农业干旱监测指标研究进展

从传统监测指标和遥感监测指标两个方面对农业干旱表征指标进行了综述.传统农业干旱监测指标主要包括降水量指标、土壤含水量指标以及作物需水量指标等;遥感监测指标包含基于裸露地表和基于有植被覆盖地表的干旱遥感监测指标两大类.由于遥感方法具有大范围、宏观、动态监测的优势,目前得到了较为广泛的使用.未来农业干旱监测应建立广义的、适合于作物各时期的监测模型,并在此基础上对双层模型进一步简化.     

基于CORONA KH-4B影像的湿地景观格局重建——以杭州西溪湿地为例

多源遥感影像是湿地制图和变化检测的重要依据,目前使用的商业高分辨率遥感影像仅能重现近20 a的湿地景观格局.利用解密的美国20世纪六七十年代CORONA KH-4B高分辨率间谍卫星影像,以杭州西溪湿地为例,利用面向对象分类方法进行湿地地物自动分类,进行湿地景观格局指数提取.结果表明,利用CORONA KH-4B影像和面向对象分类方法可有效进行湿地分类,重现近50 a前湿地景观格局.与近期Worldview 2影像和高分1号影像的提取结果的对比表明,50 a前西溪湿地主要呈耕地景观要素与池塘、河流等湿地景观要素共存的格局,后者在农业开发的影响下破碎度较高;现今西溪湿地区域优势景观要素为湿地与城市建筑,该演变的主要驱动力为杭州城西建设与西溪湿地综合保护工程的实施.     

基于遥感数据的沛县景观格局变化定量分析

本文选择徐州市沛县地区作为研究区,运用支持向量机（SVM）对研究区多时相TM/ETM＋遥感影像进行土地覆盖分类,取得了比较满意的分类精度。在此基础上,结合景观生态学,从定性和定量两个角度对研究区近10年来的土地覆盖变化和景观生态格局变化作了分析,结果能够较好地反映研究区近年来的发展状况。最后根据研究成果,对研究区的发展提出一些有效性建议,以期能够对研究区快速、可持续的发展提供科学依据。     

基于ALOS遥感影像的湿地地表覆被信息提取研究

为了验证ALOS遥感影像湿地地表覆被信息提取的可行性,以黑龙江省三江平原典型内陆淡水沼泽湿地为研究对象,通过ALOS遥感影像波段的光谱及纹理特性分析,探讨适合水体、旱地、水田、沼泽、林地、建设用地、草甸等覆被类型的分类特征;基于非监督、监督及面向对象分类方法,遴选能实现最优分类结果的特征组合,为湿地地表覆盖分类数据源及方法的选择提供参考。结果表明:非监督、监督及面向对象分类方法的总体精度分别达到63.86%、96.14%和85.26%;非监督分类方法整体分类效果不够理想;面向对象方法虽然得到了相对较高的分类精度,但是针对建设用地、林地及草甸地类信息提取的精度处于较低水平;监督分类方法能取得较好效果,最适合于湿地地表覆被信息提取。     

土地覆盖分类影像融合与精度评价研究

影像融合技术可以使遥感影像具有高光谱和高空间分辨率的效果,实现不同空间、光谱、时间等多种分辨率的信息资源互补,从而提高图像的空间分辨率,提高图像的几何精度.文章利用ERDAS软件,对遥感影像数据进行融合,采用乘积变换、PCA变换、Brocey变换、小波变换等遥感影像融合方法对多光谱与全色影像进行融合和土地覆盖分类研究.通过结合图像的光谱统计参数和融合图像的分类精度,对这些方法的分类精度进行评价.这4种方法对于原始影像分类精度,均有不同程度的提高.而小波变换所得融合影像与原多光谱影像的相关系数最大,均方差、平均梯度和信息熵最大,偏差指数最小,影像所含信息量最多;在光谱特性、图像清晰度、对于空间细节信息的表现能力上其它三种方法都好,所得融合影像的分类精度也是最高的.小波变换更适合融合影像的土地覆盖分类研究.     

基于多时相遥感影像的北京平原人工林树种分类

为解决传统遥感分类方法区分平原人工造林地树种难度较大的问题,利用4个不同时相的高空间分辨率卫星影像,基于ESP计算方差变化率并结合目视解译获取影像的最佳分割尺度;通过相关系数法筛选构建的特征,进行面向对象的多时相影像和单时相影像分类,并与基于像元分类方法进行对比分析.结果表明:基于多时相影像各类别分类精度为64%,高于单时相分类精度(51%);面向对象KNN方法的分类精度优于SVM和MLC分类方法,两者精度分别为49%和43%.在树种丰富且分布复杂的平原造林林地景观中,利用多时相遥感数据,采用面向对象分类方法用于树种精细分类更具优势.     

赣南柑橘果园面积动态变化分析——以寻乌县为例

江西省赣州市是全国最大的柑橘生产地.为详细掌握赣南柑橘种植面积变化情况,以赣州寻乌县为例,采用Landsat TM/OLI三期遥感影像,运用面向对象的分类方法提取果园信息并结合GIS空间分析对2010—2016年间的果园面积变化进行遥感动态监测.研究结果表明:(1)2010年至2016年间,寻乌柑橘果园面积经历了明显的动态变化.2010—2013年农田、林区、裸地主要转变成果园,2013—2016年则刚好相反;(2)2010年至2016年柑橘果园种植面积呈先增加后减少的变化趋势,2010—2013年间果园面积增长了近8.21 km~2,2013—2016年果园面积减少了近30.05 km~2;(3)自2013年以来,柑橘果园面积大幅度减少可能与柑橘黄龙病有关,其中寻乌县吉潭镇2013—2016年果园面积变化率最大,年变化率约为0.64%.研究结果与寻乌同期统计年鉴中柑橘种植情况基本一致,能为中短期赣南柑橘产量预测提供科学依据.     

遥感变形监测技术在基础设施项目建设中的应用与分析

常规变形监测方法在大尺度、多时相、广空间的基础设施项目建设期动态监测中存在很大的局限性,遥感监测能够在一定程度上弥补传统的环境监测方法所遇到的时空间隔大、费时费力、难以兼顾整体和成本高等缺陷和困难,随着环境问题日益突出,宏观、综合、快速的遥感技术已成为大范围环境监测的一种主要技术。以高分辨率影像IKONOS、WorldView01为主要数据信息源,采用遥感影像处理技术、地理国情监测技术、地理信息空间分析技术,对成都国际航空枢纽综合功能区开展遥感动态监测和地表覆盖监测,对比2009年、2012年、2014年3个不同时相遥感影像数据的解译结果,对监测区工程建设开展形象进度分析以及地表覆盖动态监测分析。     

遥感影像信息提取技术的研究与实现

随着遥感技术的发展和遥感应用的深入,遥感影像信息提取方法的研究成为关注的焦点.一般来说遥感影像信息提取包括分类、识别和特征提取.文中主要研究利用MATLAB实现影像中的光谱特征和纹理特征的提取和分类,并结合ERDAS软件对影像进行预处理和分类后处理以及精度评定,最终从精度评定结果来看,两种特征分类的总体精度较高,另外,图像的结构信息有助于提高遥感影像信息提取的精度.     

基于自编码网络特征优化的城市高分遥感影像分类

高分遥感影像不仅地物比较清晰,而且可分辨能力强,能提供丰富的地物细节信息.为了更好地将各地物从遥感影像中提取出来,需要一些比较好的特征提取与特征优化方法.以北京市大兴区的WorldView-2高分遥感影像作为研究对象,基于eCognition软件和Matlab的DeepLearn Toolbox,利用自编码网络方法,进行遥感影像的特征提取与特征优化.实验中首先利用eCognition进行多尺度分割并提取42个特征,再利用自编码网络算法进行特征优化得到12个特征,最后将原42个特征影像分类结果与优化后特征子集影像分类结果进行对比.实验结果表明,经过自编码网络的特征空间优化后,减少了特征冗余,降低了干扰信息对分类精度的影响,分类精度、分类效果及分类效率都有所提高,优化后的特征空间是适用于高分遥感的地物分类的.     

Environmental issues from coal mining and their solutions

The environmental challenges from coal mining include coal mine accidents,land subsidence,damage to the water environment,mining waste disposal and air pollution.These are either environmental pollution or landscape change.A conceptual framework for solving mine environmental issues is proposed.Clean processes,or remediation measures,are designed to address environmental pollution.Restoration measures are proposed to handle landscape change.The total methane drainage from 56 Chinese high methane concentration coal mines is about 101.94 million cubic meters.Of this methane,19.32 million,35.58 million and 6.97 million cubic meters are utilized for electricity generation,civil fuel supplies and other industrial purposes,respectively.About 39% of the methane is emitted into the atmosphere.The production of coal mining wastes can be decreased 10% by reuse of mining wastes as underground fills,or by using the waste as fuel for power plants or for raw material to make bricks or other infrastructure materials.The proper use of mined land must be decided in terms of local physical and socio-economical conditions.In European countries more than 50% of previously mined lands are reclaimed as forest or grass lands.However,in China more than 70% of the mined lands are reclaimed for agricultural purposes because the large population and a shortage of farmlands make this necessary.Reconstruction of rural communities or native residential improvement is one environmental problem arising from mining.We suggest two ways to reconstruct a farmer's house in China.     

Monitoring urban land cover and vegetation change by multi-temporal remote sensing information

In order to analyze changes in human settlement in Xuzhou city during the past 20 years,changes in land cover and vegetation were investigated based on multi-temporal remote sensing Landsat TM images.We developed a hierarchical classifier system that uses different feature inputs for specific classes and conducted a classification post-processing approach to improve its accuracy.From our statistical analysis of changes in urban land cover from 1987 to 2007,we conclude that built-up land areas have obviously increased,while farmland has seen in a continuous loss due to urban growth and human activities.A NDVI difference approach was used to extract information on changes in vegetation.A false change information elimination approach was developed based on prior knowledge and statistical analysis.The areas of vegetation cover have been in continuous decline over the past 20years,although some measures have been adopted to protect and maintain urban vegetation.Given the stability of underground coal exploitation since 1990s,urban growth has become the major driving force in vegetation loss,which is different from the vegetation change driven by coal exploitation mainly before 1990.     

基于RS与GIS的北京市热岛研究

基于普适性单通道算法,利用2005年5月6日的TM数据反演北京市区的实际地表温度。在此基础上, 分析了北京市区的热环境特征、热岛分布的位置。运用GIS空间分析工具,分析了地表温度与地形特征和地表 覆盖类型之间的关系。结果表明,北京市热岛分布具有环状和带状分布特征,高程较低处和坡度较小处更容易 形成热岛中心,不同地表覆盖类型的热特征具有显著的差异。     

城市地表热环境季节变化及与下垫面特征关系

为进一步揭示城市地表热环境的时空分异机制,利用遥感信息技术提取深圳市西部地区不同季节的地表温度、植被覆盖、不透水面、水分状况等下垫面特征参数,在此基础上分析地表热环境的季节变化特征及与下垫面生物物理参数的定量关系.结果表明:研究区地表热力景观的空间分布、强度随季节发生显著变化;不透水面指数、湿度指数与地表温度分别呈指数正相关、线性负相关且在不同季节表现稳定,而植被指数与地表温度呈非线性关系并随季节变化;多元线性逐步回归分析表明,不透水面对地表温度的调节作用最大、地表湿度次之、植被覆盖最小.     

不同土地利用方式坡面产流输沙过程模拟研究

针对目前多数坡面侵蚀预测模型难以模拟土地利用变化对坡面产流输沙过程影响的问题,基于运动波方程和泥沙输移公式,给出了一种能够反映不同土地利用方式下坡面产流输沙时空变化的简化模型,并利用裸地、草地、坡耕地、灌木地及幼林地的试验及自然降雨条件下坡面产流输沙实测资料对模型进行验证,符合较好.利用该模型对黄土高原不同降雨条件下不同土地利用场景坡面产流输沙特征进行了模拟,结果表明:典型降雨条件下,5 a树龄以上的林地或覆盖度在60％以上的草地坡面标准小区基本不再发生侵蚀;坡度小于15°的裸地坡面中下部发生轻度侵蚀;十年一遇降雨条件下,10 a树龄以上的林地坡面土壤侵蚀基本得到控制,而草地调控坡面水沙的能力有限,裸地更差.对低强度短历时降雨,草地调控水沙的见效较快;对高强度长历时降雨,林地调控水沙的作用较大,两者宜配合进行;对不同坡度裸地,要严格控制坡面坡长.研究结果为优化土地利用方式提供了理论支撑.     

Anti-scourability of purple soil on hillslopes with different land uses

A large-scale flume (40 cm×10 cm×10 cm) was used to determine soilanti-scourability of 4 different land uses of purple soil in hilly areas of Sichuan, Chinaunder artificial removal of vegetation to examine the effects of land uses on sedimentproduction by runoff. The results showed that soil anti-scourability declined with theincrease of slope gradients in the form of power function, but there was a significantdifference in the effects of slope gradients on anti-scourability between different land uses.The ratio of the mean values of soil anti-scourability was 1∶2.2∶2.5∶3.6 for forest land,new waste pasture, old waste pasture, crop land respectively, indicating that forest andgrass use can significantly improve soil anti-scourability. Compared with the observationsfrom the runoff plots located at the same sites in this region, an inconsistent result wasfound between anti-scourability and anti-erodibility in hilly areas of Sichuan. Essentialcauses of the differences in soil anti-scourability were further discussed based onanalyzing the influence of inherent soil characteristics induced by different land uses onsoil anti-scourability.     

普光气田开发区土地利用/覆盖扰动监测

气田开发施工工程常常对植被造成破坏,改变土地利用现状,产生水土流失,因而加剧了项目区土壤侵蚀强度.以普光气田开发区为研究区,在3S技术支持下,运用空间分析方法,通过图层叠加、缓冲区分析与土地利用/覆盖变化轨迹提取,对气田开发区的生态系统破坏与恢复情况进行监测.结果表明：气田开发工程过程中会对植被和周围生态系统产生较大影响;工程前后土地利用变化主要体现在林地、耕地、草地和建设用地之间的转换上,其中气田开发区建设以占用耕地为主.但由于采取了相应的水土保持、生态恢复等措施,没有引发明显的水土流失和生态破坏,故工程中采取的措施有效,后期植被恢复较好.     

生草覆盖条件下不同降雨强度对紫色土坡面侵蚀产沙的影响

造林种草,增加植被覆盖度是防止土壤侵蚀的重要措施.通过人工模拟降雨试验,探讨生草覆盖下紫色土坡面侵蚀产沙的动态变化.结果表明,有生草覆盖的坡面径流含沙量较裸地的径流含沙量更快达到稳定状态;坡面侵蚀产沙率随覆盖度增加呈指数型递减,且坡下种草的减沙效果最好;覆盖度与降雨强度对坡面侵蚀产沙量的影响存在对比消长关系,但生草覆盖度对产沙量的影响小于降雨强度的变化对产沙量的影响.     

基于SAM和多源信息的土地利用/覆盖自动分类

将多源信息与光谱角制图（SAM）自动分类相结合,探求多源信息在TM图像自动分类中的作用.以具有代表性的浙江富阳市和义乌市为研究区,进行试验验证.结果表明,与其他多源信息如海拔高程、坡向、归一化植被指数（NDVI）、归一化水体指数（NDWI）、归一化建筑指数（NDBI）和归一化裸土指数（NDBaI）相比,坡度信息的辅助作用最为突出.复合坡度信息后的TM图像SAM分类总精度比单独TM图像SAM分类提高10%左右.融合坡度辅助信息运用SAM方法,适用于地形地貌复杂、土地利用细碎地区的TM图像土地利用/覆盖自动分类.     

都昌县土地覆被变化时空特征与预测研究

以遥感影像为数据源,采用ENVI技术提取基础数据,结合ArcGIS对研究区近20年土地覆被变化特征进行分析;在此基础上,利用Markov模型在随机过程状态方面模拟的优势,分析研究区土地覆被变化趋势.研究结果表明:研究区近20年土地覆被类型以农用地、林地为主,前期(1990~1999年)农用地变化较大,后期(1999~2008年)加强了对未利用土地的高效利用,人口增加、政策调整、气候变化是影响研究区土地覆被变化的主要因素;对比预测进一步验证了Markov模型对初始状态的继承性,为提高土地变化预测的合理性,通过对初始概率矩阵进行加工计算,使模拟结果得到了改善.