乌鲁木齐市遥感生态距离指数变化监测与评价

针对干旱区城市乌鲁木齐的环境变化缺乏定量评价的问题,利用遥感生态距离指数研究了乌鲁木齐市2003—2017年的生态环境变化特征。选取2003年、2010年、2017年的Landsat TM/OLI遥感影像,通过遥感技术提取沙度、干度、绿度、湿度4个生态环境评价指标,构建遥感生态距离指数,评价研究区的生态变化。结果表明,遥感生态距离指数能够定量地评价研究区的生态环境质量状况,且乌鲁木齐市在研究期间生态环境质量明显提高。通过对乌鲁木齐市城市发展政策的研究,认为退耕还林、造林工程、城市绿化等保护措施对改善城市生态环境质量起到了正面效果。     

森林火灾后生态变化监测中植被指数提取方法的研究

一、前言动态监测是遥感的一大特长。尤其是TM数据，具有较高的辐射测量灵敏度、几何精度和空间分辨率，较航空遥感资料成本低，易获取。多时相的TM数据，既包含着森林植被的空间分布信息，又反映了火灾后森林生态变化和迹地更新的动态信息，故在“八五”的《森林火灾后生态变化遥感监测评价技术》研究课题中，选用TM图像数据作为遥感信息源，从TM数据中提取各迹地的生态变化信息，与各生态因子的模糊综合评判结果和火烧年限一起构建成动态监测数学模型，经过5个迹地的监测试验和验证，其功能达到了预期的攻关目标。应用TM数据监测火灾…     

基于遥感与生态服务模型的青岛市生态保护重要性评价

生态保护重要性评价是“双评价”的重要组成部分，是合理规划国土空间的重要依据。提出一种将遥感数据作为主要驱动数据，采用生态服务模型与生态敏感性指数相结合的生态保护重要性评价方法，定量评价了2018年青岛市陆域的生态保护等级。依据“双评价”标准，综合考虑区域内重要生态服务功能区、生态脆弱区和生态保护因子，划定青岛市生态保护重要性，并根据生态保护红线对评价结果进行验证和分析。结果表明：基于遥感与生态服务模型的生态保护重要性评价方法能够较好地评价区域生态保护重要性，青岛市生态保护重点区面积为1 125.57 km²，约占全市陆域面积的10.34 %，主要分布在青岛市东部的崂山片区、西南部的胶南山区以及北部的大泽山片区等生态系统服务功能较为丰富且生态敏感性较高的部分地区。研究提出的生态保护重要性评价方法为“双评价”工作的开展提供了良好的技术支撑，评价结果对于科学合理地编制城市发展规划和建设生态文明城市具有重要的参考价值。     

黄河流域甘肃片水土保持遥感判读特征研究

以黄河流域甘肃片水土保持遥感普查为例,分析了土壤侵蚀六项主要影响因子:侵蚀类型、侵蚀强度、地表组成、地貌类型、植被覆盖及地面坡度。通过研究各因子在TM影像上的分布、形状、纹理等识别特征,探讨了水土保持影响因子在遥感判读中的信息提取方法。并具体应用到2000年黄河流域甘肃片遥感普查数字化工作中,提出了各因子遥感判读特征分类系统。     

于桥水库蓝藻水华遥感长时序监测研究

针对水库富营养化给供水安全带来的严重威胁，利用2008~2017年Landsat时间序列卫星数据，基于归一化差值植被指数（NDVI）与实测水质参数的相关分析结果，运用阈值法动态提取了于桥水库的水华分布范围和程度。通过与自然和人为因子的协同分析，认为气温、降水和人类活动等共同驱动引发了水华爆发，其中人为干预的生态修复工程可抑制或减缓水华爆发，并有效改善水质状况。时间分辨率更高的气象因子数据和卫星遥感数据将更有助于对中小型饮用水水面蓝藻水华驱动力的分析，推动准实时遥感监测预警技术应用。     

呼伦贝尔生态环境遥感调查和驱动力分析

针对典型区的生态遥感监测的需要,采用RS、GIS一体化信息提取技术和数理统计方法,对呼伦贝尔地区进行了森林-草原生态交错带多时相遥感数据分析研究,揭示了研究区土地覆盖和生态要素结构变化、生态脆弱特征及时空分布规律,并以量化和可视化的形式反映了该地区生态环境现状及其变化。结果表明,近16年来该地区的生态质量在不断下降,草地退化和荒漠化的范围在扩大,生态环境形势严峻。人口增长和超载放牧是土地利用变化的主要原因。     

基于特征统计可分性的遥感数据专题分类尺度效应分析

现有的对地观测遥感卫星能够提供从0.61 m到数十公里空间分辨率的遥感数据。通过遥感数据的专题分类得到的专题图的精度不但受遥感数据光谱特征、遥感数据处理和分类过程的影响, 而且受到所用的遥感数据的空间分辨率的影响。遥感数据空间分辨率的变化对遥感专题分类精度的影响受混合像元数目的变化和类内光谱特征变异程度的变化这两个矛盾的因子影响。空间分辨率对分类精度的最终影响决定于这两个矛盾影响因子的净效应。通过分析遥感专题分类中分类特种的统计可分性随遥感数据空间分辨率的变化来分析空间分辨率变化对分类精度的净效应。采用变换的离散度作为特征的统计可分性度量。以TM数据进行土地利用/土地覆被分类为例,首先将原始分辨率的图像以简单平均方法逐步尺度扩展到不同分辨率,然后在原始空间分辨率的图像上,根据该地区土地利用图进行层次随机采样,并以原始分辨率图像上的随机采样位置为掩模,在尺度扩展后的图像上进行同样位置的随机采样,最后在各空间分辨率上分别计算类对间的变换离散度。对变换的离散度随空间分辨率变化的规律进行了分析和定性解释。研究表明,类对间空间邻接结构对类别间混合像元数目随空间分辨率的变化有决定性影响;不同类对之间的最大统计可分性可能发生在不同的空间分辨率;空间分辨率越高,并不一定分类精度越高;不同类别之间的分类需要不同空间分辨率的数据。     

遥感监测东北地区典型湖泊湿地变化的方法研究

湖泊湿地生态脆弱,易受环境因子的影响。近十年来,东北地区湖泊湿地的时空格局发生了显著变化。如何简单、有效地提取湿地变化范围进而确定其变化类型是湿地变化检测中最需要解决的问题。基于2006~2016年30 m空间分辨率的Landsat-TM/OLI影像数据,水体、植被和土壤等生态因子的动态变化率被用于提取东北地区湖泊湿地变化范围;多维特征数据集的湿地分类方案确定湿地的变化类型。另外,湿地变化检测类型分为转出类型（湿地减少）,转入类型（湿地增加）和湿地间转换类型（湿地相对稳定）。最终基于动态变化率计算方法,松嫩平原湿地、兴凯湖湿地和呼伦湖湖泊湿地变化结果的正检率均高于90%。同时,利用年内多时相数据和综合多维生态指数共同表征地表的状态变化,实验区的湖泊湿地分类结果的整体分类精度和 Kappa 系数分别达到 84.31%和0.788。湖泊湿地变化检测方法具有很好的检测精度,可以代表研究区湖泊湿地类型的实际变化,是湿地资源调查与遥感监测技术研究的有益补充,为进一步深化与拓宽地表生态质量评价及其动态变化检测的方法研究提供理论基础。     

区域生态环境空间信息服务系统的设计与实现

针对传统生态环境监测方法难以满足宏观区域生态环境变化监测需要的问题。基于空间信息服务理念,面向区域生态环境监测与评价的具体需求,应用遥感反演和GIS空间分析技术,在Microsoft.NET平台上,利用ArcEngine中间件实现了遥感影像数据和矢量数据的浏览、空间分析、专题图制作以及海量空间数据组织和管理功能;利用IDL(Interactive Data Language)开发的遥感反演模块,实现了生态环境关键参数的遥感提取,构建了面向区域生态环境监测与评价需求的运行系统。系统实现了海量空间数据的存储和管理,比较方便和准确地通过遥感手段反演关键生态环境参数,并根据需要生成相应的生态环境监测空间信息产品,从而为区域内生态环境保护和监测提供了技术支撑。     

吉林西部遥感水域空间格局演变研究

水是地球上最活跃的动力因子之一,并呈现出各种形态特征,形态特征是经过长期的演化形成的,通过其形态特征揭示时空变化模式,预测未来发展趋势。应用两个时相遥感数据为基本信息源,在ARCGIS和NEVI的支持下,建立空间信息库,选取嵌块大小、边界密度、分维数、形状指数、破碎度指数等指标,对吉林西部水域景观空间格局的动态演变进行了分析。通过对吉林西部水域1979、2001年遥感数据进行水域遥感信息格局变化研究分析,1979年吉林西部水体总面积为2 018.22 km²,2001年面积为1 488.12 km²,减少了530 km²,水域景观空间格局发生了显著变化,主要影响因素是土地沙化、草地退化以及过度的人为开发、围垦等原因造成的。并对水域要素的景观指数计算来反映水域的变化特点。     

基于遥感与GIS 技术的福建省生态环境质量评价

利用ETM 遥感数据提取反映生态环境的植被、土壤亮度、湿度、热度指数, 结合气象和其它地学辅助信息, 经过对因子进行相关性分析从每类因子中选取与遥感本底值相关系数最大的指数作为评价指标。以遥感本底值为因变量和所筛选的评价指标为自变量建立多元线性回归方程。利用该模型对福建省2001 年生态环境质量进行评价, 结果表明福建省生态环境质量总体较好, 在空间分布上内陆山区优于沿海地区, 西部和北部山区生态环境质量较好, 城市、裸露山地、遭砍伐的林地及海岸带地区次之。同时, 借鉴中国环境监测总站环境质量优劣度评价方法对福建省生态环境质量进行评价, 将两种方法的评价结果进行比较, 结果显示, 两种方法评价结果大体吻合。     

利用高光谱数据估测植物叶片碳氮比的可行性研究

植物碳氮比作为一个在农业、生态、全球变化等领域广泛使用的因子,如果能够利用遥感获得的高光谱数据进行估测,可以突破传统测量方法的种种弊端,具有重要的实践意义,同时对于定量遥感反演领域的拓宽也具有启示作用。利用统计分析的方法,对碳氮比遥感定量估测的可行性进行深入探讨,认为利用高光谱数据估测植物叶片碳氮比是可行的。另外还通过与氮的遥感定量研究相比较,找到一个较好的研究碳氮比遥感定量反演的切入点,并将两者分别作为因变量进行逐步回归分析,得到比较理想的结果。
     

岷江中上游流域生态环境的遥感动态监测分析

在国家863项目308课题“西部金晴行动”专题基础上，以岷江中上游生态环境遥感综合调查与评价为背景，结合林业、水资源等多学科的技术方法，探讨如何利用资源卫星遥感图像，结合GIS实施快速、准确、经济的大范围生态环境调查，尤其是土地利用／覆盖情况调查。并对岷江中上游生态环境10年来的变化情况进行了调查和分析，解释了森林、土地、草地等土地利用情况发生变化的原因。通过引入空间信息技术如遥感的监测与系统地分析等，其研究结果可以为岷江中上游生态环境建设提供科学的依据。     

矿山环境遥感综合评价指标的研究

矿山开发能造福人类，同时也会造成生态环境破坏，影响恶劣的会危及人类的生命安全。矿山开发引起的环境污染是一个复杂、系统的变化，任何单一因素和瞬时指示指标都无法给出整个环境系统的变化趋势。遥感数据具有区域性与周期性的特点，利用遥感技术进行矿山环境监测具有很强的优势，是人们研究的重点之一。本文通过建立矿山环境小流域的环境模型，利用时间序列的遥感数据，构建出环境遥感综合评价指标。采用本指标对江西德兴铜矿基地进行了应用研究。结果显示该方法具有较好的指示效果，计算出的遥感综合评价指标可作为环境监测因子及矿山环境影响的定量评价指标。     

中小尺度流域生态遥感评价方法及应用示范研究——以长江三峡库区香溪河流域为例

本文从环境问题出发，建立能满足中小尺度流域生态管理的生态评价指标体系、方法与模型，并从流域生态评价指标信息获取的途径出发，筛选出生态评价指标信息可遥感获取的指标类，建立主要技术流程与方法。本项研究，选择三峡库区香溪河小流域生态系统遥感评价为典型应用示范。     

流域重金属生态风险评估WebGIS系统设计

针对流域重金属生态风险评价缺乏实时、有效的方法和监测技术的现状,利用遥感和气象数据构建合理、准确的评估模型监控决策流域环境状况,采集和收集研究区域流域内的气象遥感以及土壤重金属数据,并结合Hakanson潜在生态风险指数,构建流域重金属生态风险评估系统模型.运用Microsoft Visual Studio 2013、ArcGIS等开发平台以及WebGIS技术完成B/S架构系统开发,实现对流域生态环境的远程评估管理.应用结果表明,该系统实现了研究区域重金属含量分析、生态风险等级划分及评价等功能,能够提高研究区生态风险评价的实时性和数据积累结果分析的准确性.     

基于遥感与GIS技术的山西省生态脆弱性演变分析

山西省是中国最重要的生态脆弱区之一,科学评估生态脆弱性及其驱动因子是制定生态保护政策和改善生态环境的重要依据。然而,以往对于山西省生态脆弱性的研究往往基于行政单元,以栅格尺度对山西省生态脆弱性分异特征及驱动因子的工作鲜有开展。基于遥感与GIS技术,利用生态敏感性—生态恢复力—生态压力度模型,结合空间主成分分析法和地理加权回归模型研究山西省2000～2019年生态脆弱性的演变特征及其驱动因子。结果表明：山西省多年生态脆弱性以中度生态脆弱性为主,中部盆地和晋西黄土高原的生态脆弱性极差,“多字形”山脉等地生态脆弱性较好。从不同土地利用的生态脆弱性分布来看,草地、水域、耕地以中度生态脆弱性占主导,林地以轻度生态脆弱性为主,建设用地和未利用地则以重度生态脆弱区为主。整体来看,山西省多年生态脆弱性重心向南迁移。各因子对生态脆弱性的影响从大到小依次为：人口密度>GDP>生物丰度>植被覆盖度SHDI>坡向。根据生态脆弱性分布及变化特征,将山西省划分为生态核心保护区、生态综合监测区、生态优化关注区、生态恢复治理区、生态潜在治理区,并对生态脆弱性的优化提出相应策略。     

公路路域生态环境遥感监测数据源选取研究

为了满足路域生态环境监测遥感数据选取的需求,针对公路建设及生态特点,从时相特征、空间特征、数据特征和价格因素4个方面考虑,以近年修建的8条高速公路为研究对象,对其遥感影像进行了筛选。通过公路修建的不同时期、当地植被生长季以及时相一致性,从时相特征对遥感影像进行选择;根据不同尺度所选择的遥感影像分辨率要求,从空间特征上对其进行选择。依据可见光数据、多光谱数据以及高光谱数据的特征\,云量以及光照因素对遥感影像的影响等,从数据特征方面对遥感影像进行选取;考虑价格因素能够更为有效地使用遥感资源。通过这4个方面的筛选,能够为公路路域生态环境监测选取较为适宜的遥感数据提供科学依据。     

基于遥感的环白洋淀地区土地利用动态变化研究

根据1990年、2000年和2007年三期遥感影像数据，运用遥感影像人机交互解译的方法，通过计算土地利用动态度、土地利用类型相对变化率和土地利用程度，分析了环白洋淀地区1990年-2007年间土地利用的数量变化和空间变化的特征。揭示了该区土地利用数量变化的幅度、速度，土地利用类型变化的区域差异以及土地利用程度变化。阐明了环白洋淀地区17年来土地利用变化的特点和驱动力，为土地资源的管理和可持续利用提供有效的决策支持。     

县域尺度生物多样遥感监测与评价研究

针对国内缺少系统性生物多样性遥感评价技术方法与案例的现状,结合国家重点生态功能区县域生物多样性评价工作要求,基于遥感技术优势与特点,建立了县域尺度生物多样性遥感监测与评价方法,并开展实例应用,动态监测了研究区生物多样性时空变化情况。监测结果显示:研究区生物多样性在2000~2010年以降低区域为主,其面积占研究区总面积的77.24%,而提高区域只占22.58%。通过实例分析表明:所建立的方法能够监测县域尺度的生物多样性现状及其时空变化情况,能在"面"尺度上获取生物多样性空间信息,相对于生态调查的传统方法,具有时效性强、操作简便、效率高等优势,可以应用于县域尺度生物多样性监测与评价。