基于夜间灯光数据的珠三角地区镇级GDP估算

高精度地表GDP分布数据是开展小尺度区域发展相关研究的关键数据,但通常难以获得完整数据序列。文章比较了DMSP-OLS和NPP-VIRS两种夜间灯光数据在小尺度单元GDP估算工作上的适应性,证实NPP-VIIRS数据在镇级GDP估算中有更好的性能。利用修正后的NPP-VIIRS夜间灯光数据建立珠三角地区镇级GDP估算模型,并通过地区差异系数对估计结果进行校正。对2013年镇级GDP估算的实验结果总体精度达到85%。估算结果能够用于填补珠三角地区部分镇级GDP统计数据缺失,为相关研究获取、对比GDP数据提供技术手段。

应用遥感技术的水环境监测方法研究

本文基于笔者从事环境遥感监测的相关工作经验,以遥感技术在水环境监测中的应用为研究对象,分析了遥感数据源的选择思路,监测指标的选择及反演方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析

珠江三角洲地区农村土壤重金属污染状况不容忽视,除化肥农药、畜禽养殖等污染源外,还有工业污染等其他污染源。本研究以该地区工业型和种植型两类典型农村为例,通过对农田和菜地两种耕地以及企业周边、养殖场周边和垃圾点周边三类污染场地土壤重金属污染现状进行监测与评价,深入分析重金属污染成因。结果表明,该地区工业型农村耕地以铜超标为主(超标率22.2%),种植型农村耕地以镉超标为主(超标率16.7%),其余重金属超标率低或不超标;耕地中农田的重金属污染程度重于菜地。工业型农村污染场地以铜超标为主(超标率33.3%),其次是镉和锌(超标率均为11.1%),其余重金属不超标;种植型农村污染场地以镉、镍超标为主(超标率均为26.1%),其次为铜和砷(超标率分别为17.4%和8.7%),其余重金属不超标。三类污染场地中,工业型农村土壤重金属超标情况相对最重的是垃圾点周边,而种植型农村土壤重金属超标程度相对最重的是养殖场周边。高度集约化的农业生产方式是造成珠三角农村耕地土壤重金属污染的主要原因,同时,众多的制造业"三废"排放加剧了土壤重金属累积。此外,畜禽养殖废弃物、生活垃圾的无序堆放也是造成农村土壤重金属污染的原因。

基于RS和GIS的深圳市土地利用/覆被变化及碳效应分析

基于多时相遥感影像数据,结合能源消费数据和相关经验数据,利用RS和GIS技术分析了2005—2013年广东省深圳市土地利用/覆被变化情况及其导致的碳效应变化。结果表明:近9a来深圳市土地利用变化十分显著,作为区域内最大碳汇的林地面积下降14.96%,净减少量为11 524.32hm^2,而最大碳源的建设用地面积上升23.26%,净增加量高达18 565.39hm^2,其他用地类型如耕地、草地、水域面积分别减少37.17%,31.98%,11.56%,未利用地面积增加713.28%;从方向性来看,9a内研究区土地转移过程中既有生态正向演变,也同时存在生态逆向演变过程。既有耕地的非农化,也包括建设用地的复垦退出,整体呈现非单向性的复杂特征;从数量特征来看,林地是最大的转出者,耕地次之,而建设用地是最大的接收者;基于碳效应测算模型,计算得出研究区近9a来土地利用/覆被变化造成的碳排放增量超过碳吸收增量高达85.41万t,说明人为活动和自然因素共同作用下的土地利用格局变化直接影响着区域碳循环过程,深圳市低碳城市建设目标面临严峻挑战。

基于多源数据的广东省土地集约利用综合评价

以广东省为例,利用遥感影像解译的土地覆盖数据和社会经济指标数据,基于多因素综合评价法,从社会、经济和生态3个方面构建了广东省土地集约利用综合评价指标体系,采用层次分析法(AHP)和特尔菲法确定指标权重,综合评价得出广东省21个地级市土地集约利用水平,通过聚类分析进行集约利用潜力级别划分。基于系统协调度模型分析,发现城市土地集约利用水平越高,社会、经济和生态3大子系统协调性越差。结果表明,广东省土地集约利用水平在空间分布上呈现明显的区域分异特征,表现为珠江三角洲>粤东>粤西>粤北,区位条件和经济发展状况对集约利用水平有重大影响。广东省在今后的城市建设中,要注重区域协调发展和社会、经济、生态整体效益的提高。

关于分类型开展农村土壤重金属监测与评价的探索

为了建立适用于农村的土壤重金属污染监测与评价方法,以广东省典型农村耕地土壤监例,通过对比总体评价与分类型评价的不同结果,提出分类型开展农村土壤重金属监测的方法和性。结果表明,在工业型、种植型、生态型和其他型4类试点农村中,工业型农村土壤受污染程度最重。不同类型农村土壤特征污染物不同,种植型农村土壤以镉超标为主,工业型和其他型以砷为主。分类型开展农村土壤重金属监测与评价,能有效评估农村土壤污染特征,是深入进行污染分析的基础。

“星-机-地”生态环境遥感反演与设备研制2014年度研究报告

为寻求一系列能敏感、清晰地反映生态系统站木特征及生态环境变化趋势的定量遥感参数,构建可业务化的定量生态环境质量监测指标体系,以在时究尺度上对特定区域范围内生态系统和生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素进行系统地测定,研究围绕生态系统和景观生态学等理念,从区域植被组成状况、植被结构状况和植被功能状况3个方面入手。在多源、多尺度立体监测数据生态环境参数提取研究基础上,重点研究与生产生态环境质量监测与评价的相关参数产品。2014年的主要研究工作为,在基于物候信息和数据拟合算法的支持下,进行了多源遥感数据农作物精细分类、植被遥感决策树分类等方法模型研究;根据NDVI随观测角度的变化规律构造出新型多角度归一化植被指数MNDVI,用以解决LAI反演中过饱和问题,并将实测和估算LAI进行线性回归来进行精度验证。尝试通过结构方程模型建立地表生物量(或LAI)及土壤有机碳与土壤呼吸的关系,实现空间上大面积的土壤有机碳含量估算,并进行土壤呼吸情况的空间分布估计。卫星遥感已被广泛用于大气环境监测与气候变化研究之中,其大范围、动态连续的观测能力对地面观测形成了有益的补充。该研究基于我国大气环境监测的实际需要,基于卫星观测与大气模式、气象数据相结合的思路,初步实现了对流层HCHO柱浓度反演、近地面N02浓度估算,以及基于常规期限观测的气溶胶吸湿增长特性近似等方法的研究,为进一步满足实际的业务监测需要,提高遥感反演精度提供支撑。地基大气痕量气体与气溶胶遥感仪器主要用于获取大气痕量气体柱浓度和垂直分布廓线以及气溶胶光学厚度和消光系数廓线,为星载、机载数据验证提供技术手段。该年度完成了地基大气痕量气体与气溶胶紫外可见光谱遥感探测系统的总体设计、各项关键分系统的设计和加工,包括二维扫描和望远镜单元、光谱探测单元、恒温控制单元等,开展了紫外可见多组分气体浓度反演算法研究等。并进行了实验室测试及实验工作,测试了系统关键部件和验收数据处理算法。

基于无人机影像的山地人工林景观DEM构建

山地人工林景观的DEM构建是对景观地形信息进行描述的基础的研究内容,也是人工林景观面积、结构、蓄积量等信息提取的重要因子,具有重要的研究意义。通过无人机平台获取影像,采用立体像对拼接的方式生成正射影像并提取DEM信息,并与GPS测量数据、ASTER GDEM、SRTM数据进行比较分析。结果表明:在该区域无人机影像构建的DEM与实测高程差距最小(RMSE=8.96),具有比ASTER GDEM(RMSE=13.68)和SRTM(RMSE=11.81)更高的精度;在每个样方内的最大高程差值与最大树高最为接近(RMSE=1.813),说明无人机DEM能够反映出更多的冠层与地面分层信息,在山地人工林景观DEM构建中表现出较大潜力。

典型夏季珠江三角洲地区植被的异戊二烯排放

利用中巴卫星影像采用监督分类的方法对影像进行解译,并反演珠江三角洲4种主要的植被类型(PFT).利用自然排放气体和气溶胶模式——MEGAN(Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature),对典型夏季日珠江三角洲地区植被异戊二烯的排放进行了初步研究.结果显示:估算日珠江三角洲植被异戊二烯总的排放量为1.73×106kg(以C计,下同).异戊二烯的排放有明显的日变化特征,最大排放量出现在14:00,为2.39×105kg.广州、江门和惠州的异戊二烯平均排放速率最大,分别为4580g·km-·2h-1、4250g·km-·2h-1和4130g·km-·2h-1;同时江门和惠州也为异戊二烯日排放量的高值区,其日排放总量分别为4.60×105kg和4.29×105kg,排放贡献率分别为26.6%和24.8%.

气象模拟误差对异戊二烯排放估算的影响

利用MEGAN模式估算了珠三角地区2006年异戊二烯的排放情况,并设计了两组敏感性实验深入探讨了气象模拟误差对异戊二烯排放的影响.估算结果显示,2006年珠三角地区异戊二烯的排放量为95.56×106kg(以C计),且主要分布在珠三角地区周边植被覆盖较高的地方;受气象条件季节变化的影响,异戊二烯的排放表现出显著的季节和日变化特征,最大异戊二烯排放通量季节出现在夏季,为0.920t·km-2(以C计),最大排放速率均出现在13:00.敏感性实验结果显示,气象模拟误差能显著影响异戊二烯的排放,升高(降低)太阳辐射的输入,异戊二烯的排放量增加(减小)36.20%～50.70%(30.73%～41.88%),大于温度改变引起的排放量变化;升高(降低)气象输入并不会改变异戊二烯排放的日变化特征,但能显著影响排放速率的大小.上午8:00或下午17:00,异戊二烯排放速率的改变最为明显.