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基于GIS/RS的不同土地利用类型重金属面源污染比较 总被引：1，自引：0，他引：1
针对不同土地利用类型,采样测定土壤重金属质量比背景值;基于DEM数据和遥感影像数据,结合空间信息技术（GIS/RS）,利用RUSLE模型和SCS-CN模型分别核算流域内不同土地利用类型的土壤流失量和地表径流量,在验证模型准确性的基础上,估算重金属非点源污染负荷。研究结果表明：研究区域不同土地利用类型的重金属质量比背景值差异较大,重金属Cu和Pb在工矿用地、草地和住宅用地的背景值较高,在有林地的背景值较低。综合估算随2种主要迁移途径输出的重金属面源污染负荷,重金属Cu总污染负荷量大约为651913kg/a,重金属Pb总污染负荷量大约为268004kg/a。不同土地利用类型中,随土壤侵蚀输出的重金属污染负荷,以疏林地和草地的贡献率最大,有林地和水浇地最小;随地表径流输出的重金属污染负荷,以草地和疏林地的贡献率最大,有林地和旱地最小。 相似文献
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针对当前温室环境监测中存在的信号遮挡物多、监测范围大、管理不便等问题,设计一种基于无线传感器网络的温室环境信息远程监测系统。无线传感器网络采用433MHz射频进行信息传输,无线传感器节点和汇聚节点分别采用MSP430F149和LPC2478作为微控制器,实现温室环境信息的实时采集、信息汇聚和数据融合。系统采用星型网络拓扑结构,通过定时休眠、传感器掉电控制等方法来减少能量消耗,并通过基于CSMA/CA算法的无线传输协议,避免了节点间信息传输冲突,保证了传输成功率。无线传感器节点通信性能测试结果表明:使用10dBm射频功率时,距地表1.5m节点的有效通信距离为192m;在无太阳能充电且节点工作周期为30min18s的情况下,无线传感器节点生命周期理论值为98d。温室环境信息远程监测应用结果表明,该系统具有低功耗、高稳定性等优点,节点平均丢包率仅为1.1%。 相似文献
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针对传统理化方法分析水质污染情况耗时耗力等问题,提出一种基于鱼类异常行为识别的水质监测方法。以红色斑马鱼(red zebrafish)为研究对象,利用计算机视觉技术,首先对斑马鱼图像进行预处理,利用灰度共生矩阵获取鱼群纹理特征;然后通过Lucas-Kanade光流法计算鱼群的运动信息熵,并对获取的纹理特征和信息熵进行归一化处理;最后采用轻量化梯度促进机(LightGBM)对鱼类异常行为进行检测,与深度神经网络(DNN)和支持向量机(SVM)检测效果对比。结果显示:利用LightGBM对鱼类异常行为进行检测,准确率为98.5%,与其他模型对比分别提高0.5%和25.3%。研究表明,基于LightGBM模型的鱼类异常行为检测方法相比其他模型能更准确地识别鱼类非正常游动。该模型适用于自动水质监测。 相似文献
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人类活动干扰下河流自然水势改变,导致鱼类栖息地环境变化。为准确分析影响鱼类分布的生态水文环境,该文以美国阿肯色河流域的国家级濒危小型鱼类:产漂流性卵鲤鱼(Arkansas River Shiner,Notropis girardi,ARS)为例,根据其繁殖期特有的水文条件需求,选取流域40个水文站点的日径流数据,分别计算历史时期(1950-1962年)和当前时期(1990-2010年)的3个繁殖期生态水文因子:高流量,较高流量历时及断流历时。每个生态水文因子分别结合其他25个环境因子,基于最大熵理论(MaxEnt)构建物种分布模型。运用经典受试者工作曲线(receiver operating characteristic,ROC)及Parolo等提出的模型转移前后预测结果的Spearman’s rho相关系数,评价模型的自适应性(model fit)和转移能力(transferability)。3个模型在两个时期的ROC曲线与横坐标围成的面积均大于0.95,模型转移前后预测结果的Spearman’s rho相关系数均大于0.6。研究分析表明,模型具有较好的自适应性及转移性。3个生态水文因子中,高流量对模型的贡献率最大,对该种鱼类在两个时期的潜在分布影响最显著。不同的历史时期,物种的潜在适生概率随同一生态水文因子的变化呈现出了不一致的变化趋势。3个模型均预测出ARS的潜在生境有相同的空间变化趋势。该研究结果能够为中国保护河流生态系统与濒危鱼类提供借鉴经验。 相似文献
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为了更好地解决农业应用中空间信息的共享和利用问题,该文提出基于Morton码的空间网格数据的组织与编码方法。将宁夏自治区的土地利用现状图划分为3个层次的空间网格,通过3层编码使得最终的网格精度达到1 m2,并基于二维游程码对空间数据进行无损压缩。同时,在总结了空间网格在各应用领域的一般性检索要求的基础上,通过关系型数据库设计了索引结构。最后利用VS2010.net4.0与SQL Server 2008进行验证。试验表明,基于Morton码的空间网格数据的组织与检索方法节省了存储空间,能够使网格数据压缩到总网格数目的1/10。同时,提高了对空间数据的检索速度,克服了每个图斑的二维游程数不固定的技术困难,查询的速度可达到每秒检索数万条记录。该文对于农业空间信息资源的组织与管理提供了一种较为有效的方法。 相似文献
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针对农业物联网应用层通信间孤岛效应的问题,采用工作流引擎和消息转发模式方法对农业物联网集成通信平台集成进行研究.在分析物联网平台和云计算程序设计的基础上,提出基于消息中间件的工作流引擎模型应用于农业物联网的集成通信平台.试验结果表明:通过扩充POP3、SMTP、XMPP等通信协议,将多种通信协议进行转换实现端到端的互联互通,解决了在一定时间域内不同地点、不同设备在不同协议状态下与物联网信息平台间云计算的应用层通信.同时对云计算并行模式的2种消息并行程序设计方法进行了对比,在数据量达到104帧的请求压力测试下,主从模式优于对等模式. 相似文献
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大眼金枪鱼(Thunnus obesus)是太平洋延绳钓的主捕鱼种之一,针对多数传统预报模型存在的问题,提出了基于经验模态分解和双向长短时记忆神经网络(EMD-BiLSTM)的渔场预报新模型,以实现一种新的面向渔业应用的产量预报方法。首先,通过经验模态分解机制(EMD)对单位捕捞努力量渔获量(CPUE)序列进行分解,得到不同尺度的分解分量(IMF);然后结合各影响因子对IMF分量分别建立双向长短时记忆神经网络渔场预报模型(Bi-LSTM),使神经网络的数据处理优势得以充分发挥;最后整合各项结果作为最终预报值。结果显示:与Bi-LSTM模型相比,均方根误差和绝对误差分别降低0.053和0.018;与BP模型相比,均方根误差和绝对误差分别降低0.208和0.048。研究表明,EMD-BiLSTM模型具有较高的预报准确率,可为渔场预报相关研究提供一种新思路。 相似文献
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针对经典生态位模型模拟物种潜在分布时,模型转移能力较低,影响模拟准确性的问题,以MaxEnt模型为例,研究基于Spearman’s rho相关性系数的环境变量筛选,基于方差膨胀因子VIF的环境变量筛选和调节"Regularization Multiplier"模型参数,对模型时间转移能力("预测系数"|r_f|和"追溯系数"|r_b|)的影响。通过对比分析,提出了提高生态位时间转移能力的方法。利用美国阿肯色流域鲤鱼2个时期的分布数据与环境数据,验证了通过降低模型维度和复杂程度提高模型时间转移能力的有效性。结果表明:增大模型参数"Regularization Mutiplier"值对转移能力的提高最显著,但值过高,会使物种适生概率与环境变量的反应曲线过于平滑而导致信息丢失;而增大"Regularization Multiplier"值和VIF方法相结合,可以使得模型|r_f|和|r_b|均大于0.85。建议在保证模型自适应的基础上,将变量相关性分析与模型参数调节相结合,以提高模型的转移能力。本研究结果能够为生态位模型精度的验证和时间转移能力的提高提供借鉴经验。 相似文献
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多嵌套空间尺度农田土壤重金属空间变异研究 总被引：3，自引：0，他引：3
运用地统计学技术对棕壤土典型地块进行了重金属多尺度嵌套空间变异和结构来源分析.选取5种反映土壤污染水平的典型重金属元素铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、铬(Cr)以及类重金属元素砷(As)进行采样检测.利用克里格法插值拟合,选择最优拟合模型,确定了合理采样间距.结合半方差和分维数分析,研究确定了合理采样尺度.采取主成分分析和半方差分析相结合的方法,确定土壤重金属来源,指导农业管理措施.研究表明,农田土壤重金属主要由成土母质、降水灌溉和农药施肥构成.中等尺度符合半方差模型拟合,变程的范围从319 m到752 m不等.其中球面模型更适合土壤重金属空间分布拟合描述. 相似文献
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