长江中下游流域实际蒸散发演变特征及驱动机制

为了更好地了解长江中下游6个子流域蒸散发量时空演变特征,以及气候和下垫面因子改变对蒸散发量变化的影响,基于GRACE重力卫星观测数据和水量平衡法重建了长江中下游6个子流域实际蒸散发ET序列,评估并融合了3种ET数据集,获得1992—2015年高精度的逐月蒸散发量,分析了6个子流域蒸散发量年值和季节值的变化趋势,引入土地利用程度综合指数La,基于通径分析法定量评估了气候和下垫面因子对各子流域蒸散发量变化的直接和间接影响。结果表明:①3种数据集在长江中下游流域的适用性较好,基于最小二乘权重法的数据融合方法减小了ETrecon与ETNOAH、ETGLEAM的平均差和均方根误差,减小了ETNOAH、ETCR的标准差。②长江中下游流域多年平均蒸散发量为728.7 mm,空间上自西北向东南递增;6个子流域不同季节的蒸散发量均呈升高趋势,其中春、夏季的增幅最大。③各子流域年蒸散发量增加主要由La增强和气温升高所致,气温、La和植被覆盖率等要素的间接作用致使太湖流域风速降低对蒸散发量的影响从正向变为负向。④气温升高促进了NDVI对6个子流域春、夏季蒸散发量增加的正向效应,太湖流域、长江中游和下游干流区秋、冬季降水的增加削弱了辐射降低对蒸散发量变化的作用,而风速上升是洞庭湖流域、中游干流区冬季蒸散发量微弱增加的主导因素。研究结果将为长江中下游流域水资源管理、干旱预测和生态功能评估等研究提供理论基础与科学依据。

遥感实验课程教学改革初探

《遥感实验》作为专业核心课程,是学生专业素养培养的重点。本文在分析传统遥感实验教学模式不足的基础上,初步探索了结合本校现状、顺应新人才培养方针的遥感实验教学改革方案,从充实内容、完善方法和教研互动等方面阐述了改革设想。实践证明,该举措能有效提高学生对遥感知识的掌握程度和实际应用能力,取得了一定的成效。

水文测验室内实验教学模型研发与应用探索

按照已实施的“四层次”实验教学体系的要求,开展了水文测验实验教学改革与探索。介绍了水文测验室内实验教学模型的研发背景、模型方案设计以及建成后的教学应用实践。研制的室内实验模型空间规模大,设施功能较齐全,仪器设备先进,能满足多种水文仪器的使用要求,可用多方法、多技术开展水位、水深、流速和流量等水文要素的测验,对相关高校开展类似实验教学具有较好的参考价值。

新工科背景下水文测验实践教学体系研究与实践

水文测验学是水文与水资源工程专业的重要主干课程,具有较强的实践性。根据新工科建设的要求,文章结合水文与水资源工程专业的特点,构建了“课内实验、课外开放、校外实习”的多元化实践教学体系,经过实践取得了较好的效果,提高了学生的动手能力、工程实践能力和科研创新能力,对相关高校实践教学有参考借鉴价值。

高光谱数据湿地植被类型信息提取

以美国Sacramento-San Joaquin三角洲为研究区,利用高光谱和高空间分辨率遥感影像HyMap数据,在光谱特征分析和实测数据的基础上,构造特征指数,建立决策树分类模型对湿地植被进行分类。研究结果表明,湿地植被在近红外波段（0.75-1.3μm）上有明显的光谱特征差异,根据这些差异,可以构造合适的特征指数,实现湿地植被在物种水平上的识别。

基于光谱特征的湿地植物种类识别

光谱特征的选择对于湿地植被的识别精度和效率有直接的影响作用。以美国舍曼(Sherman)岛水域为研究区,基于Hy Map航空高光谱遥感影像数据,分析湿地植被的一阶微分光谱和光谱吸收特征,利用逐步判别分析法筛选识别精度较好的光谱特征参数参与C4.5决策树分类。结果表明:4种湿地植被的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大;基于一阶微分光谱特征和光谱吸收特征利用C4.5决策树进行分类,可以实现湿地植被在物种水平上的识别,并达到较好的分类精度。

面向对象的高光谱影像湿地植被信息提取

以美国Sacramento-San Joaquin三角洲为研究区,提取高光谱遥感影像上湿地植被的光谱响应特征,用于指导面向对象的湿地植被信息提取。结果表明,基于光谱响应特征分析的面向对象分类精度为88.03%,而未利用光谱响应特征的面向对象分类精度为72.08%。在面向对象提取前对植物光谱响应特征进行特征提取,可以实现湿地植被在物种水平上的识别,并可以有效提高分类精度。

洪泽湖湿地植被信息提取方法研究

以洪泽湖淡水湿地为研究对象,在分析了各类地物光谱特征的基础上,提出了分区分类的方法。首先选取6种典型指数分别对研究区湿地植被进行分类计算,从中选择合适的指数进行湿地植被的信息提取;再运用决策树模型进行湿地植被分类;并将分类结果与最大似然法的分类结果进行了比较。结果表明,1 NDVI提取的沉水植物信息效果最好,挺水植物和浮水植物可用改进归一化差异水体指数(MNDWI)进行区分;再利用决策树对湿地植被进行分类,总体精度达到85.09%,与最大似然法相比,提高了6%。2洪泽湖地区的湿地植被比较丰富,面积约占全湖的10.74%。

基于知识规则的天然淡水湿地信息提取

以洪泽湖天然淡水湿地为研究对象,在光谱特征分析的基础上,选取样本数据,并构建天然淡水湿地信息提取的特征集。利用决策树算法进行数据挖掘和知识规则的生成,并将决策树信息提取结果与最大似然监督分类法进行比较,精度由84.30﹪提高到88.75﹪。

基于任务驱动的遥感实验教学模式研究

任务驱动教学法是基于建构主义教学理论的探究式教学方法,它能实现教育的根本目标.本文在分析任务驱动教学法内涵与特征的基础上,根据地理信息科学专业"遥感实验"课程的教学目标,设计了"地物光谱数据库的构建"实验教学案例,并详细阐述了任务驱动下实验教学的方案实施及考核方式.论文以期抛砖引玉,为地理信息科学实验课程建设提供一些新思路.

基于Sentinel-1和Sentinel-2影像的洪泽湖国家湿地公园水生植被信息提取

【目的】探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间的上下文特征,以及挺水植被高度的差异所对应SAR影像上的后向散射系数,在对象级的基础上建立决策树模型对湿地水生植被进行分类,分析洪泽湖国家湿地公园水生植被以及挺水植被的分布状况。【结果】研究区水生植被类群分类精度为89%,Kappa系数为0.85;挺水植被种群分类精度为85.2%,Kappa系数为0.76。与基于像元分析方法的结果相比,面向对象的影像分析方法具有更高的精度;湿地水生植被以沉水植被和挺水植被为主,其中挺水植被中以荷叶和芦苇为主。【结论】本研究提出的湖泊湿地水生植被信息提取方法具可行性,可为湿地管理与决策提供科学依据。

新安江源区典型植物稳定氢氧同位素组成特征

为了解暴雨时期亚热带森林生态系统水分在植物体内运移转换过程中同位素组成的变化特征以及对环境的响应机制,基于2020年7月梅汛期新安江源区亚热带常绿针叶林典型植物氢氧稳定同位素测试,结合黄山水文站涡动通量塔环境要素监测数据,分析了代表性树种杉木(Cunninghamia lanceolata)不同部位(根、皮、枝、叶)和样地多种优势植物叶片水同位素组成(δ^(18)O和δ^(2)H)的日间变化特征及δ^(18)O-δ^(2)H相关关系,并讨论了不同植物叶片水δ^(18)O和δ^(2)H的环境控制因子。结果表明:杉木根、皮及枝水分同位素组成较为接近且日间变化平缓,叶片水同位素最为富集且日间变幅较大。受随机性强降雨影响,7月2—4日各来源δ^(18)O和δ^(2)H昼间变化无显著一致性规律,三日分别大致呈单峰型、单谷型和波动型变化。5种典型植物叶片水δ^(18)O-δ^(2)H线性回归得出的蒸腾线斜率从高到低依次为:狗脊(Woodwardia japonica)、茶(Camellia sinensis)、大豆(Glycine max)、杉木、毛竹(Phyllostachys heterocycla),说明毛竹叶水同位素动力分馏效应最强,狗脊最弱。各植物叶片水δ^(18)O和δ^(2)H的环境控制因子有所差异,杉木和狗脊叶片水δ^(18)O和δ^(2)H对土壤含水率和土壤温度的变化最敏感,气温和净辐射则是影响茶和大豆叶片水δ^(18)O和δ^(2)H的主导因子,毛竹叶水δ^(18)O和δ^(2)H与气温、相对湿度、土壤温度、土壤含水率和风速的相关性较强。研究结果有助于明晰湿润区生态水文过程,并为进一步构建同位素水文模型提供数据支持。

卫星遥感反演降水研究综述

降水是地球水循环的基本组成部分,具有重要的气象、气候和水文学意义。精准地测量降水及其区域和全球分布,长期以来一直是一个颇具挑战性的科学研究目标。经过近50年的发展,基于可见光、红外和微波等各类卫星传感器的降水反演算法也逐渐发展成熟起来。简要回顾可见光/红外、被动微波、雷达和多传感器联合反演等卫星遥感降水反演的基本原理、主要反演算法以及存在的难点和前沿性研究问题,介绍了应用降水反演算法制成的3种主要全球降水数据集,包括热带雨林观测卫星(TRMM)、全球降水卫星制图(GSMaP)和全球降水气候项目(GPCP)数据集,并结合目前存在的问题探讨卫星降水反演研究发展趋势。