“天-空-地”协同滑坡监测技术进展

滑坡灾害是全球范围内发生频率最高、分布范围最广、造成损失最重的自然灾害之一,严重威胁着人类生命财产和重大工程设施的安全。科学监测是实现滑坡预警预报与主动防范的重要技术前提,经过多年的技术攻关,融合高分辨率光学遥感、卫星InSAR、无人机摄影测量、无线传感网络(WSN)等多种新技术方法,滑坡监测已从传统点式人工监测逐步发展到“天-空-地”多维协同监测,在我国地质灾害风险识别与监测预警方面取得显著成效。本文结合多年来对滑坡发生机理与变形破坏过程的研究认识,从天(光学遥感和InSAR)、空(无人机摄影测量)、地(全球导航卫星系统、裂缝计等专业监测)三维立体角度对我国滑坡监测技术的最新研究进展进行了系统总结,分析讨论了不同技术在工程实践中的技术优势和适用性,构建了滑坡变形破坏全过程的“天-空-地”协同监测技术体系,为滑坡地质灾害的科学防范提供一种新的思维范式和经验指导。

新疆草地生态健康智能监测网络体系构建

针对新疆天然草地面积广、类型多与监测评价复杂的特征,本研究重点阐述了构建新疆草地生态健康智能网络监测的紧迫性(超载过牧导致荒漠化及其灾害频发)、总体技术框架以及实施途径。新疆草地生态健康智能监测网络系统,由3个子系统(草地生态健康监测、评估与预警)和1个云数据库(“星-空-地-土”一体化云数据)组成。草地生态健康监测子系统(物联感知系统),由感知层、传输层和数据中心组成,能够获取草地生物特征指标、生物物理指标与生态系统指标;草地生态健康评估子系统,一套草地生态健康评价综合体系用于快速、准确地定量评估草地生态健康状况;草地生态健康预警子系统,一种高度耦合草地生态健康感知与评估的智能化预警系统,致力于短期草地非生物灾害(旱灾、雪灾与火灾)与生物(鼠害、虫害、毒草与害草)灾害的预警。“星-空-地-土”一体化云数据,由星基、空基与地基协同的立体监测网络及其相关硬件、软件组成,实现了草地生态健康的智慧监测与多源数据汇总。草地生态健康智能监测网络系统的有效运转,需要政府政策支持、行业部门引导和专业的人才队伍建设。这对新疆草地绿色发展与高质量生态建设,尤其新疆生态安全与社会经济发展具有重大意义。

高分高光谱遥感技术在自然资源监测方面的应用研究——以水资源为例

自然资源调查监测,是适应新时代生态文明建设需要的一项重要举措。通过充分运用高光谱遥感和信息化技术手段,本文以广西钦州、北海、防城港三市为样例,开展高分高光谱遥感技术在自然资源监测方面的应用研究,掌握自然资源类型、面积、范围、分布、生态功能和变化等基本状况,形成一套基于高分高光谱遥感技术的切实可行的自然资源监测工艺流程,为自然资源生态环境动态监测、预警、评估、治理等核心业务提供及时、准确、稳定的基础地理信息服务,为生态文明建设、山水林田湖草保护与修复和自然资源管理提供数据基础和技术支撑。

基于深度学习的高光谱遥感影像分类

从传统高光谱遥感影像分类的不足出发,提出一种空-谱信息与深度学习相结合的影像分类方法。利用深度学习的常用模型—深度置信网络(DBN)对高光谱影像进行了基于空-谱特征的分类。首先利用主成分分析(PCA)对原始影像进行降维,再对主成分图影像块内的所有像素按照窗口大小进行重组,并用排序的方法堆栈融合为空-谱特征。最后利用得到的空-谱特征作为DBN的输入对高光谱影像进行分类。通过在2组高光谱数据上进行试验,并与传统的分类算法进行比较,发现本文方法能较好地提高分类精度。

草地资源立体观测研究进展与理论框架

真实准确地掌握草地基础数据,不仅是指导草地合理利用的基础,更是政府科学决策的重要依据。"星-空-地"一体化遥感观测技术应用为草地要素监测和草地植被生长过程的时空多维度、立体观测提供了新思路。本文通过梳理草地资源观测技术、要素指标与功能服务研究进展,围绕草地资源立体监测网络、要素指标体系以及应用服务需求与支撑决策等方面,提出了中国草地资源立体观测网络、指标要素与应用服务体系构建的技术思路。本文认为,未来应加强草地资源立体观测大数据平台建设,推进星基、空基遥感监测与地面监测大数据的深度融合与应用,提升对全国、区域、局域草地的自动化、全天候、立体化观测能力和多源数据获取能力,建立科学合理的草地资源智慧管理和决策支持系统工具,更好地为各级政府及相关部门制定草原保护制度建设及草业发展规划、决策及实施措施提供科学依据。