南京信息工程大学测绘工程专业人才培养

南京信息工程大学是江苏省人民政府和中国气象局共建的全国重点高校,该校"测绘科学技术"学科源于大气遥感和气候学学科,是全国仅有的设置于气象行业的测绘工程专业。文中介绍了在气象行业背景下,该校测绘工程专业人才培养的指导思想、培养目标、课程设置、实施措施。

江苏省南京地区1次强雷暴天气过程分析

强对流天气是夏季长江中下游地区多发的灾害性天气,其天气过程的产生和发展受诸多内外因素的影响,如水汽条件、大气垂直运动等。2008年5月27日12:19在江苏省南京地区发生的强雷暴天气是1次典型的强对流过程。笔者通过运用多途径分析方式去分析此次过程,使用较为全面的探测资料力求更加准确地分析判断雷暴生命期特征。分析结果表明:雷暴之前南京地区持续高温使该地蓄积了大量不稳定能量是此次雷暴的先决条件,充足的水汽供应、强烈的大气垂直运动及大气中的不稳定层结为此次雷暴天气提供了必要的条件,南下的冷空气触动了不稳定能量是此次雷暴的诱发因素。

月球表面遥感图像阴影消除及其信息恢复研究

由于月球表面的地形起伏引起月面遥感图像像素与太阳相对位置和几何取向不一致,导致月面遥感数字图像上阴影像素的产生。为了解决这一问题,利用与遥感图像匹配的DEM和光照方位参数进行遥感图像的阴影判断,基于DEM数据,利用邻坡反射辐射,进行自然地形条件下的月表遥感图像阴影像素的阴影消除,恢复成太阳光谱照度相等(入射角,反射角和距离相同)时的像素遥感值。仿真实验结果表明:该方法较好地消除了月表影像的阴影,充分恢复了月表影像的反射/光谱特征。

2007年12月南京大雾频发的多尺度特征研究

2007年12月南京的雾日是近30年来出现最多的月份。以此为研究对象,从气候尺度诊断分析发现:AO(北极涛动)的正异常有利于南京地区大气稳定度增加。从天气尺度分析发现:中国沿海20°N地区提前2天的水汽增加,为南京大雾提供了水汽源,西南气旋为水汽输送提供输送途径。通过对东亚地表温度和大气可降水量做双变量经验正交分解(EOF)发现:第一模态可以反映出初冬到深冬的季节变化,有利于大尺度的地表温度下降,第二模态反映了一次大范围的暖湿气流北上的过程,并伴随副高的增强,使南京地区出现连续多湿天气,造成大雾频发。

利用高空间分辨率遥感影像提取城市绿地信息的方法研究

本研究基于多种遥感提取算法对高空间分辨率IKONOS遥感影像进行城市绿地信息提取,在此基础上,结合实地验证数据分别对各算法信息提取精度进行评价,最后对高空间分辨率遥感信息自动提取算法进行分析讨论。

南京长江三桥钢索塔架设平面控制网的建立

南京长江三桥是我国首座主塔采用钢结构形式的特大型斜拉桥。根据钢索塔拼装测量的精度要求,介绍该桥首级平面控制网的概况,对钢索塔架设专用平面控制网的网形选择、方案设计、观测方法和数据处理进行探讨。实践证明,工程所采取的专用平面控制网布设方法和测量方案是合理的,对类似工程具有借鉴意义。

南京长江三桥钢索塔拼装测量控制网的建立

南京长江三桥是我国首座主塔采用钢结构形式的特大型斜拉桥。根据钢索塔拼装测量的精度要求,介绍了该桥首级控制网的概况,对钢索塔架设专用控制网的网形选择、方案设计、观测方法和数据处理进行了探讨。实践证明,所采取的专用控制网布设方法和测量方案是合理的,对今后类似工程具有借鉴意义。

城市化进程对南京市区域气温变化的影响

20世纪90年代以来中国进入城市化快速发展阶段,城市规模迅速扩张,这在一定程度上对大气热环境产生了影响,如产生了城市热岛效应。文章基于南京气象站点观测数据、南京市统计年鉴以及landsat TM影像数据,选取人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6项指标构建城市化因子群,运用灰色关联度分析法对影响南京气温变化的因子群进行贡献度分析。首先,基于以往研究及南京市统计年鉴选取人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6项指标构建城市化因子群;其次,基于landsat TM影像数据利用监督分类方法提取建成区面积;最后,基于灰色关联度分析方法,定量计算出人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6项城市化因子分别对年均温、年最高温、年最低温、季均温、月均温以及不同时期温度均值的影响。研究发现,(1)1983─2011年期间,南京市气温呈明显递增趋势,20世纪90年代后期增温更为明显,1999─2007年年均温增长了1.50℃。(2)发现对于同一参考数列(年均温、月均温等)而言,其影响因子关联度整体排序是一致的:人口密度>建成区面积>废气排放量>运营车辆>用电量>绿地覆盖面积。(3)同一城市化因子对年均温变化、年最高温变化、年最低温变化的影响是不相同的。例如,人口密度对1983─2011年年均温变化影响最大,关联度达到了0.95;用电量、废气排放量和运营车辆对1983─2011年年最低温变化影响最大,其关联度分别为0.68、0.74、0.73。(4)同一城市化因子对不同月份气温变化的影响是不相同的,如人口密度与2月月均温之间的关联度最小,关联度为0.78;与3月月均温之间的关联度最大,关联度为0.93。(5)不同城市化因子随着时间的推移,对区域气温变化的影响也是不相同的。其中,人口密度、运营车辆以及建成区面积对气温变化的影响是立竿见影的效应;用电量和废气排放量对气温变化的影响是累加的效应;而城市绿地面积对气温的影响只是对温室气体吸收量多少的外在表现,一般绿地面积越多,吸收的温室气温也就越多,无附加影响。

城市工业气体污染物泄漏辅助决策模型研究——以南京市为例

基于ArcGIS平台,构建了一个基于高斯扩散模型的工业气体污染泄漏模型,预测南京市大气污染范围。该模型将ArcGIS空间分析功能与高斯扩散模型有机集成在一起,可就污染范围进行定性和定量分析,包括浓度预测、浓度分级、受灾评估和辅助决策四个功能,并自动生成分析报告。模型简单,运行效率较高,得出的结果相对科学、准确,对灾害评估和政府应急决策具有一定的现实指导意义。

近35a西藏那曲地区湖泊动态遥感与气候因素关联度分析

利用1976、1990、2000和2010年4期遥感影像对西藏那曲地区面积大于1 km2湖泊的动态变化进行信息提取,并结合1966—2010年研究区9个站点的气象数据,探讨其对气候变化的响应。结果表明,2010年那曲地区大于1 km2湖泊的总面积为16 841.93 km2,湖泊总数为469。近35 a那曲地区大于1 km2湖泊面积共增加3 505.12km2,增幅为26.28%,其中以2000—2010年增长速度最快,达18.18%;近35 a湖泊数量增加96,增幅为25.73%,其中以1990—2000年增幅最大,达13.38%。色林错面积从1976年的1 648.61 km2增加到2010年的2 332.55km2,超过纳木错成为西藏第一大咸水湖。1966年以来,那曲地区年平均温度、年平均最高温度、年平均最低温度、年平均相对湿度和年平均降水量总体呈上升趋势,年平均蒸发量呈下降趋势,气候朝暖湿方向发展,其中温度变化最明显,线性气温倾向率为0.51℃.(10 a)-1。湖泊动态变化与气象因子的灰度关联分析表明,气温升高引起冰雪融水增加、降水量增加、相对湿度增加和蒸发量减少,是近35 a来那曲地区湖泊面积和数量不断增加的主要原因。气象要素与湖泊面积间的回归方程表明,两者具有显著线性相关关系。

测绘工程专业校企合作工程实践教育中心建设

根据新型省级示范实验室——测绘工程专业校企合作工程实践教育中心的特点,阐述实践教育中心建设的必要性、目标、原则及内容,为该类型实验室的建设提供理论依据。测绘工程专业校企合作工程实践教育中心的成功建设,将为学生提供良好的工程实践平台,为信息化测绘体系的建立提供人才保障。

清代江苏省干湿时空特征分析

通过对清代江苏省干湿文献资料的整理，建立干湿指数序列，结合频次分析、滑动平均、滑动t检验、小波分析和聚类分析等方法，对干湿时空分布特征进行了分析。结果表明：1850年前涝灾较严重，之后涝灾相对减少；集中发生旱灾的阶段为1701-1721年、1768-1786年和1856—1864年；在10a尺度上检测出干湿变化存在5个跃变事件；干湿序列存在明显的8～11a、18a、30a、40a和100a左右周期；32．5°N以北为涝灾多发区，以南为旱灾多发区，且冷期时旱灾区域较小，暖期时旱灾区域较大。

地表温度热红外遥感反演的研究现状及其发展趋势

区域性或全球性的地表温度,只有通过遥感手段才能获得,在诸多应用中是一个非常重要的参数。地表温度反演是热红外遥感研究的热点和难点之一,大气校正、温度与比辐射率的分离是必须考虑的两个重要方面。近年来有关的研究非常多,主要反演方法可分为5类:单通道方法、分裂窗(双波段)方法、多波段温度-比辐射率分离方法、多角度温度反演方法和多角度与多通道相结合的方法。这些方法都各有利弊,如何提高反演的精度和模型的适用性是地表温度热红外遥感的未来发展趋势,理论和实验相结合的多种信息源的综合应用成为必然的要求。

仪征地区农田深层土壤湿度遥感反演初探

利用MODIS合成产品数据MOD11A2和MOD13A2获取的陆地表面温度(Ts)和归一化植被指数(NDVI)构建Ts/NDVI特征空间,依据该特征空间计算温度植被干旱指数(TVDI),进而反演了仪征地区不同季节的40 cm土壤相对湿度。使用野外同步实测数据进行验证,结果显示,总体平均相对误差为11.83%,2004年11月误差最小,为4.30%。遥感反演的仪征地区土壤湿度分布图表明该地区存在两个土壤湿度高值区,分别位于仪征南部的长江冲积平原和西北部的谷底平原地带,并且土壤平均相对湿度越大,其高值区与低值区之间的差异越小。

江苏沿海地区NDVI的演变特征及其对区域气候变化的响应

以江苏沿海地区为研究对象,利用1998—2008年从SPOT VEGETATION中提取的归一化植被指数(NDVI)资料,分析江苏沿海地区植被覆盖的时空变化规律。结果表明:(1)江苏沿海地区的NDVI有明显的季节变化,春季3、4月份及夏季7、8月份NDVI指数上升明显;近10年来,江苏沿海地区植被覆盖率呈增加趋势,植被状况有所改善。(2)1999年江苏沿海地区NDVI具有明显的区域差异,其表现为盐城较高、连云港次之、南通较低;到2007年连云港、南通地区NDVI明显增加,盐城地区总体增加,但区域差异较大,部分地区还出现了明显的下降趋势。(3)江苏沿海地区气候(气温、降水)因素对NDVI影响作用明显,二者均对NDVI有显著的正相关性,其中气温是主导因素。

基于Landsat卫星资料的苏州城市热岛效应遥感分析

为了对苏州市快速城市化进程中的热岛效应进行研究,采用三个时期的Landsat/TM遥感影像资料来反映地表热辐射信息。基于CART决策树分类得到每个时期的土地覆盖分类图,然后通过单通道算法反演得到地表温度,并对2个时期的地表温度进行标准化分级处理,计算得到采取本文定义,1986,1995及2004年的热岛面积指数分别为4.87%,11.10%和37.87%。研究了城市化过程中城市热岛强度和空间分布变化,分析了土地覆盖变化对热岛效应的影响。结果表明,苏州市存在比较明显的城市热岛效应,并且在20多年中随着城市化过程热岛范围进一步扩展。

基于多时相遥感的蝗虫生境类型对蝗虫发生的影响

蝗虫生境类型与蝗虫的发生和成灾有着密切联系。对蝗虫生境类型进行正确划分,是研究蝗虫发生与生境关系机理以及进行蝗灾预测预警的关键。综合利用1992—2010年7景LandSat TM数据,利用改进的蝗虫生境类型提取方法,对3个典型历史时期(1992、2000和2009年)渤海新区蝗虫生境进行分类,并结合气象数据对蝗虫发生的影响因素作了分析。研究表明改进的蝗虫生境类型提取方法充分利用多时相数据中植被的物候信息,较好地解决了关键生境类型识别中的同物异谱和同谱异物问题,3个时期蝗虫生境类型分类图分类总精度分别达到89.92%、90.84%和92.23%,Kappa系数分别为0.869 5、0.880 9和0.904 7。对比分析显示,在研究时段芦苇地面积保持稳定,草地面积变大,在蝗虫大暴发时期达到596.2 km2。进一步的分析表明,典型历史时期研究区蝗虫暴发是生境类型和气候因子综合影响的结果。2000年蝗虫大暴发的主要原因是草地面积增加和气候因子的促进作用;2009年蝗虫暴发程度减轻是由于苜蓿地面积增加、草地面积减少以及降水增加等因素共同作用的结果。

基于遥感数据的苏州市热岛效应时空变化特征分析

城市化对于城市环境的一个重要影响是热岛效应。为了研究苏州市20多年来城市化进程对热岛效应的影响,采用遥感与GIS相结合的方法来定量的分析城市热环境的时空变化。根据1986和2004年两个时相的Landsat TM影像提取了研究区的土地覆盖以及亮温信息,在此基础上通过统计分析和G IS的缓冲区分析对这18a来苏州地区的热岛时空变化及其与土地覆盖变化的关系进行了深入研究。分析结果表明,城市热岛与城区的空间分布之间存在明显的一致性。

清代江苏省冬季冷暖等级序列的重建及特征分析

通过对历史文献资料的收集整理，重建了清代江苏省冬季逐年冷暖等级序列，并利用Morlet复小波变换分析方法对序列进行了多时间尺度特征的综合分析。结果表明：（1）整个清代江苏省冬季气候变化大致可分为2个冷时段（1644—1730年、1821—1900年）和1个暖时段（1731—1820年）；（2）重建的冷暖等级序列存在多尺度下的周期变化特征，其中有较明显的周期变化尺度是38～42a、18～20a、13～15a和8a，38～42a和8a特征时间尺度的周期变化相对具有全域性，18～20a尺度的周期变化在1690-1790年之间比较明显，13—15a尺度的周期变化在1720年之前和1830年之后比较明显；（3）重建序列的第1主周期为42a，第2、3、4主周期依次是20a、8a和3a；在42a尺度下，清代江苏省冬季气候可划分为6个偏冷时段和6个偏暖时段。

遥感与GIS在蝗虫生境研究中的应用进展

蝗虫生境是蝗虫赖以生活、生存的环境。利用遥感技术获取与蝗虫密切相关的各种生境因子,并结合GIS技术研究和阐明蝗虫的生境因子对东亚飞蝗的产卵、孵化、成虫、迁飞等生育周期的影响机理,是实现对蝗虫监测、预测预警的基础。文章首先分析了各种蝗虫生境因子对蝗虫发生的影响机理,认为这些生境因子对蝗灾发生的影响不是孤立地起作用的,仅靠单个生境因子进行蝗灾的预测是不全面的,而遥感和GIS技术方便的获取、管理和分析多种生境因子数据,在大尺度蝗灾发生监测和预警中起到不可替代的作用。通过对遥感与GIS在蝗虫的不同发育阶段(蝗卵发育阶段、蝗蝻发育阶段和成虫阶段)的应用及其进展的分析,认为对蝗虫不同生育阶段的遥感监测需采用不同的参数和技术才能达到更好的效果,最后提出了遥感与GIS在蝗虫生境监测方面的未来发展方向。