2000—2021年图木舒克市生态环境质量动态监测与评价

为客观评价新疆图木舒克市驱动因素对其生态环境质量的影响,选取图木舒克市2000、2011年和2021年3期Landsat影像数据,耦合归一化植被指数(NDVI)、土壤湿度(WET)、干度(NDSI)、地表温度(LST)4个指标,分析主成分构建遥感生态指数(RSEI),结合研究区自然因素和社会经济因素,对图木舒克市近22 a来生态环境质量进行动态监测与评价。结果表明:(1)图木舒克市近22 a来RSEI均值从0.406升至0.476,生态环境质量变好面积远大于变差面积,改善区域主要分布在研究区中部、东南、西北地区,近22 a生态环境质量得到有效改善。(2)通过对图木舒克市驱动因素进行分析,当地生态环境质量受人口、国内生产总值(GDP)、耕地面积、气候等因素影响,在驱动因素中社会经济因素对当地生态环境质量有显著影响。(3)通过构建RSEI并分析其驱动因素对生态环境质量的影响,可以高效、准确地对当地生态环境质量进行动态监测与客观评价。

日照市水体动态变化遥感监测探索

遥感技术是一种陆地资源监测的有效方法。本研究尝试将遥感技术引入到陆域水体的监测体系中,实现区域水体空间范围的快速动态测绘,并结合观测站点数据探究陆域水体时空变化与自然和人为管理措施间的相关关系。本研究所提出的遥感监测方法探讨了该技术在水文水资源业务中的应用潜力,为相关部门更好地管理和利用好水资源提供技术支撑。

基于地理模型和多源遥感的林草生态综合监测方法——以日照市莒县为例

随着生态系统保护工作的不断推进,林草生态系统成为人们关注的重点问题。分析林草生态监测现状可确定目前林草生态监测存在的问题。针对当前林草生态综合监测过程,由于遥感图像分析能力不足,造成监测结果精度不足等问题,提出基于地理模型和多源遥感的林草生态综合监测方法。采集遥感图像,完成3D标定及预处理工作。通过纹理特征提取与支持向量机算法,对林草生态环境遥感影像进行判读。应用多源遥感技术构建地理加权回归模型,实现林草地图斑监测。将图斑带入马尔科夫矩阵模型中,获取林草生态综合变化监测结果。至此,基于地理模型和多源遥感的林草生态综合监测方法设计完成。通过实验证实,此方法的遥感图像分类精度以及监测精度均优于当前方法。

基于ARCGIS和IDRISI的荆州市土地利用变化及其影响分析

以湖北省荆州市为研究对象,基于遥感影像数据和统计数据,采用土地利用类型转移模型、马可夫模型、生态足迹模型和灰色关联度分析等方法,分析了2019—2021年间的土地利用变化特征、驱动因素、影响效应和未来趋势,为该市的可持续发展提供参考。结果表明:①荆州市土地利用变化显著的是建设用地和裸地,体现了该市城市化水平的提升;土地利用变化的主要特征是耕地、湿地和水域减少,而林地和草地增加,体现了该市生态化水平的提高。②荆州市土地利用变化的主要驱动因素是人口增长、经济发展、城镇化进程和政策制度,这些因素通过影响土地利用需求和供给,促进了建设用地的扩张,抑制了耕地、湿地和水域的保持,有助于裸地的改善,支持了林地和草地的增加。科技进步也是一个重要的驱动因素,它通过提高土地利用效率和质量,改善了裸露地表覆盖状况,促进了植被恢复和生态建设。③荆州市土地利用变化对生态环境产生了负面影响。一方面,土地利用变化导致了耕地、湿地和水域等重要资源的减少,降低了生态系统的生产力和稳定性;另一方面,土地利用变化导致了建设用地等高耗能资源的增加,增加了生态系统的负荷和压力。这些影响导致了荆州市生态足迹的增加和生态承载力的减少,造成了生态赤字的扩大和生态失衡的加剧。④荆州市土地利用变化对社会经济产生了正面和负面的影响。一方面,土地利用变化促进了建设用地的增加,提高了经济发展水平和城镇居民生活水平,增强了城市的功能和竞争力。另一方面,土地利用变化抑制了耕地、湿地和水域的保持,降低了农业发展水平和农村居民生活水平,削弱了农业的基础和后盾。这些影响表明荆州市在研究期间存在着城乡发展不平衡的问题,需要协调好城乡之间的关系和利益。

煤电基地CO_(2)和CH_(4)遥感监测及时空特征分析

【目的】CO_(2)和CH_(4)是煤电基地能源生产活动中的主要温室气体排放种类,其监测与时空分布是研究区碳监测体系建设的重要内容。【方法】以安徽淮南市为例,利用GOSAT、OCO-2和Sentinel-5P这3种卫星数据进行研究区CO_(2)和CH_(4)浓度监测,得到CO_(2)、CH_(4)柱浓度(XCO_(2)和XCH_(4))变化和分布情况,采用源清单法分析CO_(2)行业和区域排放特征,同时采用Pearson相关系数和多元回归方法分析影响研究区XCO_(2)和XCH_(4)浓度的主控因素。【结果和结论】结果表明:(1)基于GOSAT和OCO-2卫星融合数据分析显示,淮南市2016-2020年XCO_(2)和XCH_(4)浓度整体呈增长趋势,期间XCO_(2)浓度增加12×10^(-6)、XCH_(4)浓度增加23×10^(-9);XCO_(2)浓度和累计发电量的Pearson相关系数为0.98,XCH_(4)浓度和累计煤炭产量的Pearson相关系数为0.99,均呈极强相关。(2)利用Sentinel-5P卫星搭载的对流层观测仪(TROPOMI)高分辨产品数据分析淮南市各区域XCH_(4)浓度分布时空特征发现,研究区秋季XCH_(4)浓度高于夏季,XCH_(4)浓度受能源生产和农业生产两方面的影响。(3)源清单法得出淮南市一级源分类CO_(2)排放最多的为化石燃料固定燃烧源,占全市CO_(2)总排放量的89.59%,化石燃料固定燃烧源中电力供热占比99%以上;主要为淮南市潘集区和凤台县燃煤电厂CO_(2)排放;源识别显示集中分布在淮南市北部的火力发电厂为研究区CO_(2)最主要排放源。(4)影响研究区XCO_(2)浓度的主控因素为地区生产总值、累计发电量和第二产业产值,影响XCH_(4)浓度的主控因素为累计煤炭产量、第一产业产值、播种面积。研究结果对我国“双碳”目标下煤电基地碳监测体系构建与完善具有重要的参考意义。

基于MODIS数据的福建省干旱遥感动态监测分析

干旱是影响社会发展和农业生产的重要因素之一,利用MODIS数据和气象资料,结合福建省的地形、气候和植被覆盖条件,分别反演出2004年和2006年的归一化植被指数(NDVI),借助分裂窗法成功反演了两个时相的地表实际温度(TS),并建立了基于植被供水指数算法(VSWI)的干旱监测模型。结果表明,对于植被覆盖率高的福建省,利用VSWI进行遥感干旱监测是可行的,MODIS数据可很好地满足大范围的实时动态监测。福建省地表干旱存在着较明显的南北区域差异,东南沿海比中西部严重,从两个时相的对比来看,干旱有加重的发展趋势,而经济发展和城市化进程是引起干旱程度加剧的重要因素。

基于NDVI象元二分法的植被覆盖变化监测

研究了NDVI象元二分法计算植被覆盖度的精度,并对其适用范围进行了分析。利用2002年、2007年合肥市的TM数据,针对于城市地区的特点,选择合适的NDVIsoil和NDVIveg,计算各自时相的植被覆盖度,然后采用差值运算方法得到该时段合肥市区植被覆盖度变化数据。对于合肥市来说,在研究时段,植被覆盖度总体呈下降的趋势,下降最为明显的是滨湖新区和包河工业区,下降值分别为16.7%和21.4%,植被覆盖的锐减是由于城市扩张造成的,是一个值得注意的生态问题。与航片调绘结果进行比较,NDVI二分法得到的植被覆盖度对于低植被覆盖区偏高,对于高植被覆盖的林区偏低,两个时相植被覆盖度差值可以消除部分系统误差的影响,具有更高的精度,可以作为植被覆盖监测的重要手段。

成都市土地利用遥感动态监测及驱动力分析

为查明成都市近30 a来由于城市建设高速发展导致市区土地利用/覆被结构的重大变化,应用成都市1978,1992,2000和2005年4个时相的卫星遥感图像,通过图像处理和信息提取,对其土地利用变化进行了动态监测,建立了不同时期土地利用数据库.利用G IS强大的空间分析功能,提取了成都市28 a间4个时相土地利用的变化信息,对其近28 a间土地利用方式的变化特征进行了定量分析,并从自然因素和人文因素等方面探讨了土地利用变化的驱动机制.研究成果为政府有关部门科学、合理地进行城乡规划与管理决策提供了科学依据.

基于SPOT-5影像的马尾松毛虫虫害遥感监测研究

马尾松毛虫是马尾松林的主要害虫,危害很大,实施有效监测是对其进行防治的关键。以福建沙县为研究区,以SPOT-5遥感影像为数据源,基于短波红外波段、红光波段和近红外波段等构造归一化植被指数等光谱特性指数,基于灰度共生矩阵法提取均值等影像纹理特征,引入坡度、坡向等地形及林木因子构建马尾松毛虫虫害遥感监测指标,通过岭回归分析建立虫情级数估测模型进而反演,进行虫害监测信息提取,并与单纯基于光谱特性指数指标的虫害信息提取方法进行比较。结果表明:1)综合考虑影像的光谱特性、纹理特征与地形及林木因子影响进行虫害监测,显著增强了虫害的光谱响应能力,相比于单纯基于光谱特性的虫害监测信息提取,其总精度提高了14.28%;2)这些为林业生产实践提供技术支撑与理论借鉴,同时也在一定程度上推动遥感监测森林病虫害的理论认识与信息提取方法。

漳州市沿海防护林变化的遥感动态监测

沿海防护林是生态公益林建设的一部分,是生态环境建设的重要内容。漳州市地处福建沿海,拥有682km的海岸线,因而沿海防护林的建设直接关系到其生态环境和经济的发展。应用遥感技术,以TM影像为主要数据源,分别提取了漳州市1998年和2000～2001年的沿海防护林信息,对提取结果进行比较分析。动态监测结果表明2000～2001年沿海防护林面积比1998年有了一定的减少。并对2000～2001年的沿海防护林作进一步的树种分类分析。从提取结果中可知漳州沿海防护林主要由7类组成,以木麻黄为主,其它依次是未成林造林地、湿地松、相思树、马尾松、红树林、黑松。

利用SPOT5影像提取水稻种植面积的研究——以湖南株洲市区为例

以湖南省株洲市区为例,利用2008年8月19日SPOT5卫星影像数据,采用非监督分类方法,并借助地面样方监测数据,在实现计算机自动识别的基础上,准确提取出株洲市区的水稻种植面积6 379.4 hm2。精度验证分析表明,研究精度达到95.70%。

长春市近50年城市扩展的遥感监测及时空过程分析

城市空间扩展是城市化现象在空间上的表现,因此城市空间扩展是衡量城市化水平的主要测度指标之一。我国现在正处在城市化进程快速发展时期,及时掌握城市空间扩展的信息,对于城市规划、城市建设、管理及决策具有重要的现实意义。本文结合地形图与遥感数据对长春市近50年来的城市扩展时空过程及其发展机制进行了分析与研究。在近50年来,长春市的城市空间扩展较快,但总体上是有序的、速度适中的和可持续性的。在新的多中心和组团式的城市空间快速扩展之时,贯彻新的城市总体规划和保护基本农田是当务之急。

绍兴市城镇用地扩展的遥感监测

随着我国改革开放政策的实施，绍兴市的经济得到飞速发展，城市规模迅速扩大。城市扩展趋势如何，土地的开发利用现状如何是制定今后土地利用规划，进行土地管理、开发的重要依据。为此绍兴市土地局开展了以ＴＭ影像为基本信息源的城镇遥感监测工作，本文对此工作进行了分析探讨。

基于多源遥感数据的城市变化监测研究——以郑州市为例

遥感技术以其具有宏观、快速、准确、及时等特点为城市变化趋势分析提供了快速便捷的途径。选取郑州市1988年TM、2001年ETM+和2007年CBERS遥感数据,经过一系列数据预处理后,采用决策树分类算法,进行基于知识遥感分类及专题图的制作。对分类结果利用土地利用结构变化、动态变化率、转移矩阵等指标进行变化分析,分析结果揭示了不同时期城市扩张与植被、水体和农村居民点的变化关系,对于地区土地可持续利用具有重要参考作用。研究数据表明,20年来郑州市城市用地以年均8%的速度增长,植被减少25%,水体减少30%。

福建沿海防护林资源的卫星遥感监测

以2006年10个时相的晴空MODIS遥感数据为信息源,根据植被对MODIS遥感数据的反射光谱特征和沿海防护林的生长特点,选用归一化植被指数NDVI作为指标来增强沿海防护林与旱地和居民地的差异,并重点分析这三种典型地物的NDVI随时间变化情况,在此基础上选择训练样区,采用监督分类方法提取福建沿海防护林信息,分类后参考2005年福建省CBERS-2遥感影像对分类结果中明显错误的地方进行修正,最后得到沿海防护林的分类总精度为79.67%,Kappa系数为0.7625。研究结果表明:应用MODIS遥感数据,通过人机交互解译来监测福建沿海防护林资源是切实可行的,分类统计结果显示2006年福建沿海防护林面积约为33.6万hm2。

基于CBERS数据的福建南平地质灾害动态遥感解译

利用多期中巴地球资源卫星(CBERS)数据开展灾害发生年际变化规律的遥感解译回溯性研究,对拓展国产遥感数据在地质灾害研究中的应用具有重要意义。以灾害频发的福建省南平市为研究区,收集1999—2008年的11景CBERS图像,建立灾害解译标志;采用基于GIS的人机交互综合解译方法,结合野外考察和验证,获取8个年度(2001年和2002年无图像可用)的灾害点共2 059处。动态分析结果表明,研究区内地质灾害在空间上集中发生在居民点周边、公路切坡、幼林地和经济林地等处,在时间上集中发生于2000年和2005年(分别发生582处和766处,占8个年度灾害总数的65%),表现出灾害发生的时空不均一性。研究表明,研究区灾害以因强降雨过程触发的浅层土质滑坡为主,利用CBERS数据可开展地质灾害发育规律的逐年动态变化监测。

基于FY-2E卫星数据的福建沿海海雾遥感监测

利用我国自主研制的风云二号静止气象卫星资料,结合地面自动气象站能见度资料,通过对大量不同时相卫星资料的试验分析,找出台湾海峡海雾、云以及晴空海表等典型下垫面的可见光、热红外和中红外3个通道的光谱特征和变化规律,在此基础上运用反射率阈值实现云雾与海洋表面的自动分离,用亮温阈值实现海雾和低云与中高云的自动分离,用中红外和热红外通道的归一化差值指标实现夜间海雾的自动识别,最后建立台湾海峡海雾自动监测业务软件系统,并选择2015年和2016年地面实测资料对遥感监测结果进行精度验证。研究结果表明:风云静止卫星逐时海雾产品能有效地弥补极轨卫星在监测时次上的不足,很好地为台湾海峡海雾动态监测业务提供数据支持;遥感监测结果与地面观测结果相吻合,总体上较为理想,海雾监测平均准确率白天超过70%,但夜间判识精度低于白天;但同时风云静止卫星遥感技术在海雾和低云的有效分离方面仍然存在局限性。

利用遥感和GIS技术监测城镇用地的扩展

采用基于主成分分析的假彩色合成、IHS融合及其关键技术、差值比值综合处理和缓冲区分析等遥感与GIS技术 ,对南京市城镇用地扩展进行了动态监测。充分利用了TM多光谱影像和SPOT全色光影像的光谱信息。在利用多源遥感影像实现计算机自动解译方面作了有益的探索。发现南京城镇的扩展速度加快与道路建设的发展具有同向性。

武汉市近期土地利用的动态监测研究

通过应用不同时期的 Landsat TM假彩色合成影象 ,结合国土资源环境本底数据库的土地利用专题图 ,利用遥感和地理信息系统技术对武汉市土地利用动态变化进行了实时、快速的监测 ,并通过野外实地调查 ,对变化情况作了检查验证 ,在此基础上分析了武汉市近几年土地利用动态变化 ,特别是耕地、建筑用地和水域的变化情况 ;

济南市近二十五年城市建成区的空间扩展遥感监测

以陆地卫星MSS和TM(ETM+)数据为主要信息源对济南市建成区近二十五年的空间扩展进行了动态监测,分5个时间段进行了分析。对济南市扩展过程对周边土地利用造成的影响,包括耕地、农村居民点和工矿、交通等其他建设用地的变化进行了定量分析。结果表明,25 a的监测期内济南市建成区面积年均扩展4.14×106m2,由1979 a的9.632×107m2增加到2004 a的1.9993×108m2。济南市建成区面积与城市总人口数、城镇居民人均年收入水平等存在着很强的相关性,是影响建成区扩展的主要驱动因子。