归一化遥感指数的应用发展研究

植被、建筑、水体和不透水面作为影响城市热环境的主要因素,其归一化遥感指数一直是广大学者研究的重点内容。从不同方向分析研究归一化遥感指数的产生和发展,为应用研究提供借鉴。

基于归一化遥感反射比反演水中石油含量模式研究

自然水体中石油污染含量的时空间分布是数字地球领域水体环境研究的一个重要参数,利用遥感技术提取水中石油含量也是数字地球研究领域的一个热点问题。基于2009—2013年进行的六次石油类污水野外配比实验数据,结合2013年6月—2014年4月晴天获取的中国辽宁盘锦辽河油田Landsat 8/OLI遥感数据,在对配比实验测定值、Landsat 8/OLI传感器模拟值和Landsat 8/OLI传感器过境值等三类遥感反射比数据进行归一化处理的基础上,通过对波段特征进行分析,发现含油水样与无油水样在绿色、红色和近红外波段的遥感反射比存在明显的差异,由此提出了水体石油污染归一化遥感反射比指数NDPRI(Normalized Difference Petroleum Remote Sensing Reflectance Index),该指数可用来判断水体是否存在油污染,进一步建立利用NDPRI来反演水中石油含量遥感模式。结果表明:(1)含油水样和无油水样在蓝色波段的归一化遥感反射比差别不大;(2)含油水样在绿色和红色波段的归一化遥感反射比明显低于无油水样;(3)无油水样在近红外波段的归一化遥感反射比呈现下降趋势,而含油水样的归一化遥感反射比随着石油类浓度含量的增加而明显抬升,呈现出较好的线性关系;(4)含油水样,其NDPRI小于0.45,此阈值作为是否有油污染的判断值。最后,利用2014年4—8月污水厂获取的现场实测数据对模式进行验证,相对误差为13.5%,表明所建立的模式具有良好的石油含量反演精度。

基于时间序列遥感的长三角地区植被时空格局演变

以快速城市化地区——长三角为例,使用时间序列归一化植被指数(NDVI)数据检测1998—2005年间植被覆盖和生长活动的时空格局演变。数据平滑后合成年最大化NDVI,通过总体趋势、重心演变、Mann-Kendall法、回归斜率分析发现:1)总体上植被面积在减少,植被活动在增强,各省差异较大,上海市平均的植被活动下降十分明显;2)70.36%的地区植被活动有增加趋势,主要分布在长江以北地区,而在浙江和淮南亚热带阔叶林集中分布地区,植被活动普遍减弱;3)8年来植被重心向西北方向移动,主要源于淮北和苏北地区农业和人工造林面积的增加;4)淮河流域较大的植被活动年际变化主要源于植被的增加,长江沿岸及上海—苏州—常州地区较大的植被活动年际变化主要由植被减少引起。

近40年来抚仙湖湖泊面积与体积变化驱动力分析

在RS、GIS技术的支撑下,以MSS、TM、ETM+、OLI遥感影像为主要数据源,利用归一化水体指数提取抚仙湖湖体1974~2014年共十个时段的湖体边界并计算其面积;依据影像获取当日的水位与湖底的DEM,计算出其体积,并分析其时空动态变化趋势;结合1974~2014年抚仙湖流域的气象资料,利用多元线性回归模型,探讨抚仙湖面积与体积变化的主要驱动因子.结果表明:自1974年以来的40年内,抚仙湖的面积与体积变化整体上呈现下降的趋势,而导致这一变化的显著影响因子为抚仙湖流域的气候变化,其中年降水量、年平均气温、年地面蒸发量和年地表温度是抚仙湖面积与体积变化的主要驱动因子.