太阳诱导叶绿素荧光卫星遥感技术研究进展

陆地植被生态系统碳汇能力的定量评估对更好的理解全球碳循环,实现碳达峰、碳中和目标至关重要。卫星反演的太阳诱导叶绿素荧光(SIF)作为一种快速、直接、非侵入性的植被光合性能指标应用日益广泛,为估算区域到全球尺度陆地植被生态系统的碳汇水平提供了一种新的光学手段。文章首先回顾了用于卫星SIF反演的传感器及其反演SIF产品的特点;其次,综述了卫星SIF在陆地植被生态系统碳汇监测中的研究进展;最后,针对陆地碳循环遥感的应用需求,讨论分析了未来卫星SIF遥感发展的难点与重点。文章对卫星SIF遥感在陆地植被生态系统碳汇监测中的应用分析,可为生态系统碳源/汇管理、气候预测和卫星研制提供一定参考。

高光谱植被遥感领域荧光三维辐射传输模拟方法取得新进展

2021年3月,北京空间机电研究所在植被荧光三维辐射传输模拟与模型验证领域取得重要进展,首次实现了基于机载高光谱遥感测量和野外同步地面测量的三维辐射传输模型综合验证工作。相关成果已发表于遥感领域权威期刊《Remote Sensing》,北京空间机电研究所为第一完成单位,北京航空航天大学为合作单位。

基于USLE和GIS的水土流失敏感性空间分析——以河北太行山区为例

以USLE方程为理论指导,遥感影像为主要数据源,基于ArcGIS进行水土流失敏感性空间分析。选择降雨侵蚀力、土地利用类型、坡度、植被覆盖度等影响因子构建水土流失敏感性评价指标体系,在考虑不同因子影响作用大小的情况下,运用空间分析的方法按标准将水土流失敏感性分为五级;并以河北太行山区为例进行研究,利用危险性指数表征研究区水土流失敏感性大小,分析研究区在不同地理背景下的水土流失敏感区的空间分布特征。研究表明:河北太行山区的水土流失敏感性危险性指数为3.97;空间上水土流失敏感性分等级呈现明显的条带状分布;中度敏感区所占面积比例最大,为39.2%;整体水土流失敏感性中度偏重。

气候变化下的祁连山地区近40年多年冻土分布变化模拟

冻土是一种对气候变化极为敏感的土体介质,故气候的变化过程能反映和模拟冻土的分布及变化趋势。基于高程—响应模型,运用高分辨率的高程数据(DEM)、经度数据(Longitude)、纬度数据(Latitude)、年平均气温数据(MAAT)和气温垂直递减率数据(VLRT)对祁连山地区近40年的多年冻土分布状况进行了数值模拟。分析表明:①该高程—响应模型模拟的冻土范围和变化趋势与相关研究所引入逻辑回归模型的模拟结果基本一致。②该模型模拟的1970s、1980s、1990s,2000s的祁连山地区冻土分布面积分别为9.75×104km2、9.35×104km2、8.85×104km2、7.66×104km2。在这40年中,冻土的分布范围呈现出明显减少的趋势。③从1970s到1980s、1980s到1990s、1990s到2000s三个时间段内,冻土分布范围的退缩速率分别为4.1%、5.3%、13.4%,其呈现逐渐增速的趋势,1990s到2000s出现了跳跃式增长。本研究可为分析长时间序列祁连山地区的多年冻土变化提供科学参考依据。

基于DEM的黄土塬形态特征分析及发育阶段划分

基于DEM的地形分析方法已被广泛应用于地貌学研究中,但当前研究以定性或半定量居多,利用各类参数对大面积区域的量化分析研究较少。本文以黄土高原为研究区,利用GIS及DEM地形分析方法,将坡度小于15°的正地貌提取出来,然后利用坡度与起伏度结合分析得到黄土塬顶面,两者相减得到黄土塬坡面,最终提取黄土塬1106个;选取黄土塬核心区的106个样本,分别计算坡面平均坡度、顶面长短轴比、沟壑密度、顶面与底面比、地面裂度5个指标,然后对其分别进行等级划分,计算5个指标的几何平均值,作为评价研究区黄土塬相对年龄的指标;对组合指标(I)进行分析后,将其划分为3级,分别为早期(I<1.74)、中期(1.74≤I<2.12)和晚期(I≥2.12)。研究结果显示,在黄土塬的不同发育阶段,各个形态指标整体上存在差异,各子类型内部也存在发育先后不一致的情况。在对黄土塬各子类型计算发育阶段指数之后发现,从黄土塬、黄土残塬到黄土梁塬,I值逐渐增大。形态指标的有序变化与前人研究所得的黄土地貌发育过程十分一致。