基于GLASS数据的青藏高原2001—2018年蒸散发时空变化分析

准确认知青藏高原蒸散发时空变化特征,为当地可持续农业的水资源规划及理解高原气候变化具有重要现实意义。研究基于GLASS陆表潜热通量产品,采用Mann-Kendall趋势分析方法,结合青藏高原生态地理分区方案,分析了2001—2018年青藏高原蒸散发的时空变化特征及其与气温、降水和植被的关系。结果表明：(1)GLASS ET产品可以较好地表征青藏高原蒸散发的时空分布特征;(2)青藏高原多年平均蒸散发为296.52 mm,整体上呈现出东南高西北低的空间格局,其中东喜马拉雅南翼最高（690.94 mm）,柴达木盆地最低（163.47 mm）;(3)近18 a来,青藏高原蒸散发年际变化呈波动性上升,只有东喜马拉雅南翼在下降;(4)研究期间,青藏高原蒸散发以显著性增长趋势为主,占47.44%,主要位于高原东部边缘和中西部腹地,呈显著性减小趋势的地区占3.82%,主要集中于东喜马拉雅南翼;(5)蒸散发的空间分布在干旱区与气温呈负相关,在湿润区呈正相关,与降水空间格局总体呈正相关;(6)蒸散发与NDVI的空间分布呈较好的正相关,与NDVI的变化趋势相关性较为复杂,大部分呈正相关,小部分呈负相关。     

长江三角洲典型地区土壤有效铜和锌的时空变化及其影响因素研究

在2004年土壤调查数据的基础上,参照1982年土壤普查的资料,分析了张家港市土壤中有效铜和有效锌的时空变化趋势,并探讨了土壤性质、农业生产管理措施及环境污染等因素对它们的影响。研究结果表明:二十几年来,该地区土壤中有效铜和有效锌含量有了显著增加。在空间上,虽然土壤有效性铜和锌在水耕人为土高于北部的潮湿雏形土的格局没有改变,但在局部地区积聚的现象较为明显。这些时空变异的特征是由于二十多年来该地区农业生产管理措施的改变,工业发展等的外在因素,通过土壤性质发生改变(pH降低、有机质含量增加)而造成的。同时,工业、农业和城市活动带来的废弃物进入土壤中,也可导致土壤有效铜和锌含量增加。土壤有效铜和锌的时空演变,导致了研究区出现了铜过量的土壤,因此今后注意土壤铜过量对作物产生的危害。而土壤有效锌虽然有所增加,但大部分土壤仍处于较低或缺乏的状态,农业生产中应注意恰当施用锌肥,以提高作物产量,改善作物品质。     

资源型地区碳排放时空演变和影响因素分析

针对县域尺度资源型地区碳排放研究不足的问题,基于2001—2020年夜间灯光数据和土地利用/覆盖数据计算了20年间山西省县域碳排放,研究了区域碳排放时空演变,借助地理探测器探索了山西省县域碳排放影响因素。结果表明：山西省碳排放总量总体呈上升趋势,其中“2001—2007年上升”“2007—2009年下降”“2009—2014年上升”“2014—2016年下降”“2016—2020年呈碳排放增速逐渐放缓的上升趋势”;山西省县域碳排放有着“中间高,两侧低”的空间特征,碳排放迅猛增长区域占全省总面积的5.49%;经济发展水平对碳排放贡献最大,土地利用影响最不显著,2012年后山西省产业结构调整对碳减排促进作用明显。     

遥感监测2005~2015年中国NO2时空特征及分析影响因素

基于OMI对流层NO²柱浓度产品研究了2005~2015年中国及各省(市、区)NO²时空变化及影响因素:①中国对流层NO²柱浓度2005~2009年波动较小,2010~2011年升幅较大,2012年较2011年有所下降,2013年与2012年持平,2014、2015年持续大幅下降;②中国NO²高浓度分布面积11年来变化显著,五级高浓度分布面积2005~2011年呈显著上升趋势,2011年面积最大为37.2万km²;2011~2013年波动较小;2014~2015年呈直线下降趋势,2015年降低到6.1万km²;③上海、天津两市对流层NO²柱浓度处于五级高浓度水平,其中上海是中国浓度最高的城市,山东是中国浓度最高的省;④对流层NO²柱浓度的变化与第二产业生产总值相关性很大,需要调整优化产业结构降低第二产业比重才能得到改善;长期依赖燃煤高污染的能源结构也是导致NO²浓度居高不下的一个重要原因,亟需开发新能源以替代煤燃料等各种办法;机动车保有量快速增加,汽车标准及油品跟不上国际发展水平,导致NO²排放量大增。     

激光遥感近期发展趋向

激光遥感就是用激光束作为光谱探头来探测大气成分。在过去的十五年中,这种激光雷达技术已被证明是一种测量大气中几种重要化学成分的有效探测方法,现在,它不但对我们了解大气起着重要的作用,而且正在     

基于AMSR2多频亮温的黑河流域中上游土壤水分估算研究

以黑河流域中上游为研究区,初步探究了利用AMSR2卫星的多频亮度温度数据估算土壤水分的方法。基于土壤水分和土壤发射率的统计关系,通过黑河流域上游的4个像元2013年7月至2014年6月内的实测土壤水分和土壤温度数据,采用了“四像元交叉拟合法”获得了统计系数,并用此方法估算出了黑河流域中上游的土壤水分。采用2014年7月至2014年10月内估算的土壤水分,连同与AMSR2的4个常用的土壤水分产品和GLDAS土壤水分产品在时间序列上,与八宝河流域WSN土壤水分地面观测展开了对比验证,结果表明估算土壤水分精度明显高于上述5种产品。同时借助高程和土地覆被辅助数据,与GLDAS土壤水分在空间格局上进行了比较,发现估算土壤水分时空分布特征更加合理。该方法可为流域尺度的土壤水分反演与监测提供了一种简而易行的思想方法和可行之路。     

基于RS和GIS的黄河三角洲主要人工地物时空特征分析

油井、风机和道路是黄河三角洲区域的主要人工地物,明确其时空特征对保障黄河三角洲的生态安全具有重要意义。利用Landsat、SPOT、高分二号等中、高分辨率卫星影像,提取并建立2000年和2015年黄河三角洲主要人工地物分布数据集,使用核密度法、平均最近邻法、加权分析法、克里金插值法和空间自相关分析法分析2000～2015年黄河三角洲人工地物的时空特征。结果表明：(1) 2015年风机空间分布具有不均衡性,呈现两大核心区为主、3个小集聚区为辅的空间分布格局,总体呈西北—东南走向,空间集聚特征明显;(2) 2000年和2015年油井空间分布具有不均衡性且存在时间变异特征,2000年油井呈现两大核心为主,团块成片分布为辅的空间分布格局,2015年油井呈现三大核心区为主、核心区周围油井呈鞍状分布的空间格局特征;(3) 2000～2015年黄河三角洲路网密度不断提高,空间集聚特征明显,路网密度高值主要分布在黄河三角洲中部地区,并呈现向西部和南部扩散趋势。总的来说,黄河三角洲地区人工地物数量大、分布范围广、增长速度快,对自然保护区的生态安全造成了巨大威胁。通过识别和分析黄河三角洲人工地物及其时空特...     

塔里木河中游植被指数空间数据库设计

受环境因素与人类活动的影响,塔里木河中游地区近年植被长势及分布变化较大,通过对植被的动态监测分析,可为塔里木河生态保育对策的制定及植被保护研究提供科学依据.本文采用面向对象的Geodatabase模型,使用地理信息系统（GIS）对空间、属性数据的管理分析功能,以塔里木河中游为研究区,选取通过遥感图像处理平台ENVI计算得到的2000、2006、2010、2015年四期归一化植被指数（NDVI）为研究数据,通过使用ArcGIS对NDVI进行空间分布特征研究,设计出一种塔里木河中游植被指数空间数据库,以实现空间、属性数据的存储管理一体化.该植被指数空间数据库能直观的反映出研究区植被变化及生长情况.     

基于CASI影像的黑河中游种植结构精细分类研究

基于CASI高光谱影像资料,计算出NDVI和纹理数据并综合进行SVM(Support Vector Machine)分类,3种信息的组合形成4种分类方案,是为了探讨CASI数据在种植结构精细分类中的应用潜力,为定量研究和监测提供数据基础。数据在分类前利用同步ASD数据和CE\|318数据进行了辐射定标和大气校正。分类结果与地面实际调查数据对比验证结果表明:① 4种分类结果均与地面实际调查情况基本一致,并分别取得了96.78%、97.21%、88.00%、88.38% 的分类精度和0.9676、0.9691、0.8674、0.8716的Kappa系数;② CASI数据信息丰富,在植被的精细分类方面具有很大的应用潜力;③ 结合空间特征信息和NDVI数据可以有效地提高分类精度。     

黑河流域中上游水热通量足迹模型的对比分析

遥感技术是获取区域地表水热通量的重要手段,利用地面观测值对遥感估算水热通量进行验证时,存在空间尺度不匹配的问题,结合足迹分析可以较好地解决这一问题,为遥感蒸散发模型提供空间尺度匹配的验证数据。利用黑河流域上游阿柔超级站和中游大满超级站的涡动相关仪观测数据,对常用的3种水热通量足迹模型Kormann&Meixner （KM） 模型、Kljun模型和Hsieh模型的输入参数进行了敏感性分析,并比较和分析了3个模型单时次和日尺度的足迹结果差异,为足迹模型的合理选用提供参考依据,以服务于数据质量判别和遥感模型的验证。结果表明：①奥布霍夫长度（L）是KM模型和Hsieh模型的敏感因子, L值变化时,Hsieh的足迹结果变化大于KM,而Kljun模型对L的敏感程度不高;观测高度（z_m）和侧向风速标准差（σ_v）也是3个模型的敏感因子。②单时次30 min尺度上,KM和Hsieh的通量贡献源区大小和形状吻合较好,但与Kljun足迹结果存在显著差异;Kljun的源区范围明显较小,上风向通量贡献峰值明显大于KM和Hsieh,且上风向通量贡献峰值的位置明显小于另外两个模型。③日尺度上,3种足迹模型的水热通量源区形状相似,Kljun模型的源区范围最小。实验结果为足迹模型的合理选用提供参考依据,以服务于碳、水热通量数据质量判别和遥感模型的验证。     

现代黄河三角洲类圆形植被斑块时空动态遥感分析

斑状植被在世界范围内的干旱半干旱区、海岸滩涂均有分布。近年来,有关斑状植被形成、时空格局演替的研究受到了越来越多的关注。斑状植被分布及其时空动态是其中重要的研究方向之一,它是植被演替机制研究的基础,也是表征生态系统中植被长期变化的关键指标之一。以现代黄河三角洲类圆形植被斑块为研究对象,将其分为裸斑区、明显类圆形植被斑块区和隐性类圆形植被斑块区等三大类,通过1996、2005、2007、2010和2012年5个时相多源遥感影像的人机交互目视解译,首次给出了现代黄河三角洲这三大类区域的分布范围,在此基础上分析了其时空动态。结果表明:现代黄河三角洲类圆形植被斑块在空间分布上存在明显的梯度分布和动态演替规律,具有海域—光滩—裸斑区—明显类圆形植被斑块区—隐性类圆形植被斑块区高程梯度分布的普遍特征;类圆形植被斑块的直径、植被覆盖度、植被平均高度以及土壤全盐量可作为判别新老斑块的直观标志;10m、5~6m分辨率的多光谱图像能够较好划分3种类圆形植被斑块区,但对于斑块面积变化的测量精度仍显不足,1m甚至更高分辨率图像的运用将会弥补这一缺陷。研究结果可为将来现代黄河三角洲斑状植被格局及演替机制的深入研究提供参考。     

黑河中游张掖绿洲灌溉渠系的数字化制图与结构分析

人工灌溉渠系对于干旱区内陆河绿洲的生存和发展具有重要作用。以黑河中游的张掖绿洲为例,在收集大量高分辨率遥感影像和地形图资料的基础上,利用GPS实地测量和GIS软件提取了全绿洲干、支、斗3级渠系信息,获得了翔实准确的灌溉渠系空间和属性数据,首次完成了张掖绿洲灌溉渠系的数字化制图并对该渠系网络的空间格局进行了分析。结果表明：张掖绿洲目前渠道总数约为6 300条,总长为8 749.51 km,密度为0.47 km/km²,干、支、斗渠的比例为1∶1.17∶2.4。5个县区中甘州区的灌溉渠系分布最密集,而山丹县渠系建设相对落后。 绿洲人工灌溉渠系建设方式和水资源利用开发程度是影响和改变本地区流域景观结构和土地利用方式的重要因素。     

基于遥感与GIS技术的黄河宁蒙河段洪泛湿地生态环境脆弱性定量评价

黄河上游是黄河四大洪泛湿地集中分布区之一,属于典型的生态环境脆弱地区,加上人为活动影响程度的不断加剧,洪泛湿地生态环境受到剧烈影响,迫切需要对该区湿地生态环境脆弱性进行全面评估。基于遥感与地理信息技术,选取30个洪泛湿地生态脆弱性指标,利用DPSIR模型和层次分析相结合的方法,对黄河上游洪泛湿地1986~2014年生态环境脆弱性变化进行定量评价。结果显示,1986~2014年黄河上游洪泛湿地生态环境脆弱性呈现先增加后降低的“凸”字形格局。从垂直于河流流向的横断面分布看,脆弱性呈现从河流中心向河流两翼逐渐降低的梯度分布特征;从研究河段上游到下游,洪泛湿地生态环境脆弱性变化具有显著空间异质性特征,其中下河沿、头道拐河段脆弱性变化幅度较小,青铜峡到三河湖口河段脆弱性变化幅度相对较显著。