若尔盖高原区域碳收支参量多尺度遥感综合观测试验:科学目标与试验设计

介绍了若尔盖高原区域碳收支参量多尺度遥感综合观测试验的研究背景、科学目标、关键问题、观测方案、观测系统设置和后续观测计划.总体目标是,开展若尔盖高原区域湿地-草地生态系统碳收支参量多尺度遥感与地面同步观测试验,为人为干扰条件下湿地-草地生态系统碳收支变化过程研究积累基础数据;发展能够融合多源、多尺度遥感观测的碳收支相关参量反演模型,为实现卫星遥感对区域尺度碳收支研究提供方法和范例;建立区域尺度上的多尺度观测体系,通过多源遥感技术与生态过程模型的耦合,降低碳收支遥感监测及模拟的不确定性,更加综合地理解湿地-草地生态系统不同时空尺度上的碳收支过程;增强遥感技术在湿地生态研究的应用性,并最终为区域湿地保护提供重要依据.试验以人为干扰剧烈的若尔盖高原湿地-草地区域为试验区,以碳循环过程的关键参量为主要观测对象,利用卫星遥感、航空遥感、地基遥感、通量观测、生态观测等相关设备,开展航空、卫星和地面配合的大型综合观测试验,精细化观测若尔盖高原沼泽化草甸、湿草甸、草甸、草原等不同覆被类型的碳收支过程的各个分量.讨论了碳收支参量的多尺度观测与时空尺度扩展问题,展望了同步综合观测试验在陆地生态系统碳循环研究的应用前景.     

滨海湿地碳源/汇模拟系统的构建与应用

目前,针对滨海湿地生态系统碳过程模型构建的研究有一定的进展,但在如何耦合生态过程模型与遥感技术去估算湿地碳源/汇的时空格局动态方面仍处在尝试阶段。通过对湿地生态系统碳过程模型和遥感反演模型的构建,数据库技术和地理信息系统(GIS)软件的二次开发完成了"滨海湿地碳源/汇模拟系统"软件的开发。在此基础上,以区域遥感卫片、野外湿地监测和气象观测数据为主要驱动变量,模拟了崇明东滩湿地潮间带芦苇群落和旱生芦苇群落的碳收支时空格局动态。系统可为管理者估算区域尺度滨海湿地碳源/汇时空动态,预测这一类型湿地碳汇潜能在人类活动和气候变化影响下的发展趋势,为管理者提供一定的理论与技术支持。     

基于GF-1遥感数据的若尔盖高寒沼泽湿地地上生物量与土壤有机碳密度估算

随着我国遥感技术迅速的发展,国产系列卫星数据越来越多的应用到各个行业中.在湿地遥感监测方面,湿地生物量和碳储量的遥感估算研究是研究人员非常关注的研究问题,我国自主研制的高分(GF)系列卫星为湿地生态系统的资源监测提供新的途径和方法.提出了基于GF-1卫星的若尔盖高寒沼泽湿地地上生物量与土壤有机碳密度估算方法,通过选取G...     

1980~2018朝鲜半岛西海岸滨海湿地演化分析

环黄海湿地是东亚—澳大利西亚水鸟迁徙廊道的重要组成部分,在全球生物多样性保护方面具有不可替代的作用。研究利用Landsat 系列遥感影像,集成面向对象和决策树分类方法对遥感影像进行解译,得到1980~2018年5个时期朝鲜半岛西海岸湿地分布数据集,对朝鲜半岛西海岸滨海湿地变化特征进行解析,并对比分析朝鲜和韩国不同体制和发展水平差异下的湿地演变驱动因素,以期为环黄海滨海湿地生态系统管理和可持续发展提供科学参考。研究结果表明：朝鲜半岛西海岸主要湿地类型为自然湿地,占研究区总面积的41.1%,以滩涂为主;近40 a间朝鲜半岛西海岸自然湿地面积呈减少趋势,损失1094.4 km²;人工湿地面积呈快速增加趋势,相对增加45.1%;受国家体制、政治、人口和经济等影响差异,朝鲜自然湿地多转化为耕地,而韩国自然湿地多转化为人工表面;人类活动对湿地的直接占用是该地区湿地损失最主要的因素,需加强管控和科学利用海岸带资源。     

面向滨海湿地的全色/多光谱影像融合方法与应用分析——以杭州湾（1999~2018年）为例

影像融合在滨海湿地遥感监测中具有重要作用,然而滨海湿地区域多以水体、植物等为主,地物复杂多变,导致现有融合方法易产生光谱畸变且鲁棒性往往较差,难以满足滨海湿地的长时序动态监测需求。为此,提出基于空—谱质量评价的全色/多光谱影像融合方法SSQI_ PANSHARP,所提融合模型以融合影像的空—谱质量评价为导向,集成多种融合方法在空间增强和光谱保真方面的互补优势,满足滨海湿地长时序遥感监测对融合方法鲁棒性的需求。以杭州湾滨海湿地为研究区域,利用1999~2018年Landsat-7、Landsat-8卫星20年影像数据,从定性、定量以及滨海湿地典型地物光谱指数NDVI、NDWI等多方面,对提出方法进行充分验证,并在此基础上均匀抽取相近季度3期数据,对杭州湾滨海湿地近20年间土地覆盖类型,进行宏观长时序动态监测分析。研究结果表明,SSQI_PANSHARP方法在滨海湿地区域中的光谱保真度、空间结构信息增强效果表现较好,且鲁棒性强,适合于滨海湿地的长时序监测需求。监测结果显示,杭州湾南岸滨海湿地2010年后建筑用地比例上升,区域内池塘水田明显增加,农田绿地有所下降。     

基于多尺度分割的遥感影像滨海湿地分类

基于多尺度的高分辨率遥感影像分类方法研究,可以为滨海湿地动态监测、规划保护提供更详尽的湿地分类信息和更快速的数据获取方法,对湿地保护具有重要意义。选取连云港青口河入海口处湿地为研究区,以高分辨率遥感影像WV\|Ⅱ和航空遥感影像为数据源,利用多尺度分割方法将影像分割成不同层次的实体对象;在不同层次,以实体对象为单元,结合光谱、形状、纹理等不同影像特征,进行滨海湿地分类研究,结果表明:利用该方法分类后,研究区各种湿地类型都达到较高精度。基于多尺度分割的影像分类方法能充分利用各种影像特征完成湿地分类,有效地减少了遥感影像中的“椒盐”现象,提高了分类精度;选择适宜的分割尺度和分割参数是基于多尺度分割的遥感影像分类方法提高精度的前提。     

湿地变化监测研究现状与展望

从湿地变化监测与分类方法、湿地景观格局变化分析、湿地生态环境退化研究、湿地生态系统模型研究、湿地生态服务功能价值评估和以往研究中取得的主要成果等几个方面,总结了当前已有的湿地变化监测和分类的各种方法,并举例说明湿地变化监测的主要研究领域。同时,针对当前卫星遥感技术和计算机技术发展特点,指出以大时空尺度、高时空分辨率和高精度数值模拟为代表的遥感手段,与水文、生态、地理等手段有机结合将成为未来湿地变化监测研究领域的重点发展方向。     

《遥感技术与应用》30年论文发表趋势

自《遥感技术与应用》1986年创刊以来,走过了30年的历程,现已成为国内遥感研究成果的主要载体之一。利用现有的CSCD和CNKI数据库,从文献计量角度分析《遥感技术与应用》30年的发文趋势。结果表明:30a来,《遥感技术与应用》的论文发表数量总体呈快速增长趋势;相关研究机构主要集中在西北和北京两地;Landsat和MODIS是研究最多的两种遥感数据;土地利用是关注最多的遥感应用研究。引文分析的结果表明《遥感技术与应用》刊载的论文被CSCD和SCI引用频次和期刊影响因子不断提高,进一步说明了学界对遥感技术相关问题的关注程度不断加强。此外,计算机技术、数据科学、大数据等技术的发展促进了遥感科学的发展;另一方面,自然灾害、大气环境问题、粮食安全和可持续发展问题以及"Future Earth"的战略部署,都需要依托遥感技术获取更为可靠的数据源、构建更加系统的数据平台及面向更加智能的决策平台。     

基于环境一号小卫星CCD图像的滨海湿地监测研究

湿地生态系统是与森林和海洋并列的三大生态系统之一,在全球气候和环境保护中发挥着非常重要的作用,因此,湿地的监测对环境保护和人类健康至关重要。本文以渤海湾-莱州湾为研究区域,利用环境与灾害监测预报小卫星（简称HJ-1）CCD图像通过分层分类法提取滨海湿地的分布,并以黄骅市为例对湿地的变化进行景观格局的动态分析。结果表明,利用HJ-1 CCD图像进行滨海湿地的监测是可行的,且与Landsat图像相比HJ-1 CCD数据具有高获取频率和宽覆盖范围,从而可以为湿地分布和变化的监测与管理提供经济有效的支撑。对湿地景观格局的评价表明,由于人类活动的影响,近年来湿地景观正在悄然地发生变化,天然湿地逐渐减少,人工湿地相对增多,人类的影响正日益加剧,需要引起重视。     

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。     

基于遥感时空融合的升金湖湿地生态水文结构分析

利用遥感技术开展湖泊湿地生态水文结构分析对维持其生态服务功能具有重要意义,但受大气状况的影响会造成特定水位下可用高分辨率遥感影像的缺失,而遥感时空融合技术为弥补这一缺陷提供了重要途径。以安徽省升金湖湿地为研究区,根据改进后的时空自适应反射率融合模型（ESTARFM）模拟生成高时空分辨率遥感影像,评价模拟遥感影像的数值精度,进而分析了升金湖湿地的生态水文结构。结果表明： ① ESTARFM模型能够有效模拟不同水位下湖泊湿地的高分辨率遥感影像,融合影像与真实影像在近红外波段、短波红外波段反射率的相关系数分别达到0.93和0.91,且输入数据与融合数据的日期间隔越短,模拟精度越高;② 基于不同水体指数的水体提取效果表明,新型组合水体指数（NCWI）更适用于湖泊湿地的水体信息提取;③ 对升金湖湿地生态水文结构分析可知,湿地中心区、适宜活动区和非适宜区分别约占该湿地总面积的32.8%、12.1%和55.1%。     

《遥感技术与应用》简介

《遥感技术与应用》是综合性学术刊物,主要刊登国内外遥感理论、技术及应用研究领域的学术论文与综述,报道国内外遥感研究与应用的发展动向、新技术、新理论、新方法和新成果。主要栏目包括微波遥感、光学遥感、图像与数据处理、模型与反演、遥感应用、专家述评、地理信息系统、深空探测、重大项目、综述等,本刊读者为国内从事遥感技术研究与开发及相关应用领域的科技人员、科研管理者、大专院校师生等。本刊任务主要是介绍国内外有关遥感技术与应用的新理论、新方法、新数据的使用,全球遥感技术研究发展趋势等,推动高新技术在地球科学中及经济发展中的应用。重点介绍国家自然科学基金项目、交流国家攀登计划、攻关计划工作等科研成果。     

高光谱遥感在生态系统研究中的应用进展

遥感技术在生态系统调查与研究中具有广阔的应用潜力,但是传统的多光谱遥感主要侧重在面上的普查,很难对生态系统中各种复杂地物属性和生化参量进行精确反演。高光谱遥感突破了光谱分辨率的限制,大大提高了人们获取多种生态系统模型输入参数的类型和精度。在阐述高光谱遥感的原理和信息特点的基础上,系统评述了目前国内外高光谱遥感在生态系统过程与属性研究中的应用,并对未来高光谱遥感在生态学领域的研究方向做出展望。      

基于ETM+遥感数据的滨海湿地信息提取研究

以江苏省典型滨海湿地为研究对象,利用2005年5月份的Landsat7 ETM+图像数据,在湿地特征及其遥感图像表征分析的基础上,逐步提高湿地信息的提取精度,通过对多光谱遥感图像特征向量的分析,总结出一些湿地信息提取的规则和方法。在滨海湿地光谱特征分析的基础上,首先对研究区的图像进行了非监督分类,进而利用湿地的光谱相应特征、纹理特征、主成分变换、归一化差异水体指数等特征和相应的知识规则,得到用于优化分类的知识规则,采用分层分类的方法对非监督分类的结果进行了优化,从而使提取结果的精度较原来有了很大程度的提高。     

遥感技术在我国滑坡研究中的应用综述

中国滑坡遥感研究与应用已有30多年的发展历史,作为滑坡调查的主要手段在大型工程建设中的滑坡灾害调查及危险性评价中发挥了重要作用。从4方面阐述了遥感技术在我国滑坡研究中的应用：① 区域滑坡灾害遥感调查;② 大型单体滑坡遥感调查;③ 滑坡灾害遥感监测;④ 遥感应用于滑坡风险评估。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术已成为滑坡灾害调查、动态监测与预警、灾情实时调查与损失评估等工作中不可缺少的重要手段之一。     

海岸带滩涂资源遥感应用研究进展

海岸带滩涂环境复杂多变,进入性、通达性差。遥感技术因宏观、快速、综合、高频、动态和经济等突出优势,在海岸带滩涂资源动态监测中应用前景广阔。回顾了近年来国内外遥感技术在海岸带滩涂应用中的研究进展,主要包括海岸线提取、潮滩冲淤分析、近岸水深调查、悬浮泥沙反演以及潮滩环境监测等领域。详细论述了航空遥感、卫星光学遥感、微波以及激光等遥感技术在这些领域应用中的技术原理与方法,对近年来最新应用成果以及存在的主要问题进行了分析。指出要进一步提升遥感技术在海岸带滩涂研究领域的应用能力,需要加强开展多源数据的融合、高光谱数据的信息挖掘、微波与激光雷达数据处理等方面的研究。     

鄱阳湖湿地遥感分类研究及应用

综合应用遥感技术对湿地不同类型进行分类,分析湿地植被的光谱特征、不同类型的特征参数变化、空间结构差异、季节性变化等特点,对于不同的湿地类型采取不同的方法解译,由易至难的方式有效地确立了一套湿地遥感综合分类方法。以鄱阳湖湿地为例,利用此方法分类不仅减轻了大量的人工解释工作的负担,而且能够提高分类的精度。     

遥感技术在全球变化研究中的应用

首先通过全球卫星遥感监测系统的介绍,阐述了遥感技术在全球环境数据获取中的重要性。然后概述了遥感技术在土地覆盖、痕量气体,湿地以及地表参数反演等全球变化研究热点问题中的应用及进展情况,遥感技术已渗入到全球变化研究诸多领域,成为全球变化研究计划的重要组成部分,从辅到主要手段乃至某些问题研究的唯一手段,遥感技术发挥着越来越重要的作用。     

基于遥感的湖泊水域动态变化监测研究进展

湖泊动态变化作为人类面临的三大湖泊环境问题之一,成为湖泊研究的重点。遥感技术作为科学、快速、大面积的调查监测手段,在湖泊动态变化研究中应用广泛。从湖泊动态变化研究的基本原理和数据源、湖泊信息提取方法和遥感动态监测方法等几方面介绍了国内外遥感技术在湖泊动态变化研究的主要进展情况,并深入分析了各种数据源和分析方法的优缺点,同时讨论了当前湖泊遥感动态变化研究中存在的一些问题和发展的趋势。     

中国湿地卫星遥感的应用研究

湿地作为独特的生态系统, 具有重要的生态价值与科学研究价值。由于湿地多处于偏远地区难以有效进行监测与开展研究, 更凸现出遥感信息定量化、多时相、多平台、信息量大、可比性强的优点。在对比国外最新的相关研究基础上, 从湿地卫星遥感识别分类模型、湿地资源调查、湿地资源动态变化、湿地植被生物量估测以及湿地卫星遥感未来发展趋势与特点5 个方面对我国湿地卫星遥感应用研究进展及其主要成果特点进行全面回顾, 对我国湿地卫星遥感发展趋势与前景进行了评述与展望。