面向对象的丘陵区水田遥感识别方法

中国南方丘陵区地形破碎,地物分布复杂,丘陵区水田的光谱特征相对于平原区较混杂,传统的基于像元的遥感数据获取受异质性因素的影响,无法利用单一时(季)像及特定的图像自动识别规则提取精度较高的水田分布信息。针对这一问题,该文基于多时像HJ-1A/1B卫星图像,结合地面调查,以湖南省湘潭市为研究区,在易康(e Cognition)软件平台上分别以光谱特征为主要参考的多层最邻近分类法和以在特征知识库支持下的决策树分类法对丘陵区水田进行图像识别。结果表明:分层最邻近分类法比单一最邻近分类提取的精度高,但在相同分割尺度下,利用特征知识库支持下的决策树分类提取水田的精度达到最高,为90.25%,总Kappa系数为0.79,说明特征知识库支持下的决策树分类方法比最邻近分类法更加适合丘陵区水田的遥感识别。

长株潭地区建设用地扩张遥感时空特征分析

利用遥感、GIS一体化技术,获取长沙、株洲、湘潭3市（长株潭地区）2000年、2005年和2010年3期陆地卫星图像,提取建设用地扩张及其空间分布信息。运用扩张速度指数和强度指数分别对2000—2010年间10 a变化以及2005年为界的前后两个5 a区域建设用地时序特征进行分析;利用优势度指数分析了区域建设用地扩张的空间趋向性。结果表明：长株潭地区建设用地在不同时期都处于增长的趋势,其中前5 a建设用地扩张速度和强度都要明显高于后5 a。2000—2010年间建设用地面积增加约3.94万hm2,前后2个时期的扩张面积分别占增加总量的57.30%和42.70%。对长株潭地区建设用地扩张进行时空特征分析,认为建设用地扩张引起区域内耕地和林地在数量和空间格局上的变化,城区周围9-12 km范围内耕地极易转入建设用地;2个时期河流附近耕地流入建设用地随距离变化而呈现不同特征;前5 a城区周围林地转入建设用地强度大,距离交通用地3 km附近的林地易转入建设用地。

基于面向对象的长株潭地区遥感影像分类方法

结合Landsat TM遥感影像和环境减灾卫星HJ-1-A、B影像数据,基于面向对象的遥感影像分类技术实现长株潭地区土地利用/覆被的分类提取.综合利用隶属度函数和最邻近分类方法设置分类规则,逐步提取林地、湿地、耕地、人工表面的地物信息.以地形复杂多样的长株潭地区为研究区,收集整理具有代表性的样点用于分类和精度评价.结果表明,利用隶属度函数方法分类结果基本能满足生产者和用户的需要,但是林地、耕地内部二级类精度相对较低,错分比较严重,采用最邻近分类优化分类结果后,研究区总体分类精度达到86.05%,耕地和林地一级类分类精度分别提高到73.63%和87.1%.

基于变异系数的我国城市化地域差异演变研究

利用我国26个省会城市和4个直辖市的市辖区1998~2007年的非农人口和建成区面积统计数据,采用增长率和变异系数等指标对中国的城市化水平格局及地域差异变化进行研究.结果表明：研究期内我国东部城市化水平差异一直明显高于中、西部地区,但东中西部的差异有所缩小;城市化速率呈现明显的地域差异,2003年之前东部城市化速度最快,之后中部城市化速度最大;人口城市化水平明显滞后于土地城市化水平.可见,全国各部城市化水平的差距逐年缩小,然而各区域内部呈现出不同的分化特征.

2000～2010年汉江流域湿地动态变化及其空间趋向性

基于面向对象分类方法建立汉江流域2000年、2005年和2010年湿地景观数据库。运用湿地景观动态变化指数、强度指数及多度指数等方法分析近10a来汉江流域湿地景观变化的时空分异特征及空间趋向性。结果表明:2000年以来,汉江流域湖泊、河流、水田湿地面积大幅度减少,其中前5a(2000~2005年)湿地变化强度明显高于后5a(2005~2010年)。空间趋向性以湿地景观内部转变和湿地向其他用地转移为主要特征,内部转变以水田与水库坑塘间的转变为主,在空间上呈现3种趋向特征:湖泊周围[0–12]km两者之间转化强度随距离拉大而增大;河流周围两者转变趋势明显,在[4–6]km变化尤为突出;交通用地附近[0–4]km水田与水库坑塘间转变强度高。水田、湖泊和水库坑塘湿地向建设用地的转变是引起区域湿地面积萎缩的重要原因,10a间湿地向建设用地转变总量约为470.43 km^2,占湿地变化总量的22.55%。

汉江流域湿地变化及其生态健康评价

湿地是土地资源类型的重要组成部分,湿地景观格局的变化与气候变化、土地利用变化密切相关。为了获取汉江流域湿地资源现状以及变化特征,科学地诊断湿地生存现状和保护湿地资源,本文基于2000、2005和2010年3期遥感卫星监测数据,分析2000-2010年来汉江流域湿地景观变化特征。运用压力-状态-响应模型分别从3个不同的角度搜集影响汉江流域湿地生态健康状况指标因子,并利用层次分析法获取评价指标权重因子,最终基于模糊层次综合分析模型定量评价汉江流域整体及上中下游湿地生态健康状况。研究结果表明:(1)10年间汉江流域湿地总面积呈下降趋势,但汉江流域湿地面积随时间推移变化强度逐渐放缓;(2)汉江流域湿地生态健康状况具有明显的空间差异,自西北向东南健康状况由健康向脆弱趋势变化,根据模糊层次综合评价模型得出,汉江上游流域湿地生态健康隶属于健康,中游流域湿地生态健康状况隶属于亚健康,下游区域湿地生态健康状况则隶属于脆弱状态,汉江流域湿地整体景观生态健康状况为亚健康。

基于GIS空间自相关的江汉平原钉螺分布特征

基于江汉平原1990、1995、2000、2005、2009年5个年份行政村尺度的钉螺面积分布数据,借助ArcGIS软件平台建立了钉螺分布数据库,运用全局自相关、聚类和异常值分析及热点分析方法分析了1990～2009年5个年份的钉螺时空分布特征.结果显示钉螺分布总体上存在显著的空间自相关性,分布模式主要呈现高值聚类,仙桃与洪湖交界处一直都是钉螺分布的高发正热点区域,即钉螺分布面积比较多.从时间变化规律来看,1990、2000和2009年是钉螺分布模式和热点区域发生变化的重要时间节点.研究结果对于钉螺扩散的防控、减少血吸虫病的传播有着重要的理论和现实意义.

甘南州近35年蒸发量时空演变特征及对环境的影响

通过借助GIS空间分析技术、小波分析方法和数理统计理论,对甘南州近35年来蒸发量时空特征进行定性分析并阐述其对生态环境的影响。结果表明:近35年来甘南州蒸发量总体上呈上升趋势且通过了显著性检验,其中上升趋势最快的是甘南州东南部区域的舟曲和卓尼。从时间上看,蒸发量的变化呈波动式上升状态。其中1980s是整个甘南州蒸发量最小的、最湿润的时代,其它年代,蒸发量都有不同程度的上升趋势,特别是在21世纪表现尤为明显;从空间分布上看,蒸发量分布的区域差异较大并呈现出由西北向东南逐渐递增的态势与干湿程度(干燥指数)的地域分布相吻合;从周期性上看,年蒸发量主要以12a和17-18a的周期振荡为主。从环境影响上看,甘南州的生态环境逐步恶化,其表现突出有水资源和湿地面积锐减、草地退化等现象。

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型(滩地、河渠和水田)比例与钉螺密度的关系。首先,在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上,借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域,结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类,将变化区域的分类结果更新2000年数据,得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来,整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度,绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析,并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型,分别为滩地、河渠和水田。最后,将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明,钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系,模型精度为R2=0.857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义,另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考。

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统（GIS）可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。

面向对象的最优分割尺度选择研究进展

首先介绍了面向对象的最优分割尺度的原理和基本特征,对历年来关于最优分割尺度的选择研究进行了综述,将模型所涉及的因素分为影像特征分析法、单特征指示法、影像特征综合评价法和地像结合法,并分别对各类方法的原理、技术及优缺点进行分析。最后,总结了最优分割尺度研究的发展趋势、存在的问题,提出了新的思路和方法即分层景观指数法,同时预测了未来的研究方向。