基于多端元混合光谱模型与Landsat影像的北京不透水层动态研究

中国正在经历快速地城市化过程,及时又准确地掌握城市化过程对我国社会经济发展具有重要的实际意义。以Landsat-TM和ETM+为主要数据源,通过多端元光谱混合分析法(MESMA)提取北京建成区不透水层的时空演变信息。在Ridd的V-I-S(植被—不透水层—土壤)概念模型框架下,基于最小噪音变换(MNF)将TM或ETM+的6个光谱波段转换成MNF空间,并定义4种端元光谱分别代表植被、高反射率地表、低反射率地表和土壤,同时构建北京建成区端元光谱数据库。然后在MATLAB软件包中实现MESMA模型程序,依次提取北京市6个时段的不透水层信息。研究结果表明:MESMA方法能够提高植被、土壤和不透水层提取精度,相对误差分别为14.6%、17.3%和11.9%。研究结论充分说明MESMA方法应用到一个时间序列的中分辨率多光谱遥感影像是非常有效的。MESMA光谱分解方法能高效实现北京城市动态变化和城市扩张的监测。     

NASA系列雪参数反演算法在单像元内的时间序列验证与分析

NASA系列算法(Chang,NASA96和Foster算法)是被动微波遥感反演雪深、雪水当量的简单、实用的经验算法,并经过了很多学者大范围的算法验证和改进。为了进一步评价NASA系列算法在东北地区的时空适用性,于长春净月潭区域选定了一个以农田和森林为主的10km×10km被动微波遥感混合像元,在时间上连续观测整个干雪期(2014年12月至次年2月)的积雪参数和气象数据,结合FY3B卫星搭载的微波成像仪(MWRI)亮温数据,对NASA系列算法精度进行了评价分析。结果表明:对于雪深的反演,Chang算法和NASA 96算法前期反演效果较好,后期随着时间的推进高估雪深的趋势愈加明显。由于考虑了森林覆盖率的影响,NASA 96算法的反演精度更高。两种算法最大高估值分别是24.46和14.62cm,这是因为期间雪性质不断变化,尤其是雪粒径不断增大的缘故。Foster算法也严重高估了雪水当量,可能是由于积雪类型的分类系统未必适合于东北地区的积雪特征。本文的积雪连续观测数据为认识东北地区的积雪特性奠定了基础,对算法的时间序列验证与分析为雪参数反演算法的进一步改进提供了可靠依据。     

嫩江下游尼尔基—三岔河口段河流健康评价

从水文水资源、物理结构、水质、生物和社会服务功能等5个准则层和14个指标层对2011年的嫩江下游尼尔基—三岔河口段河流健康状况进行评价。结果表明,受人类开发活动影响,嫩江下游河流健康评价指数赋分为59分,河流处于亚健康状态;农业开发、水利工程建设、过度捕捞等人类干扰是造成下游河流生境变化的主要因素。提出了水利工程生态调度、河岸带修复与管理、水质修复、栖息地修复、湿地生态系统恢复等河流健康管理措施。     

基于MODIS NDVI的吉林省植被覆盖度动态遥感监测

植被覆盖度是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化指标,植被覆盖及其变化是区域环境变化的重要指示,对于区域水文及生态状况、全球变化的区域响应等都具有重要意义。以MODIS NDVI为数据源,采用像元二分模型,提取2000~2007年吉林省植被覆盖度,获取不同时期的植被覆盖度图,并进一步分析了植被覆盖度变化的原因。结果表明：吉林省植被覆盖度由东部到西部逐渐降低,其中白山地区植被覆盖情况最好。过去8 a间,吉林省植被覆盖度总体呈上升趋势,2007年植被覆盖度达到最高,为83.04%。在此期间,中部地区和西部地区植被覆盖增加了 797.52 km²,占总面积变化的74.79%。生态恢复工程、降水和气温等是影响植被覆盖度变化的主要因素。     

基于TM影像的典型内陆淡水湿地水体提取研究

水是维系湿地生态系统稳定和健康的决定性因子,利用卫星遥感影像快速、准确地提取湿地水体信息已经成为湿地调查、研究与保护的重要手段。鉴于TM遥感影像具有较高的空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量、较高的定位精度和相对较低的价格,其必然成为近一段时期湿地调查、研究与保护的重要数据源之一。研究基于TM遥感影像,运用多种方法针对典型内陆淡水湿地的水体信息进行了提取实验,通过对实验结果的分析得出：在面积的准确性、提取的准确度以及视觉效果3种指标下,光谱分类法较其它方法效果要好,其次为单波段阈值分析法与植被指数法,较差的是多波段谱间关系法与水体指数法;影响提取效果的主要原因是湿地水体提取不够完全,这是由影像的分辨率及湿地特殊的水文条件所造成的,采用像元分解及多源遥感数据融合技术将成为提高水体提取精度的重要手段。     

基于遥感信息的植被大型场景虚拟现实仿真

植物作为数字农业发展中的研究对象之一,其建模基础涉及了众多学科领域,其中包括生物学、植物学、农学、生态学、信息科学、遥感技术、应用数学等.大型场景的面积定量化描述和三维可视化输出是基于遥感信息的植被仿真工作中最后一个关键环节.本文首先讨论了目标植被地表场景信息的定量化描述方法,归纳了利用虚拟现实建模语言进行植被大型场景的虚拟现实仿真方法和过程,最后给出了验证结果.     

基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型分析及其数据库实现*

从设计虚拟GIS数据模型应考虑的问题出发,提出一种全新的基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型构建思路,并详细分析了其对象的结构;最后介绍基于该数据模型的数据库构建过程和步骤,为后续原型系统的开发提供数据支持。     

东辽河流域未来降雨和气温变化趋势分析

文章采用统计降尺度模型SDSM,在东辽河流域建立大气环流因子与站点气候要素数据序列之间的统计关系,将GCM输出的未来气候情景降尺度到气象站点,生成各站点未来气候要素序列,分析东辽河流域未来日平均气温、日最高和最低气温、日降雨量的长期变化趋势,为进一步研究未来气候变化情景下东辽河流域的水资源及水质状况提供研究基础。     

抽水蓄能电站的选点原则

兴建抽水蓄能电站是满足电网调峰需求的一个最佳途径,它具有调峰灵活、经济、安全稳定等优点.抽水蓄能电站选点要兼顾水源、水头、坝高、距高比、地理位置和地质等条件较优的原则.     

新庙泡叶绿素a浓度高光谱定量模型研究

利用吉林省新庙泡的高光谱实测数据和水质采样分析数据,尝试通过单波段、波段比值、一阶微分和峰谷间距法建立叶绿素a反演模型。结果表明:单波段光谱反射率与叶绿素a浓度的相关性较差,不宜用于该区域的叶绿素a浓度估算;680 nm和700 nm波段反射率之比、700 nm处光谱一阶微分值和两波段峰谷间距反演模型都具有较高的决定系数,分别为0.783 4、0.792 7、0.796 9,验证模型的决定系数为0.651 3、0.431 7、0.756 4,均方根误差分别为8.69μg·L-1、14.50μg·L-1、10.04μg·L-1,显著水平P<0.01。这3种方法皆可以用于新庙泡叶绿素a浓度的定量遥感,其中又以峰谷间距法为最优。