作为径流来源,占总径流的比例分别为10％、25％、45％和20％,冰川径流和融雪径流是最重要的补给来源.月尺度上,冰川径流在7-8月占比最大,融雪径流在4-6月占比最大,降雨径流在各月占比最小.冰川径流占比最高,短期内可提供更多水资源保障社会经济发展,长期而言冰川径流将逐渐减少,造成水资源短缺.因此,当地需提高应对径流变化潜在风险的策略.

关键词：

水文模拟径流水源解析SPHY水文模型雅鲁藏布江帕隆藏布上游流域

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基于区域灾害系统论的广东省台风灾害风险评估——以"山竹"台风为例

包文轩宫阿都徐澯李博艺...

94-103页

查看更多>>摘要：本研究的主要目的是构建一种适用于广东省的台风灾害风险评估模型,从而能有针对性地对广东省发生台风灾害后的抗灾救灾、应急决策提供参考意见.本文在区域灾害系统论的指导下,综合了致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3方面,构建了一套新的评估指标体系,并以加权综合法、层次分析法、自然间断点分级法构建了广东省台风灾害风险评估模型.最后以2018年第22号超强台风"山竹"为例,对广东省进行了台风灾害风险评估,并形成了1kmxikm的综合风险区划图和评估分析结果.结果表明:1)该模型评估出的广东省"山竹"台风灾害中高风险地区与灾情报告相符合,具有较高的可靠性;2)广东省"山竹"台风灾害致灾因子危险性呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围递减的分布;3)广东省台风灾害高孕灾环境敏感性地区主要集中在珠江三角洲地区以及粤东潮汕地区,这些地区地势平坦、河网密集、植被覆盖度低;4)广东省台风灾害高承灾体脆弱性地区主要集中在珠江三角洲地区、粤东潮汕地区、粤西茂湛地区,这些地区人口稠密、经济发达、耕地众多、城市化程度高;5)广东省"山竹"台风灾害综合风险呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围递减的分布,其中高风险区主要包括阳江市、江门市、珠海市、深圳市、惠州市、汕尾市等.

关键词：

区域灾害系统论广东省"山竹"台风台风灾害风险评估

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"京师一号"极地小卫星宽幅影像辐射校正方法研究

张卓宇章影

104-112页

查看更多>>摘要："京师一号"小卫星是中国自主研制的首颗民用极地光学卫星,搭载有中高分辨率的多光谱宽幅相机,兼顾重访周期和空间分辨率,具有高覆盖、中高分辨率的优势,对极地变化监测研究具有重大意义;但其0级数据的条带噪声掩盖图像的地物特征,无法反映地物的真实辐射特性,严重影响了数据应用.为此,本文提出了一种基于统计学原理,针对宽幅影像去除条带的方法.实验结果表明,相较于原始数据,该方法较能稳健地去除数据中的条带噪声,还原地表真实辐射信息,提升了"京师一号"宽幅相机多光谱数据的应用价值.

关键词：

京师一号南极条带噪声辐射校正

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阿克苏地区土地利用变化情景模拟及其生态安全水平评价

马伟张文新王红瑞金峰...

113-124页

查看更多>>摘要：采用CA-MCE-Markov模型设计并模拟了阿克苏地区2030年自然发展、经济发展优先、内涵提升情景下的土地利用变化,运用PSR模型定量评价了 3种情景的土地生态安全水平.结果表明:1)面积变化上,内涵提升情景耕地减少了 774 km2,城乡建设用地增加了 100 km2,实现了集约发展;自然发展情景与经济发展优先情景耕地增加了3 436km2,城乡建设用地增加了 386 km2,呈粗放式发展.2)空间变化上,自然发展情景耕地、林地、水域反演位置不符实际、经济发展优先情景城乡建设用地布局粗放、内涵提升情景用地布局具备合理性.3)顺延历年发展状态,生态安全水平将持续降低;若以经济发展优先为发展导向,安全压力及承载力响应两方面问题依然严峻;相比之下,内涵提升情景生态安全水平大幅提升,为最优模拟方案,生态高度安全.通过评测不同情景土地利用变化差异,为解决实际矛盾、改善生态环境、谋求永续发展提供措施与方法.

关键词：

多情景模拟土地利用变化生态安全CA-MCE-Markov模型PSR模型

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智能手机App与数字半球摄影测量叶面积指数对比研究

洪楚翘屈永华

125-135页

查看更多>>摘要：基于自主开发的智能手机App(LAISmart)对针阔混交林、阔叶林和农作物3种植被类型的叶面积指数(leaf area index,LAI)进行测量,并以数字半球摄影(digital hemispherical photography,DHP)的测量结果作为参考值进行对比分析.结果表明,虽然LAISmart与DHP的LAI值总体上具有高度一致性(R2=0.95,RMSE=0.68),但是,LAISmart的性能受到植被叶片密集程度的影响.研究发现:LAI＞3.9时,LAISmart的测量结果会明显低于DHP的测量结果;智能手机成像传感器的自动曝光模式,是引起LAISmart在测量LAI高值区域估值偏低的重要影响因素;当对LAI高值区域的LAISmart图像进行降低曝光度处理后,LAISmart和DHP的测量结果偏差得到进一步降低,且LAISmart测量结果的精度可以提高49％左右.此外,LAISmart的较窄视场角几乎不会对其测量结果产生影响,若能在调节智能手机曝光度的条件下使用LAISmart,则具有更高效率和更低成本优势的LAISmart可以成为替代DHP的有效方法.

关键词：

叶面积指数智能手机数字半球摄影曝光

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2000-2015年雅鲁藏布江流域耕地格局动态变化影响因素分析

张天媛沈石程昌秀叶思菁...

136-146页

查看更多>>摘要：基于30 m分辨率的卫星遥感土地利用数据,利用地理探测器和地理加权逻辑回归方法,探究了2000-2015年雅鲁藏布江流域的耕地格局动态变化及其影响因素.结果表明:1)雅鲁藏布江流域被占用的耕地主要分布在拉萨市(60.42％)、林芝市(16.21％)和山南市(13.01％)的城市周边区域,多变为水体和建设用地;补充的耕地主要分布在日喀则市(55.81％)、林芝市(23.26％)和拉萨市(19.61％),多由林地和草地转入.2)经济发展、交通基础设施和行政辐射主要影响耕地占用;国家投资变化、行政辐射和海拔主要影响耕地补充.3)耕地变化的影响因素存在明显的空间异质性.其中农业劳动力流失、旅游业发展和粗放式耕作等因素是耕地变化面临的主要问题.建议在拉萨和林芝的市郊地带强化保护后备耕地,在日喀则给予资金与技术培训等农业政策倾向,以实现雅鲁藏布江流域区域差异化的耕地保护管理.

关键词：

雅鲁藏布江耕地格局变化地理探测器地理加权逻辑回归

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青藏高原2000-2015年草地质量的时空变化研究

李雪莹许娅威王峥苏筠...

147-155页

查看更多>>摘要：基于植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)合成了综合草地等级指数(grassland degree index,GDI),计算了青藏高原2000-2015年草地质量变化的程度和速率,综合分析了草地退化的影响机制.研究表明:2000-2015年,青藏高原Ⅰ级(优质)草地区和Ⅳ级(劣质)草地区的面积比例基本保持不变;Ⅰ级草地区中约28.11％变为Ⅱ级;Ⅱ级草地区转化为Ⅰ级和Ⅲ级的比例分别为18.19％和21.53％;Ⅲ级草地区约有28.54％转变为Ⅳ级.由此可见,2000-2015年间,青藏高原草地经历了退化-恢复-退化的过程:高原北部大部分地区草地质量变化不明显,且呈现好转的趋势;南部和东部地区普遍出现草地退化现象,其中局部地区退化情况较为严重.

关键词：

青藏高原草地退化时空变化草地等级指数空间差异

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雅鲁藏布江巨柏分布区植物群落特点、分布与环境解释

杨刚刚郝海霞岳艳鹏周继华...

156-162页

查看更多>>摘要：在植物群落和环境特征的野外调查观测基础上,通过双向指示种分析(TWINSPAN)聚类和典范对应分析(CCA)排序的方法,研究了巨柏(Cupressus gigantea)分布区植物群落分布及与环境的关系.结果表明:巨柏分布区植物群落结构简单,可分为3类,包括巨柏群落、巨柏-白莲蒿(Artemisia sacrorum)群落和高山松(Pinus densata)群落.CCA排序结果显示:第1排序轴与海拔和土壤含水量、密度、质地关系显著,主要反映水热和土壤条件的影响;第2排序轴与纬度、坡向和土壤磷含量、年降雨量、土壤全钾、土壤氮磷比相关,主要反映土壤营养、降水和光照条件的变化.影响该区域群落分布变化的主要原因是海拔和坡向变化造成的水热差异,以及土壤理化性质的不同.巨柏群落、巨柏-白莲蒿群落、高山松群落分布的主要海拔范围分别为3 000～3 400、＞3 400～3 500、＞3 500～3 600 m.研究结果为深入认识巨柏分布区的植物群落环境特征提供了科学参考,有助于更加有效地保护巨柏植物资源.

关键词：

巨柏TWINSPAN聚类群落排序环境解释

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青藏高原城镇化水平时空动态及影响因素——基于长时间序列夜间灯光数据的分析

王一航吕彩凤潘鑫豪刘志锋...

163-174页

查看更多>>摘要：基于长时间序列夜间灯光数据集构建复合灯光指数(compounded night light index,CNLI),量化了青藏高原1992-2018年城镇化水平动态变化.在省级行政区、地级行政区、县级行政区和流域等多个尺度上分析了青藏高原城镇化水平变化过程,揭示了青藏高原城镇化水平空间集聚特征以及不同时间段城镇化水平的影响因素.结果表明:青藏高原1992-2018年的总体城镇化水平呈加速增长趋势并且内部存在显著的空间差异,CNLI由1.03×10-4增长到4.46×10-3,大约增长了 42倍;青藏高原高城镇化水平聚集区面积和数量均显著增大,在西宁周边、拉萨周边和区域的东南边缘形成了 3大高城镇化水平聚集区;此外,青藏高原城镇化水平动态变化主要受到交通和地形的影响,交通要素的影响在不断加强.本研究基于长时间序列夜间灯光数据集的城镇化水平动态变化分析方法具有普适性,可用于其他统计资料不完善的地区的城镇化水平分析.

关键词：

青藏高原城镇化夜间灯光数据空间分析影响因素

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