基于知识库的Globe Land30地表覆盖问答系统

地理空间知识是重要的常识知识,是很多知识型应用的基础。知识图谱的出现为发展地理知识服务带来新机遇。本文以Globe Land30地表覆盖数据为例提出了一种地理知识问答系统的构建方式,是对地理知识服务交互性、智能性的一次探索,对构建地理空间领域问答系统具有参考借鉴意义。

全球30m地表覆盖遥感数据产品-Globe Land30

在国家863重点项目支持下,我国成功研制出全球30 m地表覆盖数据产品Globe Land30。该成果包括2000基准年和2010基准年两期,有耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地和冰雪十大类型,第三方评价总体精度为83.50%。2014年9月22日,中国政府将其赠送给联合国使用,是中国向联合国提供的首个全球地理信息产品。该成果成为全球变化和可持续发展研究的重要科学数据,目前已有近120个国家的用户下载使用,推动了国际对地观测与地理信息的开放共享,彰显了中国负责任大国的形象。本文主要介绍了Globe Land30产品的技术创新、精度评价与成果应用。

GlobeLand30产品精度抽样测试与分析

GlobeLand30的发布为全球生态系统评价、环境规划、气候变化等研究提供了高分辨率的基础地表覆盖数据。以Landsat TM影像轨道号/行号分别为123/032所对应的区域为研究区,通过目视解译的方式在原始影像上选取地表覆盖类型作为地面参考数据,对2000和2010年两期的GlobeLand30的地表覆盖类型中的人造地表、农田、林地和水体进行了精度评定,并对比了两期产品数据的精度。此外,为了突出GlobeLand30产品的错分误差及其易于混淆的地物,以面的形式对产品的用户精度进行了计算和比较。研究表明,研究区内GlobeLand30数据具备很好的精度,与2010年数据相比,无论是总体精度,还是Kappa系数,2000年的产品其精度更高。本成果可以为研究区内GlobeLand30产品的使用提供参考。

2000-2010年西伯利亚地表覆盖变化特征——基于GlobeLand30的分析

西伯利亚是全球环境变化的重要敏感性区域,但以往缺乏该区域中高分辨率地表覆盖数据,对其地表覆盖的整体分布与变化缺乏深入的认识。本文利用中国新近研制的2000、2010年两期30 m分辨率地表覆盖数据产品Globe Land30,对2000-2010年西伯利亚地表覆盖的空间分布格局、变化幅度、区域差异及主要地类的变化原因进行了综合分析。研究发现:1西伯利亚地表覆盖的空间分布现状具有明显的地带性特征。210年间,西伯利亚地区地表覆盖整体变化幅度较大,其中林地及草地呈显著缩减、湿地呈较大幅度增加、耕地呈微弱减少、人造地表呈增加态势。310年间,西伯利亚地表覆盖变化具有显著的区域差异性。变化最显著的为西西伯利亚地区,其中以湿地增加最明显,主要分布于鄂毕河—叶尼塞河流域,林地、草地及耕地减少集中于西伯利亚西南部。4人类活动和气候变暖是引发西伯利亚地表覆盖变化的主要原因。大规模林地砍伐导致林地减少;冰冻层消融,林地、草地和水体向湿地的转化是湿地增加的主要原因;耕地的人为废弃和撂荒导致耕地面积有所减少。

长江上游及清江流域土地覆被变化分析

随着长江上游电站及清江流域电站开工、投产发电,其控制的流域成为重要敏感性区域。利用国家基础地理信息中心于2014年研制的2000,2010年两期30 m分辨率土地覆被数据产品GlobeLand30,对2000～2010年长江上游及清江流域土地覆被的空间分布格局、变化幅度、区域差异及主要土地覆被类型的变化原因进行了综合分析。研究发现,总体上2010年较2000年,长江上游及清江流域耕地、森林变化率较低,分别为-0. 09%,0. 31%;冰川及永久积雪、人造地表、湿地、水体变化率较高,分别为-7. 25%,22. 9%,10. 60%,2. 87%。分析结果客观反映了气候变暖、城市扩张、水电站建设等活动对流域的影响,可为长江上游及清江流域调查、生态评价提供依据。

30 m地表覆盖数据更新成果质量检查与常见问题分析

针对全球地理信息资源建设与维护更新项目中30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)更新成果的特殊性与质量检验技术的需求,本文提出了一套适用于规模化生产的成果质量检查技术流程与方法,并结合工程质量检查验收实践对更新成果常见问题进行了系统分析,给出了解决方案,可为全球项目成果质量控制提供技术参考。

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化(land use/cover change,LUCC)是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。

2000~2010年北京市地表覆盖变化分析

利用地表覆盖产品Globe Land30数据,对2000~2010年北京市行政区划范围内的地表覆盖变化原因进行综合分析。研究发现:1北京市地表覆盖变化呈地带性变化,具有圈层结构特点及显著的区域差异性;2北京市地表覆盖变化较大,其中,人造地表显著增加,森林亦呈增加态势,而耕地、草地及水体面积则大幅度减少;3引起地表覆盖变化的因素主要包括经济因素和政府政策、人口因素及地形因素等。

中国陆表水空间展布及动态变化分析

陆表水是维持人类生存的重要资源之一,而中国是水资源严重匮乏的国家之一。因此,掌握中国陆表水的空间分布及其变化状况对合理利用水资源、提高人们节约用水意识等具有重要作用。利用全球首套空间分辨率为30m的全球地表覆盖数据(Globe Land30))中的2000年和2010年两期数据,首先采用重分类的方法提取出我国2000年和2010年的内陆地区水体数据,再根据我国的主要流域和等降水量线数据,统计出各流域及各降水区域的水域面积、水域率数据,并对其动态变化进行分析。结果表明,我国水资源分布不均,呈现明显的南多北少、东多西少的态势。从2000到2010年,我国的陆表水水域面积趋于减少,其中以长江流域水域面积的减少最为明显。