基于RS 的河流物理结构完整性评价的方法研究——以第二松花江为例

以第二松花江子流域为研究区,利用RS和GIS技术,基于水利部《河流健康评估指标、标准与方法 V1.0》并加以改进,将整个河漫滩纳入河流物理结构健康评价的范围,科学地选取相应评价指标,建立520个物理结构评价基本单元,形成基于RS物理结构评价方法。研究结果表明:14个采样点,基于RS物理结构评价结果在0.54~0.80之间,地面实测评价结果在0.55~0.79之间,两种方法评价结果的数值差异均在0.2之内,其差异均在一个健康状态等级之内,且与研究区河岸带物理结构健康状态的总体趋势吻合。     

基于NDVI数据的三江平原农田物候监测

物候现象被称为气候变化的积分仪,研究农田物候现象对农业生产有重要的指导意义。多时相遥感影像使区域物候监测成为可能。利用傅里叶级数对MODIS NDVI数据进行平滑,结合地面观测资料,采用动态阈值法提取物候信息,并与实际观测结果进行比较分析。研究结果表明:三江平原大部分农作物在第120~130 d开始生长,在第250~260 d左右停止生长,2003年三江平原农作物开始生长和结束的时间较早,2005年开始生长日期比2003年有所推迟,2007年农作物开始生长的日期早于2005年,但生长季结束的日期比2003年和2005年都晚,2007年生长季长度较长。采用MODIS NDVI数据获取的物候参数具有一定的可靠性,在农田大面积分布区域监测结果更为准确。
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肇州旱灌区地下水动态分析

肇州县是黑龙江西部重要的旱田灌区,农业灌溉主要依赖于地下水,地下水动态分析是灌区地下水承载力评价的基础和前提。对26眼长期观测井及85眼统测井数据进行了时空动态分析。通过分析指出,肇州旱灌区地下水动态类型以人工开采型为主;以6眼典型监测井为例,在作为平水年的2012年,多数井6月地下水水位达到年内低值,11月地下水水位达到年内高值,次年规律相同,灌溉取水对地下水影响强烈;在1980—2012年,区内地下水水位呈整体下降趋势,平均降幅为0.18 m/a,逐年增加的地下水开采量直接导致了的地下水水位下降;当前区域地下水水流向大致是东北至西南向。     

三江平原绿色农业节水理论与技术路线研究

回顾和总结了三江平原节水理论与技术研究进展状况。适合三江平原绿色农业节水的理论是：（1）区域或流域尺度上的节水理论;（2）基于水循环过程的节水理论;（3）生物节水理论;（4）农业耕作措施的节水理论。三江平原绿色农业节水技术路线总体上宜朝着节水与增温、减少耕地的占用、调亏灌溉、保护农田防护林和湿地有效结合;调控地下水位,减少水的无效蒸散为关键控制点,提高水的单位生产效率为最终目的。本研究成果对三江平原农业节水灌溉体系的建立有科学指导意义。     

延边地区季节冻土变化及其对气温变化的响应

为研究延边地区的冻土与气温变化的响应关系,利用1965—2018年延边地区季节冻土的逐月冻土深度、冻结初终日期、月平均气温等资料,采用气候倾向率、小波分析、Mann -Kendall 检验、Pearson相关系数等方法对其进行了分析.结果表明:①延边地区冻土深度呈逐年变浅趋势,冻结日数呈逐年缩短趋势,气温呈逐年升高趋势,三者的气候倾向率分别为-6.48 cm/10 a,-4.30 d/10 a, 0.26 ℃/10 a.②冻土深度存在着17～24 a、10～16 a和3～9 a的变化周期,其中以17～24 a为主周期.③冻土深度和冻结日数与年均气温呈显著负相关性,即气温每升高1 ℃,最大冻土深度减小19.24 cm,冻结日数缩短10.35 d.本文研究结果可为延边地区的生态环境保护以及工程建设和农业生产等提供参考.     

基于半分析模型的新庙泡叶绿素a浓度反演研究

叶绿素a(Chl-a)含量是反映水体水质的重要参数之一,利用遥感技术监测其浓度具有众多优势.本研究利用2004年5-9月的吉林省新庙泡实测高光谱数据和实验室分析数据,建立了基于三波段的Chl-a浓度反演模型.该模型基于水体叶绿素a、悬浮物、溶解有机物、纯水的生物光学特性分析,优化组合了3个特征波长.结果表明用该方法建立的模型具有一定的物理基础,反演精度较高,其决定系数和均方根误差分别为0.8758、4.98μg·L-1,适合于内陆水体Chi-a含量的定量提取.     

基于反射光谱特征的土壤盐碱化评价

以吉林省西部盐碱土及其光谱反射率为研究对象,采用一阶微分、去包络线方法建立各种土壤光谱指数,分析并确定反映盐碱化程度的最佳波段与土壤光谱指数,建立盐碱化土壤参数的高光谱定量模型用于评价土壤盐碱化程度.结果表明:盐碱土在400～2500nm的范围内主要有五个明显的吸收谷,碱斑土壤由于富含盐分在五个吸收谷范围的吸收特征均显著强于其他土壤;不同地域土壤属性间相关关系存在共性,pH值与电导率正相关,二者都与有机质负相关;微分、去包络线方法得到的光谱指数与土壤参数的相关系数显著优于反射率,去包络线方法得到的土壤光谱指数普适性更强;基于土壤光谱指数的高光谱模型可以准确预测盐碱土pH值,可以用于土壤的盐碱化程度评价.     

基于CCI土壤水分产品的干旱指数精度评价及其对东北地区粮食产量的影响

土壤水分是监测作物旱情的基本因子,以欧空局1978~2014年微波遥感土壤水分产品、中国经济与社会发展统计数据库以及气象数据为基础,结合土壤水分亏缺指数（Soil Water Deficit Index, SWDI）分析东北地区的干旱程度与玉米亩产的关系。结果表明：①东北三省干旱程度空间上呈现自东北向西南逐渐加重的空间分布模式;②基于CCI (Climate Change Initiative)土壤水分产品计算的SWDI干旱指数与降雨量和气温有良好的相关关系,可用于评估干旱发生的严重程度;③玉米生长季关键需水期——7月的SWDI与玉米产量的相关性最好,二者在黑龙江、吉林和辽宁省的R2分别为0.43、0.78和0.38,非常适合用于评估干旱对玉米单产的影响。该结论对于研究大范围土壤水分含量对农作物产量的影响以及相关农业决策具有重要指导意义。     

2020年澳大利亚潮间带滩涂空间分布制图

滩涂作为潮间带生态系统的重要组成部分,具有维持海岸线稳定,加速物质交换和促进碳循环等独特的环境调节服务功能和生态效益。对潮间带湿地现状进行准确、及时的评估对实现可持续管理目标至关重要。研究借助Google Earth Engine (GEE)云计算平台,选用2020年Sentinel-2密集时间序列遥感影像,集成最大光谱指数合成算法(Maximum Spectral Index Composite,MSIC)和大津算法(Otsu)构建多层决策树分类模型,实现澳大利亚潮间带滩涂的快速自动化提取。经过矢量化处理得到2020年澳大利亚高分辨率潮间带滩涂空间分布图,提取的滩涂面积为10 708.22 km²,总体精度为95.32%,Kappa系数为0.94。该数据集存储格式为.shp,时间分辨率为年,空间分辨率为10 m,数据量为154 M。该数据能促进并管理沿海生态系统,如红树林造林和控制互花米草等外来物种入侵,同时还可以作为科学研究的基础数据,如生物多样性、碳储量估算和海平面上升造成的海水侵蚀。     

中国东北第四纪冰川研究新进展:遗迹厘定、新发现与冰期模式

东北是否发育第四纪冰川及其范围、性质与冰期问题,始终没有定论。在对长白山及大兴安岭冰川遗迹厘定基础上,进行了专项调查,并采用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)及全球定位系统(GPS)的3S技术,采取钻探测图、孢粉、泥砾粒度与渗透性分析及¹⁴C定年等方法,在长白山及大兴安岭发现了冰蚀谷及泥砾堆积等新的冰川遗迹,进一步肯定了两座山地第四纪冰川的存在及其多期性。在小兴安岭首次发现冰蚀岩墙等冰川遗迹,填补了研究空白,证明小兴安岭也曾发育第四纪冰川。综合多种信息,确定长白山与大兴安岭分别有4次冰期和3次间冰期,小兴安岭至少有1次冰期。最后构建了可以与国际对比的冰期序列,重建了区域第四纪冰川环境演化模式:早更新世早期冷干,中晚期偏暖湿; 中更新世早期冷湿,中晚期暖湿; 晚更新世早期冷稍湿,中期暖湿,晚期冷干。