海岛型城市森林景观格局效应及其生态系统服务评估

以海岛型城市厦门市为研究区,利用1987—2007年5个时期的TM/ETM+遥感数据,综合运用景观要素遥感解译、景观指数法、生态服务价值量法及灰色关联分析方法,定量评价了景观格局效应对厦门城市森林生态系统服务的影响。研究结果表明:①厦门岛城市森林面积自1987年以来一直趋于减少,在2002年达到最低值;其生态服务价值同样在2002年达到最低水平,为12.81亿元/a;2007年有所上升,为13.63亿元/a,其中,占城市森林总生态服务价值比重最大的是涵养水源功能,其次为固碳释氧功能;②厦门岛城市森林生态服务价值与斑块密度、斑块数和香农多样性指数具有较高的关联度;与建成区面积的关联度较低,表明厦门岛建设用地以侵占城市森林以外的其他景观为主,岛内城市森林得到了较好的保护。

基于器官尺度虚拟玉米冠层直射光分布的快速计算模型

为了给精确农业研究中所需的植物冠层光分布快速计算提供解决方法,提出了一个基于虚拟相机的玉米冠层直射辐射分布快速计算模型。该模型主要包括一个能代表田间玉米植株群体空间结构特征的虚拟冠层和一个虚拟相机,采用虚拟相机从太阳入射方向拍摄冠层图像,通过图像判读计算出植株各器官的太阳直射辐射分布。从模拟精度与模拟时间两方面评估了该模型的有效性。结果表明,该模型能很好地模拟器官尺度的植株光分布,并且比现有模型明显地缩短了计算时间。在引入计算虚拟冠层最小复制植株数的算法后,该模型的计算时间还能进一步缩短。另外,还探讨了虚拟冠层的植株器官形态简化描述的可行性,结果表明过度简化会导致模拟误差的明显增加。

不同土地利用方式影响下的城市森林植物多样性格局

以厦门城市森林林下层植被为对象,选用α多样性指数及β多样性指数,运用去势对应分析、主成分分析等方法定量研究市区、郊区相思林下植物多样性格局。结果表明:郊区草本层α多样性指数低于城区。城区草本层β多样性随着城市化强度减弱而逐渐增加,灌木层β多样性随着城市化强度降低而降低。郊区森林群落草本层β多样性随着城市化强度增强逐渐增加,而灌木层β多样性随着城市化强度降低呈先增后降趋势。

多源遥感数据在油气异常信息提取中的应用

以新疆吉木萨尔地区为试验区,以SASI和ETM+为主要数据源,经过数据处理后得到相应的烃类、碳酸盐岩以及二阶铁等油气异常信息。同时利用温度反演以及野外采集的光谱数据进行油气异常信息的提取研究,并结合研究区的地质资料进行对比分析。研究结果表明:1SASI数据与ETM+数据相结合,辅以温度反演信息以及地面实测光谱信息可以较好地进行地面油气异常信息提取;2吉木萨尔地区具有油气开发潜力。本次研究为吉木萨尔地区的进一步油气勘探及后期信息提取提供了一定支持。

快速城市化对滨海城市景观格局演变的影响

本文综合应用面向对象的决策树和景观格局指数方法,分析厦门城市景观格局演变过程,旨在揭示快速城市化背景下的滨海城市景观格局时空演变格局。研究结果表明:11987—2007年20年间厦门城市景观整体破碎度增加,景观最大斑块指数先小幅增加而后逐年递减,各斑块类型分布趋于均匀,反映了随着社会、经济发展对土地资源需求程度加大,人类在本地区的开发活动增强。2在斑块类型指数中,森林面积先减后增,退耕还林、荒山及城市绿化等措施使得森林景观趋向良性发展;建设用地和水域面积持续递增,农田面积单调递减,反映城市建成区大肆扩张占用农田,以及受经济利益驱使的水产养殖业围田造湖、造塘的突出问题,城市、郊区建成区有连接成片的趋势。3森林于2007年超越农田成为滨海城市厦门的优势景观类型。4景观指数法适用于在快速城市化中景观格局时空演变的定量分析,可为相关滨海城市景观生态学研究提供方法借鉴。

采用Ⅰ-PSPNet语义分割模型的高分辨率遥感影像某特种植物种植地块提取研究

快速准确获取某特种植物种植地块的面积信息对于毒品产量估算和防范毒品犯罪活动等具有重要意义。针对高分辨率遥感影像中现有某特种植物种植地块检测算法无法同时快速获取位置信息与面积信息的问题,提出了一种适用于快速准确提取某特种植物种植地块的改进PSPNet语义分割模型。通过引入通道注意力SE模块解决了某特种植物种植地块分割存在孔洞的问题,加入Dice Loss损失函数改善了正负样本不平衡的问题,引入编码器—解码器结构使提取的某特种植物种植地块轮廓边界更精确。通过使用MobileNetv2骨干网络将模型预测速度提高了90%。改进得到的Ⅰ-PSPNet模型在某特种植物种植地块提取中MPA和MⅠoU达到95%和84%,检测效率达到84 fps。通过Ⅰ-PSPNet与UNet、Deeplabv3+、PSPNet 3个模型的对比实验表明,改进模型的预测精度和速度均优于上述3个模型,其中,MPA提高了24%、7.4%和7.7%,MⅠoU提高了19%、4.3%和4.9%,预测速度提高了57 fps、56 fps和40 fps。同时,改进后的模型对于RGB波段数据集和GF-2影像也有着良好的适用能力。研究提出的改进模型可用于快速精准获取某特种植物种植地块位置信息和面积信息,可以为禁毒部门快速发现非法种植某特种植物种植地块,客观评估非法种植规模,实施精准打击治理毒品非法犯罪活动提供技术支撑。

河川径流遥感监测研究进展

河川径流参数是用于地表水资源评估、全球变化监测和生态环境保护的基础数据。现有的河川径流监测数据基于水文监测站点获取。近年来,受经济和政治原因的影响,全球水文监测站点在逐渐减少。随着全球变化研究对区域乃至全球水文监测数据需求的增加,监测站点有限及监测数据格式多样等问题逐渐凸显。过去15年,卫星遥感技术在河川径流监测领域的研究和应用实践,使上述问题的解决成为了可能。总结了河川径流遥感监测方法和技术研究进展,包括地基高低频雷达、航空航天雷达和多光谱卫星遥感监测3个方面;介绍了全球大型河川径流与湖泊水体动态监测重大应用成果及未来研究计划。指出在未来具有全天时、全天候,高时空分辨率,以及多水文要素探测能力遥感卫星发射之前,应充分利用遥感野外观测实验,完善河川径流监测技术方法,并综合应用已有高时空分辨率的多光谱和微波遥感数据,开展径流监测应用研究。