1989—2020年黄河流域巴彦淖尔段地表覆盖类型时空演变研究

地表覆盖类型变化对研究区域生态环境变化具有重要意义。为准确掌握黄河流域巴彦淖尔段1989—2020年间地表覆盖类型变化,该文利用Landsat卫星数据影像,以目视解译和随机森林监督分类相结合的方法,对黄河流域巴彦淖尔段内各旗县1989—2020年平均每隔10 a的地表覆盖类型进行解译分类。经过精度验证总体分类精度均大于85%,Kappa系数均大于0.80。通过地表覆盖类型转移变化矩阵,发现黄河流域巴彦淖尔段1989—2020年间沙地减少22.17%,草地减少26.18%,耕地增加20.83%,水面变化不明显;不同区域地表覆盖类型变化情况各不相同,荒漠草原区表现为沙地与草地之间的相互转化,耕地区和沙地区主要表现为沙地向耕地的转化,其中磴口县最为显著,2020年较1989年沙地减少了32.17%,耕地增加了57.48%。荒漠草原区以社会因素和自然因素共同驱动地表覆盖类型变化,耕地及沙地分布区主要以社会因素驱动地表覆盖类型变化。研究结果可为更加合理地规划利用土地空间提供有力的数据参考和支撑。

地表覆盖类型地理国情的普查与监测

地理国情监测是以地理的角度对我国国情进行综合分析和研究的方式,通过对地理国情进行动态化测绘和统计,能够实现对地理国情的普查。地理国情普查的内容有地表覆盖、地表形态、国情数据信息三个部分。其中地表覆盖是核心内容,也是最基本部分。本篇文章针对地表覆盖类型地理国情的任务和工作目标进行分析,结合实际监测工作要求与内容,重点阐述地理国情监测的应用技术与工作步骤。

基于TabNet的森林覆盖类型预测方法

森林覆盖类型的分类识别对于研究森林资源变化、合理利用森林资源具有重要意义,构建准确、鲁棒的分类模型是此类研究的关键。采用TabNet构建预训练模型对输入特征进行重构,然后使用重构后的特征表征训练TabNet分类器,最后与LightGBM模型进行集成,提升了模型效果。实验显示该模型的分类性能最高,准确率达到97.95%,提出的模型具有良好的可解释性,对筛选森林覆盖类型影响因素有着指导意义。

基于遥感图像光谱特征融合的高原土地覆盖类型分类模型

在使用土地覆盖类型分类模型分类高原土地覆盖类型的过程中,由于不同类别地物间光谱信息更相近,在没有多特征降噪的情况下,容易产生噪声偏差,导致土地覆盖类型错分,设计一种基于遥感图像光谱特征融合的高原土地覆盖类型分类模型。设计特征提取方法,提取遥感图像中几何特征的空间特征与属性特征,以展示遥感图像光谱更多的空间细节信息;将遥感图像按照一定模式规则进行处理和运算,构建三种多特征融合模式,使用SVM作为分类工具,计算其中参数,实现元素的线性可分。模型性能测试结果表明:设计的分类模型所得到的分类结果在生产精度、总体精度、Kappa系数这三个指标中的评分均达到了0.7以上,验证了设计模型在高原土地覆盖类型分类中的准确性。

三江并流地区兰坪县地表覆盖类型变化及驱动力研究

本研究运用国家基础地理信息中心提供的GlobeLand30,分析兰坪县2000-2020期不同地表覆盖类型之间的转变趋势;借助GIS空间分析功能,研究高程、坡度、坡向、居民点、道路和耕地对林地变化的影响。结果表明:该县林地、灌木地和湿地面积呈先增后减趋势,草地为持续减少趋势,人造地表呈先减后增趋势,水体和耕地为持续增加趋势,且2010-2020期的总变化率是2000-2010期的17.8倍。该县林地转换率由2000-2010期的6.03%增加到2010-2020期的8.17%,草地由30.90%增长到44.82%,灌木地由45.08%上升为45.24%,主要是由于耕地导致,表明人类活动对林地、灌木地、草地的蚕食较严重。林地变化的活跃度与高程和坡度呈反比,林地变化像元数量与居民点、道路的距离呈三次方衰减,与耕地的距离呈逆模型衰减,表明林地变化受到高程、坡度、坡向的影响,且与居民点、道路、耕地的区位密切相关。本研究结果将有利于兰坪县遗产地的管理规划,为制定合理的生态移民和退耕还林政策提供理论依据。

定量评价中国北方粉尘源区地表覆盖类型对表土风蚀强度的影响

根据中国北方不同地表覆盖类型下表土的微团粒粒度分布和粗糙度长度参数,应用DPM模型分别计算了高草覆盖下、低草覆盖下、开垦耕地、砂砾质戈壁、砾质戈壁和裸露沙地在不同摩擦速度时的跃移通量。结果表明,裸露的粉细砂和细砂的跃移通量分别是砂砾质戈壁的几十倍;只有在极高风速条件下低草和高草覆盖下的砾质砂地才出现风蚀,其跃移通量与前面几种覆盖类型存在着1—2个数量级的差异。不同覆盖条件下地表可蚀性组分粒度分布和粗糙度长度的差异是造成风蚀强度差异的主要原因。在此基础上,从风蚀机制讨论了中国北方第四纪粉尘和现代粉尘的主要源区。

中国南方盆地覆盖类型及油气成藏

根据盆地演化及生储盖组合特征,将中国南方盆地叠合关系分为覆盖型(连续覆盖型、间断覆盖型)和非覆盖型(下组合保持型、上组合保持型)。不同的覆盖关系对烃类的生成、演化、运移、保存或破坏有不同程度的影响。在不同覆盖类型的盆地中,以连续覆盖型盆地的油气勘探前景最为优越;具有间断覆盖特点的江汉南部的沉湖—土地堂复向斜和苏北盆地的南陵—句容—海安区块,其地质条件较为有利;上组合保持型覆盖地区的油气前景值得认真研究和探索,就保存条件来说,阿坝地区勘探前景优于南盘江地区;下组合保持型地区也具有良好的油气勘探远景;对于那些由于大型推覆构造所形成的特殊覆盖关系地区,下盘海相地层中的油气成藏和勘探值得重视。

基于QUEST树的高寒湿地植被覆盖类型遥感分类研究

以青海省索加-曲麻河自然保护区高寒湿地密集分布区为例,进行三江源高寒湿地植被覆盖类型遥感分类方法研究。基于SPOT5影像融合后的4个波段数据和融合影像主成分分析后第一主成分PCA1,以PCA1作为数据源计算的8个纹理特征,用数字高程模型DEM和其他辅助数据构成的数据集,选用QUEST算法,对数据集进行数据挖掘,构建决策树模型对影像进行分类。分类结果表明:9×9窗口下的纹理特征均值、方差和信息熵是进行高寒湿地植被覆盖类型分类的有效纹理特征量。QUEST决策树分类方法所得分类结果精度可达84.19%,kappa系数为0.826 1。相对于传统的最大似然法监督分类所得结果,总体精度提高17.29%,总体kappa系数提高0.191 2,提高幅度近30%。所得分类结果中,矮嵩草草甸、矮嵩草+藏嵩草沼泽化草甸、杉叶藻草本沼泽、藏嵩草沼泽化草甸和藏嵩草+矮嵩草草甸等植被覆盖类型的分类精度较高,生产者精度分别可达:95.83%,95.45%,95.00%,94.74%和91.67%;用户精度分别为100%,91.30%,82.61%,78.26%和95.65%。

不同植被覆盖类型黑土水分动态变化特征

采用中子水分仪定位监测方法,研究黑土区平水年大豆地、草地和裸地3种覆盖类型土壤水分变化特征。结果表明：土壤水分空间垂直动态变化随深度增加而降低,基于变异系数（Cv）将土壤水分垂直变化分为4层,即水分速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层。不同覆盖类型下,土壤水循环深度依次为大豆地〉草地〉裸地,土壤水循环强度依次为草地〉大豆地〉裸地;3种覆盖类型的土壤剖面含水量在作物生长季节内呈增长型变化特征,裸地0～20cm土层各时段土壤含水量均高于草地和大豆地;30cm土层以下土壤水分含量依次为草地〉裸地〉大豆地。该区土壤储水量主要受降雨调控,3种植被覆盖类型下,土壤水分的总蒸散量依次为草地〉大豆地〉裸地。

江门市区冬季地表热环境与土地覆盖类型关系的研究

应用美国陆地资源卫星Landsat ETM+影像资料,反演了江门市区的地表温度(LST),并提取研究区的NDVI、NDBI和MNDWI指数。分析了江门市区冬季LST的空间分布特征及城市地表热环境与土地覆盖类型之间的关系。结果表明:江门市区LST分布具有空间差异性,不同土地覆盖类型有较大差异,存在城市热岛效应;LST与3种归一化指数存在相关性,其中LST与NDVI存在非线性相关、与NDBI存在线性正相关、与MNDWI存在线性负相关。

城市不同地表覆盖类型下土壤有机碳矿化的差异

土壤有机碳(SOC)矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程。因受到强烈的人为干扰,城市土壤生态服务功能严重退化,进而对城市土壤地球化学循环尤其是碳循环产生深刻的影响。以北京市奥林匹克森林公园的5种典型地表覆盖类型(草坪、灌木、行道树、植草砖、硬化地表)下土壤为研究对象,研究了城市不同地表覆盖类型下土壤有机碳矿化过程及固碳能力的差异。结果表明,城市5种地表覆盖类型下的土壤有机碳矿化趋势与自然生态系统中的土壤基本一致,都表现为前期矿化较为快速,后期明显减慢并且趋于平稳;不同地表覆盖类型下土壤的有机碳矿化作用有显著差异,灌木、行道树、植草砖覆盖下土壤有机碳矿化能力较强,硬化地表和草坪较弱,与土壤有机碳含量特征类似;一级动力学方程对各土样有机碳矿化过程的模拟结果较好,结果显示草坪覆盖下土壤固碳能力较强,灌木覆盖下次之,行道树、植草砖和硬化地表覆盖下较弱;土壤固碳能力的高低并不对应着土壤有机碳含量的高低,城市人为干扰和外源有机碳的输入对土壤有机碳储量影响较大;硬化地表下不同土层有机碳矿化作用无明显差异,而其他地表覆盖类型下的土壤有机碳矿化作用随土层加深显著减弱,特别是植草砖和行道树特征最为明显;各地表覆盖类型下土壤固碳能力随土层深度变化的规律不显著。城市土壤有机碳矿化的最主要限制因子是土壤有机碳的含量,土壤p H值、养分含量、粘粒含量等性质也通过影响土壤有机碳含量及微生物活动等对土壤有机碳矿化过程产生影响。

分形方法在南麂岛土地覆盖类型分析中的应用

借助分形理论对南麂列岛国家级海洋自然保护区内的主岛———南麂岛的地面覆盖及其状况进行分析 ,把各地类图斑的复杂性、破碎性和形状等定性概念 ,用分维值和形状因子进行定量描述和比较 ,分析其形成机制。结果表明 ,灌木林地和草地等自然性较强的地类分维值较大 ,而晒场和居民地等人为干预较多的地类分维值较小 ,庄稼地的分维值则介于它们之间 ,因此认为 。

贵阳市1980-2018年土地覆盖类型及碳储量变化研究

利用1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地覆盖类型的数据,定量分析了贵阳市不同区域1980-2018年间的土地覆盖类型分布状况、变化趋势以及由此引起的碳储量变化,探讨土地覆盖类型和碳储存变化的相互关系。结果表明:1980-2018年主要的土地覆盖类型变化为城市用地的增加。从空间分布上来看,贵阳市区的土地覆盖类型面积变化最为明显。贵阳市区城市用地面积的增加主要来自于林地、草地和农田。贵阳市区的碳储量变化最大,尤其是2010-2018年期间的碳储量下降了157万t。林地、农地和草地的面积变化与碳储量呈现显著的正相关关系,而城市用地面积变化与碳储量为显著的负相关关系。

基于LSMM模型的精确地物覆盖类型的提取方法

本文对线性光谱混合模型 (LSMM)进行了研究 ,提出了利用分解误差和比值系数分别进行约束 ,从而提取精确的地物覆盖类型的研究方法 ,并利用模拟数据和实际数据进行了验证。实验结果表明 ,相对于传统的需要对地物进行逻辑上或光谱组成上归并的研究方法 ,采用本方法提取更为细致的地物覆盖类型 。

宁夏地区小拱棚不同覆盖类型对西瓜生长发育的影响及效益比较

在两膜覆盖基础上增加草苫覆盖和一层膜覆盖2种类型,对3种小拱棚覆盖类型进行比较试验。结果表明,3种覆盖类型均有利于西瓜的生长发育;根据成熟期提前、产量和经济效益综合评价,两膜一苫类型最好,其次为三膜覆盖,最后是两膜覆盖。以育苗方式比较,两膜一苫每667m2的经济效益比三膜覆盖高654元,比两膜覆盖高1100元。两膜一苫类型是值得在宁夏大力推广的小拱棚栽培模式。

二滩、官地库区土地覆盖类型图制作方法研究

利用航空彩红外正射影像镶嵌图 ,用光谱角分类与目视解译相结合的方法 ,对二滩、官地库区进行土地利用调查工作 ,取得了较好的效果。

不同覆盖类型土壤电阻率影响因子及其PLS和BP模型的预测研究

土壤电导率是反映土壤质量和物理性质的重要参数。本研究通过对试验区不同覆盖类型下土壤温度、含水量及电导率的测试,探讨土壤温度和含水量对土壤电阻率的影响。结果表明,不同土壤覆盖类型土壤温度的变化对土壤电阻率的影响不同,土壤电阻率随着土壤含水量的增加而逐渐变小。将偏最小二乘回归模型(PLS)与BP神经网络模型应用于土壤电阻率的预测,PLS模型及BP神经网络模型对土壤电阻率预测皆有较好效果,偏最小二乘回归模型对沙地和草地土壤电阻率预测的误差较小,BP神经网络对农田土壤电阻率建模精度较为理想。

湖北省不同土地覆盖类型地闪参数分布特征

为进一步了解不同土地覆盖类型雷电参数分布特征及其差异,为雷电防护工程设计和雷击风险评估提供参考,根据2007—2019年湖北省地闪监测数据及土地覆盖数据,采用数理统计方法,分析研究不同土地覆盖类型地闪频次、地闪回击密度、地闪强度、地闪陡度等雷电参数的分布特征.结果表明:近13年地闪回击密度减少趋势明显,正地闪百分比整体呈上升趋势;地闪活动主要集中在全年的3—9月、全天的14—20时,地闪活动较弱的月份、时段发生正地闪的比例较高;建成区地闪回击密度值为6.7次·km^(-2)·a^(-1),明显高于其他土地覆盖类型;不同土地覆盖类型地闪强度年际变化整体呈上升趋势,林草区正地闪强度明显高于其他土地覆盖类型;不同土地覆盖类型正地闪陡度大于总地闪和负地闪,耕地区和水域区正地闪、负地闪和总地闪平均陡度相对较大,林草区正地闪、负地闪和总地闪平均陡度最小,由此说明,正地闪雷电感应的危害大于负地闪和总地闪,耕地区、水域区雷电感应的危害最大,建成区次之,林草区雷电感应的危害最小.

黄土高原不同土地覆盖类型下生物指标的时空变化分析

地表土地覆盖情况在人类影响气候变化的途径中具有重要影响。结合MODIS生物指标和土地覆盖类型数据,对2000^2014年黄土高原地区不同土地覆盖类型下生物指标的变化特征进行了分析。结果表明：黄土高原地区近15年生物参数呈上升趋势,且林地和草地类型对这一结果贡献率更高,而稀疏灌木林的贡献率最低。＂退耕还林/草＂政策的实施,促进了黄土高原地区生物指标的提升,彰显了该政策实施所产生的良好成效。然而也应该加强稀疏灌木林地区地表的水土保持力度是以后的工作重点。

基于CCI-LC数据的甘南和川西北地区土地覆盖类型时空动态分布及草地面积变化驱动力研究

土地覆盖变化是评价生态系统健康的关键,并对可持续发展有重要意义。遥感技术是实现快速动态监测大面积土地覆盖变化的有效方法。结合野外实测土地类型数据和Landsat 8 OLI影像,对欧空局全球土地覆盖产品(CCI-LC)在甘南和川西北地区分类精度评价的基础上,分析了研究区1992-2015年土地覆盖类型的时空动态变化特征,并从自然和人为两方面因素出发,研究了该地区草地面积变化的驱动力。结果表明:1)CCI-LC产品在甘南和川西北地区的总体精度为76.79%,在六大土地覆盖类型中(草地、林地、裸地、水体、永久冰雪和人类占用地),草地的用户精度最高(94.88%)。2)在1992-2015年,草地面积整体上呈减少趋势,且在1994-2001年发生了较大的变化,减少了6760.53 km2,动态度为-0.53%·年-1。3)1992-2000年研究区主要发生草地、林地和人类占用地三者之间的相互转化,其中草地以转出为主;2000-2010年研究区土地覆盖类型的变化多样,草地仍以转出为主,但转出面积较上一时间段大幅度减少;2010-2015年间研究区地物类型的转换关系更加复杂,其中草地以转入为主,转入来源仅为林地和人类占用地。4)农业GDP和牧业GDP是甘南和川西北地区草地面积变化的主要驱动因素,且两者均与草地面积呈负相关关系。提供了一种宏观、快速、低成本分析长时间序列土地覆盖类型动态变化的遥感监测方法。