不同空间分辨率遥感数据识别湖泊的误差分析

湖泊面积及空间分布是表征水情变化的重要指示因子,对研究气候变化和人类活动对水资源的影响具有重要作用。如何利用遥感影像进行湖泊制图和面积估算是当前遥感应用研究中的难点问题。从实际应用需求出发,采用GF-1/WFV(Wide Field View)、Landsat-8 OLI(Operational Land Imager)、MODIS(Moderate-Resolution Image Spectroradiometer)遥感数据,选用安徽省受人类活动影响较大的54个湖泊为研究区域,采用NDWI二值分割法得到湖泊水体信息,使用30,500 m和1 000 m 3种空间分辨率的遥感影像进行湖泊制图,探讨制图精度与湖泊形态之间的关系。结果表明:湖泊分形维数值越大,湖泊形态越复杂, Kappa系数越高,面积误差越小;遥感影像分辨率越高,湖泊制图结果的Kappa系数和总体精度越高。     

基于遥感与GIS的堰塞湖库区淹没分析与灾害评估

介绍了以遥感与GIS作为数据获取与分析处理的技术手段,研究堰塞湖的库区淹没分析与灾害评估方法。利用遥感获取堰塞湖库区淹没影响区域的城镇居民地等土地利用信息,并动态获取堰塞湖库区的淹没状况;结合高精度DEM数据,在三维GIS平台上分析堰塞湖上游汇水流域范围。利用实时降雨等数据和库区回水计算模型,动态计算堰塞湖库区的库容、回水范围、库区的淹没状况;在GIS平台上评估淹没区的灾害状况。用"5.12"地震唐家山堰塞湖的库区淹没分析和灾害评估为例实证了本文提出的技术方法。     

鄱阳湖湿地植被秋冬季变化多源遥感监测分析

近年来,鄱阳湖枯水期水位连创新低,湖区湿地环境有退化的趋势。为了分析鄱阳湖湿地不同类型土地在不同季节的变化情况,通过收集2003~2009年间60多幅景湖区MODIS、Landsat TM清晰无云遥感图片,对湿地植被变化情况进行了监测分析,提出了湿地植被地类的识别和分类计算方法,计算出2009年各月鄱阳湖区植被面积,首次重点分析了2003~2009年汛期过后的秋冬季（10~12月份）湖区湿地植被多年变化规律,并对湖区11月份植被群落进行了分类和初步识别,分析出各群落的变化趋势及其与水位的关系。     

基于遥感的1973-2015年武汉市湖泊水域面积动态监测与分析研究

近年来,武汉市城市内涝频发,湖泊的减少被认为是导致其发生的重要原因。然而目前尚未有一个统一、科学的数据来表示整个武汉市湖泊的历史变迁。为了掌握近几十年武汉市湖泊的时空变化规律,基于多源遥感数据,采用归一化差异水体指数（NDWI）和面向对象分割结合的水体提取算法,对1973-2015年武汉市的湖泊分布进行了提取,并结合武汉市气象资料和统计年鉴对引起其变化的影响因素进行了分析。结果如下：（1）1973年,武汉市辖区内的湖泊水域面积为1170.84 km²,2015年为856.27 km²,42年间减少了314.57 km²,剧烈减少时期发生在1973-2005年,2005年以后,基本趋于稳定。（2）1973年武汉市中心城区湖泊水域面积为148.90 km²,1973年到1996年,湖泊水域面积基本趋于稳定,而在1996年之后,武汉市中心城区湖泊水域面积开始剧烈减少,2010年之后,武汉市中心城区的湖泊水域面积基本趋于稳定;2015年,武汉市中心城区湖泊水域面积为99.94km²,相对于1973年,减少了48.96 km²。（3）1973年到2015年,武汉市年降水量呈现略增加的趋势,年平均气温则有一定的增加趋势;而在1990年之后,武汉市人口的增加、城镇的快速发展及房地产开发导致了大量的湖泊被侵占;气候变化和人类活动共同导致了武汉市的湖泊水域面积减少,其中人类活动是其变化的主要因素。     

遥感技术在分布式水文模型中的应用研究进展

遥感技术与分布式水文模型的深入结合,推动了现代水文学科的发展。在简要介绍分布式水文模型与遥感技术发展状况基础上,对遥感技术在分布式水文模型应用过程中出现的降水、蒸散发、河川径流、陆面温度、土壤水分、土地利用/土地覆盖、叶面积指数等参数,给出详细的反演方法。结合技术及模型本身特性,指出遥感技术在分布式水文模型应用中存在的问题,并展望研究发展方向。     

基于多源数据的黑河流域日尺度蒸散发量模拟

植被蒸散发是地表水量平衡和热量平衡的重要参量,也是衡量植被生长状况和作物产量的重要指标,同时也是进行流域水资源优化配置的依据。遥感技术的快速发展使其成为区域尺度蒸散发模拟的重要手段。以黑河流域为例,构建遥感驱动的蒸散发模拟模型,结合多源遥感数据(MODIS、TRMM等)以及GLDAS全球陆面数据同化系统数据,对黑河流域2005、2010、2015年三个时期的潜在蒸散发和实际蒸散发进行了时间尺度为每日、空间尺度为1km的模拟。研究结果表明:潜在蒸散发月际变化明显,从5月开始增长,于7月达到峰值,然后逐渐减少;实际蒸散发在月份之间变化趋势明显,在2015年均达到了最高值;精度检验结果表明本研究采用的两个模型均达到了很好的效果,Kristensen-Jensen模型更适合用于黑河流域。本研究为黑河流域地表特征数据集提供了重要的日尺度蒸散发数据。     

密云水库水源地多时相遥感监测与分析

密云水库是北京市城镇用水的重要水源地。本文利用北京一号小卫星和Landsat-7卫星的三期遥感影像对密云水库水面轮廓进行提取,分析了密云水库近10多年来的库面面积的变化情况,结果显示从1992~2006年水库水面明显减少,减少区域主要分布在水库东北角的潮河入库处和潮白两河入库的中间带。同时,利用遥感技术提取密云县的土地利用信息,对各类型的土地面积变化进行了分析,结果表明,从1992~2006年草地、林地面积连续增加,耕地面积不断减少,建设用地逐渐增加。研究成果可为密云水库水源地的进一步规划和治理提供参考依据。     

基于多波段遥感数据的库区水深反演研究

遥感反演是一种水深量测新方法,应用在库区水深量测对水库运行调度、库区淤积研究等均有着积极的作用。针对统计相关分析法中单点量测水深值代表遥感像元对应水深值这一缺陷,本文提出使用同像元多测点数据表征像元对应水深值的方法。以内蒙古海勃湾水库为研究区域,通过表征水深值与各波段组合的相关性选取水深反演因子,建立线性、二次、指数3种形式15组双波段模型与5组不同个数反演因子的多波段模型,从中遴选出较优的5个反演模型,使用未参与建模的检查点样本进行模型精度检验,通过检验结果进行模型比对。结果表明:海勃湾水库水深反演最优反演模型是由12个反演因子建立的多波段反演模型,其平均绝对误差为0.68 m,占平均水深的13.59%。结合遥感周期短、成本低的特点,该方法在一定程度上可以应用于实际,但泥沙含量大与靠近陆地的水域水深反演效果较差。     

基于遥感的塔里木河植被变化规律研究

随着2000年以来塔里木河下游生态输水的实施,塔里木河下游的河岸植被得到了一定程度的恢复。基于MODIS遥感数据的NDVI值,对塔里木河英苏断面2000-2012年的植被变化规律进行了分析。借助这个数据集的高空间分辨率的优势,选择了离河岸1 500 m内相邻的6个点进行研究。使用数据集内的质量控制字段从2000-2012年间的296景中筛选出有效数据用于分析。NDVI的序列分析显示,距河岸1 000 m以内的C3、C5、C6、C7等4个点的NDVI呈显著的增长趋势,C3点NDVI的平均增长率达到5.34×10-6/d。在远离河道的方向上,从C3到C7的NDVI年平均值逐渐减小。C3、C5、C6和C7点的年NDVI相对增长率平均值在3.33%～1.36%。在分别离河岸1 150 m和1 500 m的C8和C9点,NDVI没有显著的变化。生态输水能够对植被有补偿作用的河岸两侧的范围很有限,生态输水显著改善植被的范围是距离河岸约1 000 m以内。     

基于遥感数据的洪泽湖库容曲线推求

基于洪泽湖区域21景ETM+遥感影像,解译得到洪泽湖的水面变化时间序列数据;结合三河闸(闸上)实测水位数据,推导了洪泽湖水位水面面积函数关系,运用积分方法得到洪泽湖库容曲线,并与现有库容曲线进行了对比分析。结果表明:洪泽湖周边水域圈圩养殖区是早期形成的,2000—2015年间圈圩总体上得到一定的控制,但在洪泽湖西岸有进一步加剧的趋势;水位-水面面积函数的选取对低水位水面面积推算有影响,进而对湖泊死库容计算产生累计误差影响;遥感影像数据越丰富、影像之间的湖泊水位差越小,则库容曲线越准确。     

一种简易遥感腾发模型在干旱区平原绿洲的应用

本文对基于植被指数一地表温度特征空间的三角形算法进行改进,用梯形特征空间代替三角形空间,并把利用遥感数据计算出来的瞬时腾发量扩展到日、月等时间尺度上.利用改进后的模型对新疆塔里木盆地喀什噶尔绿洲、叶尔羌绿洲及和田绿洲2001.2002年的腾发量进行了模拟计算,分析了腾发量的时空分布,模拟结果比较合理.     

Application of remote sensing in studies of water quality in the Amazon Region

This paper deals with some basic matters concerning the use of remote sensing techniques related to limnological/water quality surveys in the Amazon Region. The main conclusions are: (i) it is important to use these techniques for detecting problems before the construction of new projects involving water resources in the Amazon Region; and (ii) remote sensing focused on water quality should be seriously considered in planning Brazil's space program as a means of providing data for more effective water basin management.     

基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水量分析

农业灌溉水量估算和区域农业用水的校核是用水统计、监管的难点。现行基于典型调查和定额推算的方法依赖统计人员经验,易受人为因素干扰,准确性难以控制;采用基于水量平衡的灌溉用水推算方法时,区域蓄水变量和耗水量等要素仅依靠传统地面监测条件难以获取。遥感技术能够解决水量平衡方程中区域蓄水变量和蒸散发的估算问题,可以提高水量平衡方法在计算灌溉用水中应用的可行性,但大多数遥感产品存在区域适用性和精度的问题,需要将多种产品结合,通过相互校验和组合控制误差;此外,遥感产品与水量平衡要素之间还存在一定程度的概念差异,需要进行匹配与转换。本文构建了一种基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水分析方法,利用区域水量平衡方程检验多源遥感数据的一致性和可靠性,建立遥感数据与水量平衡要素的对应关系,选取合理的区域蒸散发数据,再利用田间水量平衡将总蒸散发分解为降水蒸散发和灌溉蒸散发,推算得到灌溉耗水量和灌溉用水量的合理范围。应用本文提出的方法进行山东省济南市2012—2015年灌溉用水分析,并与济南市水资源公报统计的农业用水进行对比,结果表明:在降水量接近多年平均的2012、2013、2015年,二者结果较为接近;在干旱的2014年,本文的分析结果与公报结果相差较大。结合同期农田作物长势、区域地下水位变化分析,认为该年份存在较大的灌溉用水,本文结果比较合理。本文方法可为校核区域灌溉用水统计数据的合理性提供技术支撑。     

基于遥感数据的河冰过程解译及分析

鉴于河冰的野外观测受观测技术、条件及方法的限制而无法获得大尺度、长序列的河冰过程数据,而遥感技术可有效完成复杂时空尺度海量信息的收集处理,以Landsat8遥感影像为数据源,通过单波段信息量比较及相关系数、信息熵和最佳指数的联合分析,得到最佳波段组合;采用监督分类的最大似然法对黄河内蒙古段三湖河口河段2013—2014年冬季不同时期遥感卫片数据进行解译,并对解译结果进行分析,从而获得该河段不同时期河冰的生消演变过程及特性。结果表明:应用7、4、3波段组合获得了较高的河冰解译精度,解译影像可以反映大尺度下冬季河冰的生消演变及输移过程,结合气象、水文等数据可以解释典型河冰现象,为河冰的理论分析及机理研究提供数据支撑。     

无人机遥感在水土保持领域的应用

我国水土流失面积大并分布广泛,传统水土保持研究调查方法已不能满足目前水土流失数据的获取需求。无人机遥感技术作为一种新型遥感数据获取手段,非常适合小范围内高分辨率遥感数据的即时获取,在水土保持领域的应用越加广泛。主要介绍了无人机遥感高分辨、高精度、高效率、低成本的应用特点,分析了无人机遥感数据获取和解译过程,总结了其在水土保持方案编制、动态监测、监督执法及设施验收评估等方面的具体应用,论述了该项技术在水土保持领域的重要性和发展前景。     

小波在水土流失遥感监测中的应用

小波变换是二维影像数据多尺度多分辨率的有力分析工具,在水土流失遥感监测中,由多遥感传感器获取的海量数据信息,采用小波变换方法将多传感器获取的数据信息进行融合,有效地将各个传感器有用信息进行整合,从而提高水土流失监测数据的精度。     

基于遗传优化神经网络的多源遥感数据反演土壤水分

为快速反演较高精度土壤水分,提出用遗传算法优化后的神经网络辅以多源遥感数据的方法进行地表土壤水分反演。首先建立4层神经网络并用遗传算法优化此网络,之后以雷达数据不同极化(VV、VH、VH/VV)的后向散射系数、雷达入射角、光学数据的归一化植被指数(NDVI)、以及高程数据作为网络的输入,土壤水分数据为输出,对网络进行训练与仿真,再运用地表实际测量数据与反演数据做对比验证。结果表明:反演结果与实际测量数据相关性良好,R2可达0. 79。采用遗传算法对神经网络优化的土壤水分反演方法可行,且添加光学数据等辅助数据后土壤水分反演效果更优,为多源遥感土壤水分的协同反演研究提供新思路。     

多卫星遥感降水数据在塔里木河流域的适用性分析

资料缺乏地区由于其复杂的地形,站点布设困难,实测资料匮乏,遥感降水产品是实测资料的有益补充及替代。以塔里木河流域的子流域开都-孔雀河流域为研究区,采用国家基准气象站观测的降水量为基准数据,评估了TRMM 3B42RT、TRMM 3B42V7、CMORPH RAW、CMORPH CRT等四种遥感降水产品的精度。同时,在塔里木河的子流域玉龙喀什河流域,基于SRM模型,评估了以上几种遥感降水产品模拟径流的适用性。结果表明,TRMM 3B42V7的精度最高,TRMM 3B42RT的精度较低,CMORPH在山区的精度也较高,而CMORPH在平原地区高估了降水量;在四种遥感降水产品中,TRMM 3B42V7最适于模拟径流,可以基本表征日径流变化过程。     

基于Landsat2T M 影像的洞庭湖水面动态变化

为了探究近20 年来洞庭湖萎缩状况, 定量评价其水面面积变化情况, 选择Landsat TM 遥感影像作为数据 源, 采用单波段阈值分析法、多波段谱间关系法、水体指数法、植被指数法和目视解译法对洞庭湖水体进行了解译, 探讨了1993 年- 2010 年洞庭湖水体面积动态变化状况。结果表明, 若以1949 年洞庭湖面积( km2 ) 作为历史参考 水面, 则18 年间湖面积萎缩严重, 秋季平水期萎缩比例均超40%; 若以1978 年洞庭湖水面为参考, 则萎缩比例少 于40%。研究还表明, TM 图像的72422 波段组合对于洞庭湖水体的解译非常有效, 可以作为地区水文水资源研究 的重要手段。     

空天地一体化遥感技术在安徽省2020年汛情监测中的应用

遥感技术能够快速反应、实时监控,成为汛情监测不可或缺的重要手段.安徽省内多大江大河,且降水集中在汛期,防汛工作压力大.2020年汛期,安徽省出现全省范围的特大汛情,淮河、长江、新安江三大流域接连告急.介绍了空天地一体化遥感技术在本次汛情监测中的应用:以国产高分系列卫星数据为主要数据源的航天遥感技术,以无人机拍摄为主要手...