卫星遥感敦煌地区地表特征参数研究

卫星遥感在研究沙漠化地区非均匀地表特征参数时有其独到的作用。本文提出了一个基于Landsat-7TM资料推算沙漠化地区地表特征参数的方案,并把其用于中国西北地区"我国重大气候和天气灾害形成及预测理论的研究"的敦煌试验区,并且利用3个景Landsat-7TM资料进行了分析研究,得到了一些有关沙漠化地区非均匀地表区域地表特征参数(地表反射率、地表温度、修正的土壤调整植被指数MSAVI和植被覆盖度)的新概念。

卫星遥感藏北高原非均匀陆表地表特征参数和植被参数

卫星遥感在研究青藏高原北部地区 (藏北高原地区 )非均匀陆表地表特征参数和植被参数时有其独到的作用。作者提出了基于NOAA 1 4AVHRR资料推算藏北高原地区地表特征参数和植被参数的方案 ,并把其用于全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验(GAME/Tibet)试验区。同时利用 3个景的NOAA 1 4AVHRR资料进行了分析研究 ,得到了一些有关藏北地区非均匀地表的区域地表特征参数 (地表反射率、地表温度 )和植被参数(INDV、修正的土壤调整植被指数IMSAV、植被覆盖度和叶面指数ILA)。

金塔绿洲地表特征参数遥感反演研究

TM影像是陆地资源卫星(Landsat)携带的专题绘图仪(ThematicMapper,TM)扫描计获取的遥感图像,近年来,该数据得到了广泛的应用。本文使用Landsat-5TM数据推算了金塔地区的地表参数,包括标准化差值植被指数NDVI、修正的土壤调整植被指数MSAVI、植被覆盖度、地表反射率及地表温度。并将地表反射率、地表温度的反演值与观测值进行对比,结果表明:地表温度反演结果的相对误差在9%以内,地表反射率反演结果的相对误差在8%以内。

利用ASTER数据反演珠峰地区地表特征参数

利用2006-2011年9景ASTER遥感影像计算了青藏高原珠穆朗玛峰地区的地表特征参数(地表反照率、地表温度、归一化植被指数、植被覆盖度),并对地表反照率和地表温度反演结果进行了验证。结果表明:地表反照率和地表温度的反演结果与观测值较为一致,能够作为陆面过程模式的输入数据;反演得到的植被指数能够较好的代表珠峰地区的地表植被特征;所有的反演算法和结果仅依赖于遥感数据,表明在资料缺乏地区利用卫星遥感技术是获取地表特征参数的有效手段。

宁南地区地表特征参数及辐射平衡区域分布

本文利用2001年6月30日LANDSAT-7 ETM+卫星遥感资料和宁夏南部及周边区域22个气象站气象观测资料,求得地表特征参数中NDVI、地表反射率、地表温度和地表辐射平衡各量中地表短波吸收辐射、地表长波辐射区域、大气逆辐射、净辐射的区域分布和分布直方图,将地表分成5类,分类别讨论了其各量分布特征。主要研究结果表明:地表特征参数及地表辐射平衡各量的分布均呈现明显的地带性,各区域分布图上山体、水体的轮廓很显著,主要原因是山上及河流附近生长着茂密的植被,说明植被的分布在相当程度上影响了辐射平衡各量和地表特征参数的分布。

黄河三角洲地表特征参数的遥感研究

地表特征参数与下垫面特征密切相关,它是研究地表物质平衡和能量平衡的基础,因而应用遥感方法反演区域地表特征参数日益受到重视。本文主要应用现有的地表特征参数遥感反演模型,利用AVHRR和TM数据反演了黄河三角洲的地表特征参数:地表反照率、地面温度和植被指数等,并根据反演结果研究了地表特征参数及其合理组合所反映的地表特征。农田植被和天然植被的植被指数变化规律不同;在植被全覆盖区域,植被指数与反照率成幂函数关系,在极干或极湿情况下,地表温度与反照率成线性关系;地表特征参数的合理组合反映出黄河三角洲下垫面覆盖度低,裸地较多,地表较湿润,蒸发量较大。

利用NOAA/AVHRR数据获取地表特征参数的方法研究

地表特征参数的正确与否直接影响到区域陆面蒸散量估算精度,因此在区域非均匀陆面蒸散研究中,地表特征参数的获取方法是一个值得探讨的问题.与传统的方法相比,卫星遥感技术在求取地表特征参数时有其独特的优势.NOAA气象卫星AVHRR资料以其时间分辨率高、覆盖面广、价格低廉等优点广泛应用于非均匀陆面蒸散研究和应用中[1～6].本文建立了NOAA/AVHRR计算地表特征参数的参数化模型,选取中国东北松嫩平原西部地区2000年7月8日的AVHRR资料,试算了研究区地表温度、地表发射率、地表反照率、NDVI等主要地表特征参数,并且参照2000年研究区土地利用数据对各参数的空间分布特征及合理性进行了分析.

基于TM的重庆山地都市区建设用地扩展与地表特征参数时空变化研究

近年来随着城市建设用地的不断扩展,城市生态环境问题越来越突出,因此,进行建设用地扩展对地表特征参数的影响研究显得十分重要。以重庆都市区为研究对象,采用1988,2000,2011年LandsatTM遥感数据和1∶50 000DEM数据,基于人机交互解译和定量遥感技术相结合的方法,提取了土地利用现状数据和三个地表特征参数:地表温度、NDVI、土壤湿度,并分析建设用地扩展对地表特征参数的影响。研究结果表明:从1988—2011年,重庆都市区建设用地主要向西部和北部扩展,地表温度中的高温区主要向北迁移,NDVI和土壤湿度在建设用地扩展的区域呈下降趋势;城市建设用地扩展与地表特征参数的变化趋势呈现出明显的相关性,其中,建设用地的扩展与热环境呈正相关且在扩展方向具有高度的一致性,与NDVI和土壤湿度呈负相关关系。研究成果旨在为改善城市地表热环境效应、优化城市生态环境提供科学依据与参考。

皇甫川流域地表特征参数遥感反演研究

运用Landsat-5 TM数据反演了皇甫川流域地表特征参数:归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度、地表比辐射率、地表反射率和地表温度。结果表明:反演的结果与实际地表状况较为吻合,能很好地反映研究区地表实际状况;将反演的地表温度进行检验,相对误差为0.58%。

祁连山老虎沟流域冰川下垫面地表特征参数变化特征

冰川近地层地表特征参数是冰川表面能量-物质平衡模型的基础,影响冰川消融模拟的精度,因此开展近地层地表特征参数研究对于准确探讨冰川对气候变化的响应具有重要意义。本论文以祁连山西段典型大陆型冰川——老虎沟12号冰川为例,分析了老虎沟流域的气象变化特征位于冰川积累区海拔5040 m自动气象站资料,确定了消融区冰川表面地表动量和热量粗糙度,动量拖曳系数,热量输送系数,感热和潜热通量输送等地表特征参数及其变化规律,结果表明:(1) 动力学地表粗糙度6~9月月均值分别为2.4、2.1、0.7和0.6mm,热传输附加阻尼(kB?1)具有明显日循环,在正午时分出现最小;(2) 大气层结稳定状态时,动量拖曳系数和热量输送系数6-9月月均值分别为0.001, 0.0009, 0.001和0.001,大气层结不稳定时,两系数都为0.0022;(3) 感热通量绝大多数时间为正值,潜热通量绝大多数时间为负值,两者可相互抵消,观测期间两者的平均值分别为10.4和?12.3 W?m?2。

基于多地表特征参数的遥感影像分类研究

地表特征是反映地表信息的重要参数,是了解地表时空多变信息的定量要素。提出基于多地表特征参数的遥感影像分类方法,并利用武汉市的Landsat ETM+影像为例进行试验。试验选择通用植被指数(VIUPD)、地表温度和纹理特征等多地表特征参数,在考虑光谱特征和空间信息的前提下,结合分层思想的决策树方法,对遥感影像进行分类。结果证明利用多地表特征参数的决策树分类方法与传统的基于光谱反射率特征的决策树分类方法和SVM分类方法相比较,分类精度有了明显的提高。

基于遥感与地理信息系统支持下的地表植被特征参数反演

利用Sellers等对于不同植被类型在观测的基础上已经建立起来的光合作用有效辐射吸收系数 (FPAR)或叶面积指数 (LAI)与归一化标准植被指数 (NDVI)的函数关系 ,以国家卫星气象中心接收到的美国卫星NOAA 1 6的范围为 (5～ 65°N ,60～ 1 50°E)、分辨率为 1km的NDVI资料为原始资料 ,根据 2 0 0 0年 1 0月 1 5日至 2 0 0 1年 1 0月 1 5日期间MODIS卫星遥感数据反演得到的IGBP分类系统 1km分辨率的土地覆被类型资料为辅助资料 ,对反演这一研究范围内的地表植被特征参数FPAR和LAI进行了有益的尝试 ,得到了比较好的结果 ,并成功地运用于集成沙尘天气数值预报系统中。

吉林西部地表参数空间分布规律分析

以吉林西部为研究区域,选取2000年7月15日的NOAA/AVHRR资料,利用SEBS模型试算了研究区地表温度、地表反照率、地表发射率、归一化植被指数等主要地表特征参数。分析地表参数在吉林西部的空间分布规律,同时对地表参数之间的关系进行定性的分析,为吉林西部生态环境的研究提供必要的资料。

应用遥感方法研究黄河三角洲地表蒸发及其与下垫面关系

文中主要应用遥感方法计算了黄河三角洲地表蒸发量及其地表特征参数。地表特征参数及其合理组合揭示出黄河三角洲下垫面的基本特征：农田植被指数和天然植被的植被指数有不同的变化规律，下垫面覆盖度低，裸地较多，地表较湿润，蒸发量较大。蒸发量时空分布主要受下垫面条件控制，滨海裸地和受人类活动影响较大的农田等地蒸发量较大，年际平均蒸发量在570～860mm之间。

珠峰复杂地表区域能量通量的卫星遥感

珠峰地区地表状况十分复杂,既有冰川(雪山)、高寒草垫,又有裸露山地及荒漠戈壁。如何确定这样复杂下垫面上的地气间的区域能量通量,一直是困扰国内外科学家的难题。本文提出了一个利用卫星遥感资料结合地面观测求取珠峰地区区域地表特征参数(地表反射率与地表温度)、植被参数(NDVI、植被覆盖度、修正的土壤调整植被指数MSAVI及叶面指数LAI)和地表能量通量(净辐射通量、土壤热通量、感热通量及潜热通量)的参数化方案,并讨论了此方案的优缺点。

南京市热环境与地表覆被的时空尺度效应及驱动机制研究

近年来城市热环境与地表覆被之间的时空尺度效应研究备受人们关注。利用2017年四期Landsat 8遥感影像提取南京市四季地表温度与主要地表特征参数,从30—16000 m的14个网格尺度上研究了地表温度与地表特征参数的相关关系,并基于此,探讨了南京市热环境的时空尺度效应及驱动机制。结果表明,南京市地表温度与地表特征参数的相关性具有不同的时空尺度效应。归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)在春、夏、秋三季与地表温度具有显著相关性的最大研究尺度分别为300、12000、8000 m;归一化建筑指数(Normalized Difference Built-up Index,NDBI)在春、夏、秋三季与地表温度具有显著相关性的最大研究尺度则分别为15000、16000、6000 m;改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)与地表温度具有显著相关性的最大研究尺度在春、夏、秋三季均为12000 m。南京市冬季NDVI、NDBI及MNDWI这3种地表特征参数在不同网格尺度上与地表温度的相关关系均较弱。季节因素较尺度因素对地表参数与地表温度关系的影响更为显著。春、夏、秋三季NDBI与地表温度呈显著正相关(P<0.01),且增温效应表现为夏季>春季>秋季。夏季无论何种网格尺度,测定系数R2均表现为NDBI>NDVI>MNDWI,且NDBI线性回归的斜率均远大于NDVI和MNDWI,表明建筑等不透水面是南京市夏季城市热环境恶化的主要驱动因素。研究结果对南京市城市规划的合理布局,维持城市的可持续发展具有重要的参考价值。

黑河流域土地覆盖分类数据的建立及其影响的模拟

基于黑河流域1∶100000土地覆盖分布图,融合了1∶1000000植被分类图,按照美国地质调查局(USGS)提出的土地覆盖分类标准,合成了与全球土地覆盖类型分类标准相同的空间分辨率为1 km黑河流域土地覆盖类型分布(简称综合分类)。将综合分类数据与USGS全球土地覆盖类型数据在黑河流域范围内进行对比,发现土地覆盖类型分布变化区域主要集中在流域中游的绿洲区,许多绿洲在全球数据中体现为草地,在综合分类中为灌溉农田,同时综合分类数据中较全球数据增加了许多城镇用地。利用两套土地覆盖类型分布数据对2003年黑河流域中上游大气要素进行了模拟,比较了不同土地覆盖类型分布对气温等大气要素的影响,结果显示,土地覆盖参数中地表反照率和比辐射率的空间分布与近地层大气要素和土壤温、湿场分布的空间相关性高;比辐射率和粗糙度变化对局地大气、土壤要素影响较大,绿洲区土地覆盖类型大多由草地变为灌溉农田,导致了气温升高,其中不排除城市化的影响,无论从特征参数变化与大气要素模拟值变化场的空间相关性还是特征参数变化引起的气温变化的关系看,气温变化与比辐射率变化关系较密切。在黑河流域中上游可以通过增大灌溉农田比辐射率来提高气温模拟的准确性,这一结论还需要更多的观测与模拟的验证。

卫星遥感估算淮河流域区域能量通量的方法研究

利用 1998年淮河流域加密观测试验 (HUBEX IOP)期间的资料 ,进行淮河流域能量平衡的参数化方案的研究 ,用NOAA卫星的AVHRR资料建立了试验区地表特征参数及能量平衡各分量的参数化方程 ,并对卫星遥感反演结果和试验观测值进行了对比 。

黄河三角洲NDVI与Albedo时空分布规律

采用MODIS科学组L3级产品,详细分析了黄河三角洲地区NDVI和Albedo的时空分布规律,结果表明:①该产品具备相当高的精度,基本反映了研究区的植被覆盖和地表反照率的变化规律,并与土地利用变化情况吻合较好;②MODIS地表反照率对黄河三角洲地区具有一定的适用性;③黄河三角洲地区人类活动特别是农业耕作的季节性更替对NDVI的年内变化影响显著;④黄河三角洲地区的Albedo也具有明显的季节性变化,但其变化规律要比NDVI复杂得多。

城市公园空间格局对热环境的影响研究——以常德市中心城区为例

以湖南省常德市为例,基于城市遥感数据,利用ENVI软件提取中心城区以及城市公园的地表特征参数,如植被覆盖度、归一化湿度指数、地表温度,研究城市中心城区、城市公园以及缓冲区对城市的降温影响。结果表明:植被覆盖度、归一化湿度指数与地表温度呈显著的负相关性,其中,归一化湿度指数可作为研究地表温度的关键指标;水体面积是影响地表温度的重要因子,是缓解城市"热岛效应"的主要元素。