基于DEM的干旱区河网系统模拟——以柴达木盆地流域为例

数字地形模型是模拟现代环境过程的重要工具,建立具有高精度的数字高程模型成为构建分布式现代过程模型的重要内容,其中河流网络构成了流域水文模型的重要参数。根据Shreve与Strahler提出的流域结构图,进行了基于DEM的河网系统自动提取的应用研究。以柴达木盆地为例,分析1∶250 000与1∶1 000 000比例尺地形图数据所建立的数字高程模型。相比较而言,在构建TIN模型中,样条插值方法在等高线内插分析中具有更好的效果;水流方向矩阵计算中格网的大小对结果有很大的影响,在地形复杂的地区表现更为明显,主要表现为随格网变大而河网系统更密集;提取河流网络的计算阈值取全流域累积矩阵的平均值,可以得到最好的图形效果。     

MODIS地表温度产品的验证研究——以黑河流域为例

分析了影响MODIS地表温度产品精度的主要因素,并对这些因素综合作用下的MODIS地表温度产品的精度验证方法进行了回顾和比较。针对MODIS地表温度产品在干旱半干旱地区误差偏大的状况,以黑河流域为例,对MODIS地表温度产品进行了验证。用于验证的地面观测数据包括自动气象站红外辐射温度计数据和长波辐射数据。这里结合具体的...     

基于DEM的土地利用空间格局分析——以大连市普兰店为例

为了了解普兰店市景观类型变化与地形分布的关系,本文利用2000和2010年Landsat5TM遥感影像,在ENVI5.3软件的支持下,获取普兰店土地利用类型,并基于DEM数据获取高程、坡度、坡向,将土地利用数据与三者相叠加分析,研究发现:(1)2000～2010年普兰店市土地利用类型变化具有主明显的坡向型特征,集中在半阴坡、阴坡、半阳坡上。(2)2000～2010年普兰店市土地利用类型变化量随着坡度增加而减少。(3)2000～2010年普兰店市土地利用类型变化量主要集中在0～200m高程级别上。该研究结果可为普兰店市土地利用规划部们提供帮助。     

基于决策树的干旱区湿地信息自动提取——以疏勒河流域为例

以疏勒河流域为研究区,探讨了干旱区湿地的遥感影像自动提取方法。以Landsat 8卫星影像数据为主要数据源并辅以数字高程模型(DEM),利用改进的干旱区湿地指数(MAZWI)、归一化植被指数(NDVI)、地表反照率(Albedo)、灰度共生矩阵(GLCM)的非相似性分量等识别指数构建决策树模型,对研究区湿地进行提取,并将结果与最大似然分类结果进行对比。结果表明:该方法在一定程度上提高了湿地提取的精度,与最大似然分类结果相比总体精度和Kappa系数分别提高了6.52%和0.124。证明决策树法是干旱区水域湿地自动提取的一种有效手段。     

基于改进蚁群算法的CA的应用——以土地利用模拟为例

元胞自动机转换规则的获取对模拟至关重要。对蚁群分类规则挖掘算法进行改进,并将该算法挖掘的转换规则作为元胞自动机的转换规则,提供了一种利用元胞自动机进行模拟的方法,以武清区土地利用模拟为例进行实验,表明了方法的有效性。该方法可应用到其他分类规则和转换规则挖掘中,也可应用到元胞自动机模拟的其他研究中。     

基于DEM的干旱区河网系统模拟--以柴达木盆地流域为例

数字地形模型是模拟现代环境过程的重要工具,建立具有高精度的数字高程模型成为构建分布式现代过程模型的重要内容,其中河流网络构成了流域水文模型的重要参数。根据Shreve与Strahler提出的流域结构图,进行了基于DEM的河网系统自动提取的应用研究。以柴达木盆地为例,分析1：250000与1：1000000比例尺地形图数据所建立的数字高程模型。相比较而言,在构建TIN模型中,样条插值方法在等高线内插分析中具有更好的效果;水流方向矩阵计算中格网的大小对结果有很大的影响,在地形复杂的地区表现更为明显,主要表现为随格网变大而河网系统更密集;提取河流网络的计算阈值取全流域累积矩阵的平均值,可以得到最好的图形效果。     

流域水污染模拟预测及应急处理系统研究——以淮河为例

流域水污染突发事件往往超出政府、社会和组织的常态管理能力,造成对生命、财产、环境等的严重威胁和损害,实现其模拟监测与应急处理意义重大。本文以3S技术作为支撑,设计了流域水污染模拟预测及应急处理系统的采集层、数据层、应用层、表示层4层架构,建立了复杂水流条件和水质调度要求的水污染模拟仿真模型,并开发了实际系统,通过在淮河流域的应用,实现了对水污染的自动监测和突发事件应急决策处理。     

基于缓冲区分析的土地利用程度空间分布规律——以福州市马尾区为例

土地利用程度的研究多停留于单一环境影响因子,且缺少定量化研究。引入不同土地利用类型与空间概念,探讨土地利用程度的空间分布规律。以福州市马尾为研究区,选取Landsat-8OLI影像为数据源,利用决策树分类法解译土地利用类型,建立缓冲区并辅以区域统计与空间自相关的方法分析土地利用程度与林地、耕地、水域、未利用地、建设用地的空间分布关系。结果表明:(1)研究区综合指数处于0～400之间,区内土地利用程度大部分处于中等水平,且土地利用程度较高的区域都集中在河流沿岸;(2)研究区内建设用地与林地对土地利用程度综合指数的影响最大;(3)土地利用程度综合指数平均数值分别在林地、水域的200m处达到最大,应设立缓冲带避免用地的破坏;(4)耕地的土地利用程度热点区域与林地的冷点区域较为分散;(5)水域周围400～500m与600～800m、耕地周围500～600m、未利用地周围200～800m处综合指数数值减小速率相对较高且为土地利用程度的"冷点"区域,对此距离应重点监控。该研究可以为科学管理土地提供有效的依据,为城市规划提供理性指导。     

浅析乡镇土地利用总体规划——以北京市房山区石楼镇为例

本文阐述了乡镇级土地利用总体规划的重要作用,认为乡镇级土地利用总体规划作为最基层的规划对于国土资源的科学、合理、可持续利用影响重大。分析现行的乡镇级土地利用总体规划编制体系下存在的诸如规划期过长,规划刚性大,基础资料薄弱等问题,提出了初步的解决方法,并以北京市房山区石楼镇的情况进行了实证分析。     

基于SRTMDEM的流域特征信息提取——以鄱阳湖流域为例

基于DEM数据提取水文特征因其快速高效,得到了广泛的重视和应用,然而由于传统测绘DEM数据高程获取的问题,提取的水文特征结果的精度不甚理想.本研究选用遥感手段获取的、经过SWBD水系数据预处理的SRTM DEM数据,利用D8水系提取算法实现了鄱阳湖流域的边界提取和亚流域划分.提取结果表明,应用遥感源地形数据提取流域水文特征具有较高的精度和效率,显示了遥感面源数据在更新水文研究基础数据中的优势.     

数字土壤质地制图方法比较——以黑河张掖地区为例

土壤质地类型是陆面过程模型、水文模型和大气模型的重要输入参数。在黑河流域中游地区选取一研究区,利用200个实测土壤剖面样点资料及13类环境因子组合,分别根据基于支持向量机、决策树和模糊逻辑的理论方法进行土壤质地预测制图。结果表明：支持向量机方法对训练点和验证点的测试精度都偏低,分别为90%和55%;基于决策树方法对训练点的验证精度最高,达到98%,但其对验证点的预测准确率为57%;基于模糊逻辑方法的综合评价精度最好,对验证点的预测精度达到64%,对训练样点的验证精度为74%。从制图结构来说,支持向量机方法弱化了类型环境因子的预测性能,减小了连续环境因子分布的空间差异性,生成的土壤质地图结构相对简单,精度偏低;基于决策树方法对未知环境因子组合预测具有不确定性,生成土壤图斑块相对破碎;模糊逻辑方法可弥补决策树方法的一些不足,生成的土壤质地图既较好地保留了斑块结构的完整性,也较好描述了土壤类型与典型环境因子之间的相关性。因此针对研究区数据特点,采用基于决策树和模糊逻辑相结合的土壤制图方法更有优势。     

基于缓冲区分析的土地利用程度空间分布规律———以福州市马尾区为例

土地利用程度的研究多停留于单一环境影响因子,且缺少定量化研究。引入不同土地利用类型与空间概念,探讨土地利用程度的空间分布规律。以福州市马尾为研究区,选取Landsat-8 OLI影像为数据源,利用决策树分类法解译土地利用类型,建立缓冲区并辅以区域统计与空间自相关的方法分析土地利用程度与林地、耕地、水域、未利用地、建设用地的空间分布关系。结果表明:(1)研究区综合指数处于0~400之间,区内土地利用程度大部分处于中等水平,且土地利用程度较高的区域都集中在河流沿岸;(2)研究区内建设用地与林地对土地利用程度综合指数的影响最大;(3)土地利用程度综合指数平均数值分别在林地、水域的200 m处达到最大,应设立缓 冲带避免用地的破坏;(4)耕地的土地利用程度热点区域与林地的冷点区域较为分散;(5)水域周围400~500 m与600~800 m、耕地周围500~600 m、未利用地周围200~800 m处综合指数数值减小速率相对较高且为土地利用程度的“冷点”区域,对此距离应重点监控。该研究可以为科学管理土地提供有效的依据,为城市规划提供理性指导。     

泥石流滩地土地生产潜力评价--以云南小江流域蒋家沟为例

小江流域泥石流滩地水源充足、热量丰富,气候生产潜力(47641kghm-2)较高。本文应用加权指数和法确定了不同类型泥石流滩地(荒滩地、改良滩地和非改良滩地)土壤有效系数f(s)分别为0.405、0.684和0.594;根据生产力阶乘公式计算其气候—土壤生产潜力分别为19295kghm-2、32586kghm-2和28299kghm-2。通过实地调查验证,本文对泥石流滩地生产潜力的估算与现实生产力水平基本吻合,证明本文提出的泥石流滩地土壤有效系数切实可行。     

基于C5.0决策树算法的西北干旱区土地覆盖分类研究——以甘肃省武威市为例

西北干旱区面积广阔,由于土地利用类型多样,成因复杂,对环境变化敏感、变化过程快、幅度大、景观差异明显等特点,在影像上表现出的“同物异谱”现象明显 |利用常规目视解译、监督非监督分类、人工参与的决策树分类等方法在效率或精度等方面各有其缺陷。采用机器学习C5.0决策树算法,综合利用地物波谱、NDVI、TC、纹理等信息,根据样本数据自动挖掘分类规则并对整个研究区进行地物分类。机器学习的决策树可以挖掘出更多的分类规则,C5.0算法对采样数据的分布没有要求,可以处理离散和连续数据,生成的规则易于理解,分类精度高,可以满足西北干旱区大面积的土地利用/覆被变化制图的需要。     

利用长时序流域不透水面数据集探索城市增长模式——以秦淮河流域为例

南京作为秦淮河下游的中心城市,在快速城镇化进程中面临着下垫面条件急剧变化带来的生态环境效应。不透水面作为衡量区域城镇化发展状况的关键指标,搭建了城市开发与环境质量的桥梁,可为当前空间治理与统筹城乡发展提供新的研究视角。在我国海绵城市建设背景下,以南京所在的秦淮河流域为研究区,通过半自动决策树分类模型从1988～2017年9景卫星影像提取流域基础不透水面数据集,利用多重滤波器构建连续变化的不透水地表,采用扩展强度指数和景观扩展指数定量分析30 a秦淮河流域不透水面时空扩展特征与城镇增长模式,揭示流域内城市发展轨迹及其成因。研究结果初步表明：(1)流域城镇化进程十分迅速。不透水面占比从1988年的3.09%增至2017年的26.49%,特别是2006年以来不透水面处于快速扩展期;(2)流域内不同城市的不透水面扩展进程差异明显。初期集中在南京城区和江宁城区,进入21世纪后则以江宁区、溧水区和句容市为主;(3)“多核扩展”和“点—轴扩展”是秦淮河流域城镇形态组建和增长的主要模式。初期以城区边缘式扩张为主,后期逐渐转向填充式增长,城镇一体化水平不断提升;(4)流域不透水面扩展是自然环境、经济发展...     

河谷型城市土地利用类型及格局的热环境效应遥感分析——以兰州市为例

以河谷型城市兰州为例,采用Landsat ETM+遥感影像为基本数据源,定量反演了地表温度（LST）和植被指数（NDVI）,利用GIS空间分析方法,分析了LST和NDVI 在不同土地利用类型之间的差异以及二者之间的定量关系,并引入多样性和聚集度指数,讨论了在不同土地利用的空间组合下,LST和NDVI 的空间差异及相互关系。结果显示:LST和NDVI具有明显的相关性,中心城区LST表现出热岛效应,而NDVI则为低谷效应;土地利用斑块和类型两种尺度水平上LST和NDVI均具有明显负相关的线性关系,城市内部不同土地类型所产生的热环境效应不同;土地利用多样性越丰富、聚集度越小的区域,其温度对地表植被覆盖的敏感性越弱。     

西北地区城市空间扩展及动因分析——以宁夏固原市为例

城市空间扩展及动因分析是认识城市发展阶段、揭示城市空间扩展规律和机制的重要内容。针对当前西北地区中小城市空间扩展地域性特点鲜明但关注度不足的困境,研究分析了固原市的空间扩展特征及驱动因素,以期为西部地区中小城市空间扩展研究提供一定的案例价值。首先以固原市1987—2014年间的30m分辨率影像为基础数据源,在GIS和RS操作平台的支持下,判读出固原市在2000年以后进入了城市空间快速扩展期。在此基础上,利用固原市快速扩展期内3个典型阶段的高分辨率卫星影像为数据源,应用空间叠加分析法和定量分析法对2003—2014年间城市空间扩展特征进行研究,并分析其驱动力因素。研究表明,近11年来固原市城市建成区快速扩展,扩展过程表现出显著的周期性、方向性,以及形态结构趋于复杂化和扩展弹性失调等特征;产生这些特征的重要原因在于,城市自然环境和人文背景限制着城市的规模和方向,快速经济发展是城市空间快速扩展的根本动力,城市基础设施建设有着显著的指向性作用,而城市规划和政府角色起到了重要的政策支持作用。     

县级1:1万土地利用现状调查数据库建设方法——以浙江省为例

针对土地利用现状调查数据库建库问题,自主开发了拓扑系统,该系统在空间数据拓扑处理过程中,可以保留参与拓扑折线的属性,并可以将弧段左右图斑属性赋入到该弧段中。基于系统该特点在土地利用现状调查数据库建库处理过程中可以根据弧段及面状属性从拓扑层中提取需要的数据库内容。利用该方法完成土地利用现状调查数据库建设,可以减少错误、节省建库时间、保证各数据库空间结构匹配、提高数据库质量和建库效率。     

基于高分遥感影像的露天矿区土地利用动态监测——以平朔矿区为例

煤炭能源是我国能源体系的重要组成部分,煤炭的露天开采相较于井工开采对周边环境影响更加深远。平朔矿区是我国早期开发的露天矿区,主要采用边修复边开采的露天开采模式,导致矿区内部土地利用变化较快,亟需高效、准确提取各类地物类型及监测其生态恢复情况。以多期高分辨率影像为数据基础,通过多尺度分割和机器学习的面向对象分类方法,提取了研究区2013～2020年的土地利用信息,并进一步分析了平朔露天矿区的土地利用动态变化情况。结果表明：2013～2020年,矿区逐年向东迁移,矿区面积减少7.84 km²,农田面积减少36.08 km²,林地和草地面积增加64.77 km²,水体、排土场、矿区面积减少低于10 km²。研究区内土地利用面积变化分析结果表明,绿色矿山建设效果显著。结合平朔煤矿绿色发展政策,本研究将为绿色矿山建设评价提供方法和数据支撑。     

中小尺度流域生态遥感评价方法及应用示范研究——以长江三峡库区香溪河流域为例

本文从环境问题出发，建立能满足中小尺度流域生态管理的生态评价指标体系、方法与模型，并从流域生态评价指标信息获取的途径出发，筛选出生态评价指标信息可遥感获取的指标类，建立主要技术流程与方法。本项研究，选择三峡库区香溪河小流域生态系统遥感评价为典型应用示范。