冠层水平互花米草叶片光合色素含量的高光谱遥感估算模型

以闽江河口鳝鱼滩湿地互花米草(Spartina alterniflora)的实测冠层高光谱反射率和叶片光合色素含量(LPPC)为数据源,在分析LPPC与原始光谱反射率、一阶导数光谱反射率、22种已报道光谱指数和14种新构建的植被指数相关性的基础上,利用直线回归、指数回归、对数回归以及乘幂回归方法,系统地比较了36种植被指数在估算互花米草LPPC中的表现。研究表明:(1)一阶导数光谱反射率组合的植被指数用于估算互花米草的LPPC优于原始光谱反射率;(2)红边区域一阶导数光谱是估测互花米草LPPC的最佳波段;(3)对于单一色素含量的估算,叶绿素a(Chla)的最佳估算指数为FDNDVI[723,703];叶绿素b(Chlb)的最佳估算指数为FDRVI[723,525];类胡萝卜素(Cars)的最佳估算指数为FDNDVI[723,703];(4)对于使用统一参量同时估算Chla、Chlb、Cars,由FDRVI[723,703]建立的对数估算模型效果最佳。研究成果可为湿地植物生化参量反演提供参考,也可为闽江河口湿地入侵种互花米草的动态监测和生态评估管理提供有力的科学依据。

闽江河口不同类型湿地土壤铵态氮与硝态氮的空间分布特征

通过测试闽江河口5种不同类型湿地土壤不同层次铵态氮（NH4-N）和硝态氮（NO3^--N）含量差异并分析其空间分布特征。结果表明：不同湿地类型土壤NH4-N、NO3^--N、NH4-N／NO3-N分别介于10．66～32．64mg／kg、0．80。2．53mg／kg和5．35～51．83之间；从剖面分布看，NH4-N、NO3-N表现为由表向下逐渐降低，NH4-N／NO3-N表现为由表向下先减少后增加，但滩涂养殖湿地呈现不同的变化趋势；不同植物群落对湿地土壤NH4-N和NO3-N的空间分布影响明显。相关性分析表明，NH4-N与有机质呈显著正相关性（P〈0．05），NH4-N还与pH值呈显著负相关性（P〈0．05）；NO3-N与土壤含水量呈显著正相关性（P〈0．05）；pH值与NH4-N／NO3-N呈现极显著的负相关性fP〈0．01），NH4-N与NH4-N／NO3-N呈极显著的正相关性（P〈0．01）。

闽江河口湿地生态退化现状与保护对策

闽江河口湿地是福建省最重要的湿地之一,但该湿地正遭受不同程度的退化。通过实地调查,其退化类型可分为:面积减少退化型、生物多样性受损退化型、污染退化型、生物入侵退化型和泥沙淤积退化型。据此提出了闽江河口湿地生态保护的对策,保障闽江河口湿地生态环境与社会经济协调、稳定与可持续发展。

基于RUSLE的鄱阳湖流域土壤侵蚀时空特征及影响因素分析

土壤侵蚀是当今全球面临的重要生态问题,也是全球水土流失研究的重要内容.以鄱阳湖流域为研究区,基于修正通用土壤流失方程(The Revised Universal Soil loss Equation,RUSLE)模型估算2000-2019年间5个时期研究区的土壤侵蚀强度,并分析各影响因子及土壤侵蚀强度的时空分布特征,以及研究区内地形因子对土壤侵蚀分布的影响.结果表明:①流域内降雨侵蚀因子R均值介于9549~15371(MJ·mm)/(hm^(2)·h·a)之间,土壤可蚀性因子K均值为0.02922(t·km^(2)·h)/(km^(2)·MJ·mm),坡长坡度因子LS均值为3.91,植被覆盖与管理因子C均值介于0.081~0.094之间,水土保持措施因子P均值介于0.3781~0.3870之间;②鄱阳湖流域5个年度的平均土壤侵蚀模数分别为882.10,1244.32,1463.72,964.82,794.74 t/(km^(2)·a),流域内整体属于轻度侵蚀等级,土壤侵蚀状况在2015年、2019年得到很大好转;③研究区内土壤侵蚀强度在海拔及坡向上的分布具有一定的稳定性,[100,200)m区域是海拔900 m以下土壤侵蚀强度最高的区域,在900 m以上地区,侵蚀强度随海拔升高急剧增加,流域内朝向偏东北区域的土壤侵蚀强度大于朝向偏西南区域.总体上,流域内水土流失治理应重点关注极强烈及剧烈侵蚀地区、平原与丘陵交界地区、高海拔地区,应加强对朝向偏东北方向区域水土保持措施的实施.

基于红边位置的木荷叶片叶绿素含量估测模型研究

利用红边参数反演作物参数是定量遥感研究的一个热点,红边参数中红边位置与作物生化组分强相关,为监测作物胁迫提供了一个非常敏感的指标。准确估测植被叶绿素含量,对于研究森林健康和胁迫、森林生产力的估计,碳循环的研究有着重要的意义。介绍几种红边位置算法,并对这些算法及其应用进行了比较,通过选取红边位置的不同敏感波段来估测植被叶片叶绿素含量。经室内光谱获取叶片的光谱数据,采用一阶光谱导数法、平滑处理后一阶光谱导数法、线性四点内插法、五次多项式拟合法四种算法处理光谱数据,获得红边位置变量,并与叶绿素含量进行拟合,构建估测木荷叶片叶绿素含量的回归模型。结果表明:各种算法获取的红边位置变量所构建的回归模型估测叶绿素含量是可行的;五次多项式拟合法估算精度是最高的,其获取红边位置计算相对复杂;线性四点内插法估算精度次之,但计算较简便。

闽江河口藨草湿地CH_4排放特征

用静态箱法，在2007年阴历每月（除2月和4月外）的初三或初四以及2007年7月12—13日（生长季）和12月16—17日（非生长季），分别采集闽江河口鳝鱼滩藤草（Scirpustriqueter）湿地的气体样品，利用GC-2010气相色谱仪分析样品的CH4浓度，并计算CH4排放通量。结果表明，10个月中，藤草湿地CH4排放通量涨潮前和落潮后的最大值分别出现在7月和8月，最小值分别出现在3月和1月；涨潮前和落潮后CH4排放通量变化范围分别为0．39—9．08mg／（m^．h）和0．95～12．78mg／（m^2·h）；各观测月藤草湿地涨潮前和落潮后CH。排放通量与距地表1m气温和20cm土温有显著的正相关关系（n=10，P〈0．01），此外，涨潮前各观测月藤草湿地CH4排放通量与盐度显著负相关（n=10，P〈0．05），与土壤含水量显著正相关（n=10，P〈0．05）；夜间的CH4排放通量总体低于白天；生长季和非生长季日变化观测中，各观测时刻藤草湿地CH4排放通量的变化范围分别为2．43-12．66mg／（m^2·h）和0．09—1．30mg／（m^2·h），潮汐是影响CH4排放通量日变化的主要因子。

基于OBE理念的“遥感软件应用”课程教学改革与实践

“遥感软件应用”课程是遥感科学与技术、地理信息科学等专业实践教学的核心课程,不但需要培养学生的实验操作能力和创新能力,还需要培养学生解决实际遥感工程问题的能力。文章针对该课程教学存在的问题,提出了基于成果导向教育(OBE)理念的教学改革,包括优化课程教学目标、优化课程教学内容以及完善课程考核机制。实践表明,基于OBE理念的教学改革,不但强化了学生多源遥感数据的处理能力,也提高了学生的创新能力、团队合作能力及国产软件和数据的使用能力,让学生能够解决实际遥感工程问题,实现了课程目标。

自然保护区管理文献综述

自然保护区具有巨大的生态价值和环境效应。在全面综述了国内外研究进展的基础上,重点对自然保护区管理的财政资金、法规政策、管理模式以及体制4个方面进行了探讨。通过国内外研究的对比,以期完善我国自然保护区的管理理论,提高自然保护区的管理效率,促进自然保护区的可持续发展。

基于遥感云计算的鄱阳湖湿地植被群落分类研究

针对大型通江湖泊湿地植被精细分类中精度不高、算法稳健性不强的问题,以鄱阳湖湿地植被为研究对象,基于遥感云平台GEE和Sentinel-2影像,着重研究不同训练样本数量、不同时相特征数据及不同机器学习算法对鄱阳湖湿地植被类型分类的影响。结果表明:(1)随着训练样本数量的增加,植被类型的分类精度呈现先上升后平稳的规律,当不同植被类型训练样本达到550个时,精度达到峰值平稳状态;(2)不同时相特征的数据集分类精度具有显著差异,具体为:月度时序>枯水期>四季多时相>单时相,其中,月度时序数据集的总体精度最高,总体精度及Kappa系数分别为82%和0.79;(3)不同遥感算法获得的分类结果精度不同,RF分类精度最高,SVM和CART次之;(4)当不同植被类型的训练样本达到550个时,使用Sentinel-2月时序影像和RF算法能取得最优的分类结果。研究成果可为鄱阳湖湿地精细分类提供方法借鉴,为鄱阳湖湿地保护提供技术支持。

持续高水位对鄱阳湖自然湿地景观的影响

基于时序Landsat数据,采用面向对象的分类方法对鄱阳湖景观进行分类并分析其时空变化特征;在此基础上,基于景观格局指数法分析持续高水位对鄱阳湖景观格局的影响。研究结果显示:①2000—2017年研究区平均持续高水位时间为61 d,当持续高水位天数低于平均持续高水位30 d时,研究区芦苇南荻、苔草、其他植被、泥滩裸地湿地景观面积分别增加0.26%、4.25%、4.14%、6.16%,水体景观面积减少18.53%;当持续高水位天数高于平均持续高水位天数30 d时,芦苇南荻、苔草、其他植被、泥滩裸地景观面积分别减少0.52%,2.31%、2.14%、13.5%,水体景观面积增加18.53%;当持续高水位时间高于平均持续高水位60 d时,芦苇南荻、苔草、其他植被、水体景观面积分别减少0.61%、4.66%、0.37%、4.38%,泥滩裸地景观面积增加10.03%。②从景观指数看,伴随着持续高水位天数的增长,最大斑块指数(LPI)、聚集度指数(AI)、散布与并列指数(IJI)值增加,表明景观优势度相对增加、斑块之间更聚集、景观彼此邻近。本研究可为鄱阳湖湿地保护和修复提供科学依据。

全球湖泊湿地研究的文献计量分析及可视化表达

检索了1998-2018年间Web of Science数据库中收录的8398篇与湖泊湿地研究相关的论文,并利用和弦图、知识共被引聚类等方法进行文献计量分析及可视性表达,以期发现国际湖泊湿地研究的内容及热点.研究显示:20年来,《WETLANDS》《HYDROBIOLOGIA》《ECOLOGICAL ENGINEERING》是最为活跃的期刊;美国凭借最多的独立及国际合作论文,对湖泊湿地研究做出了最大的贡献;大多数发文机构分布在美国和欧洲,中国科学院、美国地质调查局和明尼苏达大学等是著名的湖泊湿地研究机构;“水质”“气候变化”“生态环境”等关键词引起了广泛关注,湖泊湿地研究领域主要集中在“碳循环与全球气候变化”“湿地生态环境恢复”“湿地信息提取”等方面.从中国目前湖泊湿地现状及其发展趋势上来看,中国亟须基于长远视角制定相应的湿地保护与修复政策,以保护湿地生态系统功能及其生物多样性,确保湿地资源的可持续发展.

不同大气校正方法对浒苔遥感监测效果影响研究

HJ-1 CCD数据具有较高的时间分辨率和空间分辨率,可以实现大范围的浒苔灾害动态监测,大气校正是实现浒苔信息提取的基础,但是不同大气校正方法对同一影像的处理结果会有差异。基于黄海中南部浒苔暴发时期的环境卫星影像,采用FLAASH、6S、COST 3种方法分别对其进行大气校正处理以消除大气影响,并运用NDVI阈值法提取浒苔,通过划分多个研究区以及对光谱特征、NDVI、类间距、混合像元、阈值敏感性、提取结果等多个变化量的统计与分析,比较了3种大气校正方法在浒苔提取中的效果,为后续浒苔定量化监测提供了帮助。结果表明:在采用NDVI阈值法提取浒苔信息时,使用COST大气校正会取得良好的提取效果,其次是FLAASH大气校正方法和6S大气校正方法。

基于时间序列多源遥感数据的长江河口湿地生态系统长期演变过程与机制研究

受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来物种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,实际应用中由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。

基于GOCI的2017年南黄海浒苔演变遥感分析

本文应用GOCI高时间分辨率遥感影像,提取浒苔敏感波段并构建合适的评价指标,对NDVI、IGAG、KOSC绿潮主流算法探测能力进行比较,结合目视解译和阈值分割法,对2017年南黄海浒苔信息进行提取并进行演变特征分析。结果表明:NDVI算法的探测能力和稳定性显著优于其他两种, GOCI影像7、8近红外波段的选择对浒苔提取结果存在一定影响,最优为7、5波段组合; 2017年浒苔总体经历了"出现-发展-暴发-衰退-消亡"五个阶段,持续时间约为68d,影像中浒苔最早出现在5月13日的盐城外海海域,最后出现在7月12日,最大覆盖面积出现在6月4日,为2363.12km2,在风、流场共同作用下,先向北移动,后在6月下旬沿山东半岛南侧转向东北,前锋位置最终停滞于青岛-烟台-威海一线并逐渐消亡。其发展规律与运移路径与往年相似,但持续时间与暴发时期最大覆盖面积显著少于往年, GOCI影像高时间分辨率的优势使浒苔灾害的逐小时动态监测成为可能。

基于多源光学遥感数据的湖泊湿地分类结果一致性分析

多源光学遥感数据是长时序研究中的重要数据源,而其分类结果的一致性分析则是多源遥感数据应用的前提和基础。该文以鄱阳湖湿地为研究对象,采用决策树方法对Landsat-8、Sentinel-2A、GF-1、HJ-1A 4种光学影像数据进行分类,以总体精度和Kappa系数评估分类精度,并基于类型面积偏差、类型面积相关、空间叠加分析对分类结果进行一致性分析。结果表明:1)利用决策树方法对不同传感器数据进行湖泊湿地分类,总体精度均高于89%,一致性较好;2)对于具体的湿地类型面积,不同传感器分类结果基本一致,以泥沙滩涂为主,水体次之,植被最少;3)分类结果中64.30%的区域具有高度一致性,完全不一致区域占12.70%。研究成果可为多源光学遥感数据用于长时序湖泊湿地变化监测的误差分析和集成使用提供参考。

基于GEE的鄱阳湖湿地植被长期变化特征及其对水文情势的响应

针对鄱阳湖湿地植被长期变化的科学问题,本文基于谷歌地球引擎(GEE)遥感大数据平台和CART分类回归树算法提取鄱阳湖2000—2017年涨水期、丰水期、退水期和枯水期的年时序植被分布范围,阐明其时空变化特征;在此基础上,结合水位数据分析湿地植被与水文情势变化之间的响应关系。结果表明,(1)2000—2017年,枯水期、涨水期、丰水期和退水期鄱阳湖湿地植被平均面积分别为846.35、679.03、172.35、508.63 km^(2)。(2)2000—2017年,不同水位期鄱阳湖湿地植被总面积均呈增加趋势,并有向湖心演变的趋势。(3)鄱阳湖植被面积受水位影响显著,水位与植被面积呈负相关,降水异常(如极端降水或严重干旱)是导致植被面积明显偏离平均面积的主导因素。本文结论有助于鄱阳湖湿地生态系统的健康诊断,对鄱阳湖湿地保护和修复政策的制定具有科学参考意义。

环鄱阳湖城市群地区人类活动强度时空变化分析

人类活动是土地生态系统演变的重要驱动因子,以环鄱阳湖城市群为研究对象,在前人的基础上结合环鄱阳湖地区的实际情况提出了一套人类活动定量化的方法,该法筛选了建筑用地、耕地、水产养殖用地、公路、铁路、人口密度以及GDP格网数据作为衡量人类活动强度的指标,采用多指标叠加的方法获取人类活动强度综合指数,并从总体变化、时空特征变化及空间自相关性等3个方面分析环鄱阳湖城市群人类活动强度的时空变化特征。结果表明:研究区域整体上人类活动强度并不高,但是强度大小和分布均有差异,其中南昌市及其周边人类活动最为剧烈,抚州的广昌县、宜黄县、资溪县等地人类活动强度最低;以2005年为界,环鄱阳湖城市群人类活动强度前期增长相对较为缓慢,后期由于经济的快速发展导致人类活动强度指数增长加快;从空间自相关方向看,研究时段内环鄱阳湖城市群地区人类活动强度具有显著的空间聚集性,高高(HH)聚集主要分布在南昌市新建县等地区,并且有向朝着南昌市区方向聚集的趋势;低低(LL)聚集主要分布在抚州的广昌县、乐安县、南丰县等丘陵地区。

结合夜光遥感数据的长株潭地区人口密度与地表温度相关性分析

城市化的进程使得大量的人口聚集在城市区,进而导致城市地表温度发生变化。以长株潭地区为研究区域,基于夜光遥感数据模拟分析研究区内人口密度的分布情况,并利用MODIS影像反演研究区的温度情况,提取出2004—2016年共5期数据,分析研究区内的人口密度、地表温度的时空变化特征,并利用分区统计法分析二者的空间相关性。结果表明,长株潭地区高人口密度地区增长迅速且逐渐连接成块,地表温度主要显示出城区高、郊区低且向外递减的分布规律,人口密度和温度有较为明显的正相关性,人口密度是影响城市温度变化的重要因素之一。

浅谈电解生产常用的几种添加剂对生产的影响

本文阐述了铝电解生产中常用的几种添加剂对生产的利弊，对我们能更好地使用和添加作一定的参考，进而使生产更平稳。

入侵种互花米草的光谱分层分析方法

针对互花米草的爆发式增长对沿海滩涂生物多样性和生态稳定带来了巨大的生态威胁的问题,该文以闽江河口互花米草和其他3种湿地植物的室内叶片高光谱数据为例,探讨互花米草与其伴生植物是否具有光谱可分性。采用一种分层分析方法对实测高光谱数据降维并选择出识别互花米草的最佳波段。首先,利用ANOVA对光谱数据降维,选择出互花米草与其他湿地植物光谱具有显著性差异的波段;其次,使用CART算法对ANOVA降维后具有显著差异的高光谱数据进一步降维,找到识别互花米草潜在的最佳波段;最后,利用J-M距离评估CART选择波段的可分性。结果表明:互花米草与其他3种湿地植物具有光谱可分性,其J-M距离均高于1.9;基于CART算法的入侵种互花米草的识别精度平均达到96.7%,高于传统方法的识别精度。该文成果将为航空或航天高光谱遥感监测互花米草入侵区提供参考。