基于AMSR-E被动微波遥感数据的广东省土壤水分变化监测

概述了植被覆盖地表微波辐射传输模型的原理和表示方法,指出在地表粗糙度、植被层和大气等影响相似的情况下,微波极化差异指数的变化突显土壤水分变化。利用AMSR-E星载被动微波遥感亮度温度数据,计算分析地表微波极化差异指数(MPDI)的月平均分布,以广东省为试验区,获得了2004―2009年10月份广东省10.7GHz通道的MPDI月距平值△MPDI的统计分布,绘出研究区土壤水分变化程度分布图,并与研究区降水情况作比较。结果表明,距平值的大小反映了研究区土壤水分发生异常的程度,能为监测研究区干旱洪涝发生的等级提供了一种有效便捷的方法。

基于GIS的广东省人防工程管理信息系统研究

在构建广东省人防工程管理信息系统空间数据库、影像数据库和属性数据库的基础上,利用组件技术实现图文互查和图文结合的显示与输出,并与人防办公系统无缝结合。使用基于XML的SVG作为图文结合输出的技术,是目前正在快速发展中的一种新技术,该技术对于图文办公一体化的GIS系统,尤其是WebGIS系统的开发有很强的借鉴意义。

一种实现地理信息服务的GIS应用服务器框架

随着信息技术的发展,使得运用传统的地理信息系统对外提供空间地理信息服务成为了可能。另一方面,人们对地理信息需求的日益增长也促使了GIS从地理信息系统逐步向地理信息服务的转变。为此,介绍了地理信息服务的概念,结合应用服务器技术提出了一个基于应用服务器的地理信息服务框架,并分析了该框架的特点及其关键技术。最后,指出应用服务器技术是实现地理信息服务行之有效的方法。

面向国土空间规划的“双评价”体系构建及广东省实践

国土空间规划"双评价"是指资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价,是新时代国土空间规划的前提和基础。文章首先梳理"双评价"方面的学术争论及规划领域"双评价"的发展历程;其次明晰新时代国土空间规划"双评价"的目标、内容和技术方法,提出构建"一个目标、两个评价、三类功能、四个维度、五个重点"的国土空间规划"双评价"体系;最后以广东省为例介绍实践经验,以期为正确认识"双评价"和科学开展"双评价"实践提供参考。

基于卫星多光谱的广东亚热带森林FMC遥感反演

通过森林可燃物含水率(FMC)监测评估植被活叶的水分状况,探究可燃物水分含水率与植被本身的微观特征及植被的环境条件的关系,包括森林几何特征因子(如树高、冠幅宽度)和森林水分特征因子(NDVI、NDII)。除具有传统的线性关联外,森林的特征变量之间存在非线性关系。采用常规线性回归、XGboost、梯度提升回归3种经典的机器学习算法预测FMC。最后,通过分配权重整合这3种算法,构成新的“综合投票回归”方法。计算结果与样点初始值相关性最好,误差最低。该研究基于卫星遥感反演的低成本、准实时的FMC指数,可为制定森林火灾风险管理策略提供理论支撑和森林可燃物水分的时空分布数据。

遥感与GIS技术在湿地定量研究中的应用趋势分析

在充分吸收已有相关研究成果基础上,提出利用RS与G IS技术,全面开展湿地系统定量化研究的思路和框架。重点分析了RS与G IS技术在湿地识别及类型划分、湿地生物量的遥感估测、湿地景观演变的动态分析、湿地评价与湿地保护区建设、湿地管理信息系统等研究中的应用趋势。研究表明,利用遥感与G IS技术可以增强湿地研究的宏观性、动态性、定量性。

基于3S技术的广东省湿地科学数据库共享平台设计研究

广东省是湿地大省,辖区内湿地资源丰富,多样性突出,而湿地资源作为生态资源中非常重要的一环,有"人类之肺"的美誉。近些年来,伴随着城市化的快速发展和环境问题的日益突出,湿地资源的研究被提上了重要的议程,湿地研究总体朝着理论研究基础化,评价方法定量指标化,更多地采用新技术和跨学科合作的趋势发展。为了适应这一趋势,综合采用了最新的3S技术,使用RS技术对湿地资源进行调查、分类、统计,用GPS进行实地抽样调查验证,并将调查验证的成果以B/S结构的GIS平台进行展示,达到信息查询与共享的目的,实现广东省湿地资源的科学化,信息化管理,为相关部门提供决策支持。

广东省陆地生物多样性热点区域及其胁迫因素

生物多样性热点区域的识别及其胁迫因素的分析为生物多样性的保护和恢复提供了有效途径。当前研究大多将物种多样性及其受威胁状况结合起来确定需优先保护的热点区域,缺乏在识别生物多样性热点区域的基础上对其胁迫状况的深入分析。文章基于广东省动植物物种、生态系统林分类型、土地利用等多源数据,利用植物物种多样性、动物物种多样性和景观多样性构建陆地生物多样性热度指标,进而识别生物多样性热点区域,并在此基础上根据生物多样性面临的主要威胁分析了生物多样性受胁迫程度及主导胁迫因子。结果表明:1)广东省陆地生物多样性热度高值区主要分布在人类干扰相对较小的山区,基于热度值分区识别出云雾山、南岭、罗浮山、莲花山4个生物多样性热点区域,总面积达59931.82 km^(2),占广东省陆域面积的33.58%。2)热点区域内各类保护区面积合计6594.39 km^(2),约为广东省所有陆域保护区面积的61.33%,涉及广东省全部204个陆域保护区中的122个。热点区域内保护区的面积仅为热点区域总面积的11.00%,生物多样性仍有大量潜在的保护需求。3)在4个热点区域中,云雾山生物多样性普遍受到中度至重度胁迫,主导胁迫因子为经济发展强度;其他3个热点区域生物多样性广泛受到轻度至中度胁迫,最主要的胁迫因子均为地质灾害风险。

基于土地利用变化的景观生态风险评价——以广东省海岸带为例

以广东省海岸带为研究区,基于2005、2010、2015和2020年4期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观生态风险指数模型和空间自相关分析等方法,对近15年广东省海岸带土地利用动态特征和景观生态风险进行定量评价,并进一步揭示其时空演变特征。结果表明:(1)2005—2020年,广东省海岸带土地利用类型以林地、耕地和建设用地为主,林地和耕地分别占研究区总面积的59%和23%以上;土地利用主要转移特征为建设用地增加了2560.70 km ^(2),其中80.10%由耕地和林地转移而来;(2)近15年来,研究区生态状况以低风险、较低风险和中风险区为主,共占研究区总面积的76%以上,低风险区与较低风险区面积占比由48.79%减少到38.33%,中风险区面积占比由24.16%增加到38.27%;(3)2005—2020年广东省海岸带景观生态风险呈现正相关关系,在空间上呈集聚效应,“高—高”风险区主要分布沿海城市附近,“低—低”风险区主要分布在珠三角城市。研究结果揭示了广东省海岸带土地利用转移特征和景观生态风险时空演变特征,为海岸带土地资源的合理开发、景观格局的优化以及政策制定提供理论依据。

国内外地理学视角下数字基础设施的研究进展与展望

本文利用文献计量方法回顾并对比了国内外地理学视角下数字基础设施的研究进展。研究发现:①国外研究起步早、进展快、主题多,持续深入拓展,国内研究尽管起步相对较晚,但2019年以来在经济管理学者主导下呈爆发性增长态势;②国外研究基于批判性视角和需求端,重点关注数字鸿沟、社会–空间不平等和弱势地区的数字化转型,国内研究强调功能性视角和供给端,聚焦数字基础设施赋能区域数字经济发展和互联互通。总体而言,新一轮数字技术革命、信息社会公平公正和国家战略需求从供需两端推动数字基础设施研究兴起,国内外研究议题相近但研究重点、视角和导向相异。展望未来,建议:①平衡供给和需求端的中国数字基础设施地理学研究,强化研究成果的联动性和系统性;②将数字基础设施融入地理学既有理论框架,推进学科知识生产和理论建设;③充分挖掘地理学综合性优势,引领数字基础设施的跨学科交叉研究。

乡村振兴水平时空特征及其影响因素——以广东省为例

[目的]综合评测广东省各地级市乡村振兴水平及其子系统发展水平,探究其在2017—2021年的时空演变特征与影响机制,为乡村振兴工程的持续推进提供科学参考。[方法]基于产业兴旺、生活富裕、乡风文明、治理有效和生态宜居5个子系统构建测算体系,运用TOPSIS法测评广东省乡村振兴水平;运用冷热点分析法探究广东省乡村振兴水平与各子系统发展水平的时空演变特征;运用地理探测器分析乡村振兴的主要影响因素与各因子交互作用规律。[结果](1)研究时序内,广东省乡村振兴水平小幅度上升,同时研究单元的演变类型以等级跃升为主,珠三角地区始终为高值单元聚集区。各子系统发展水平变化相对一致,但研究单元的类型演变存在明显差异。(2)研究时序内,研究单元的各类属性整体上均以热点聚集为主要联系类型,且各属性的高值聚集区始终是珠三角地区。(3)2017—2021年,广东省乡村振兴的主要影响因素为财政支撑、产业优度和经济基础,各因子的交互类型在两个研究年均为非线性增强或双因子增强。[结论]研究时段内广东省乡村振兴水平呈现小幅提升,各子系统发展水平则具有不同的演变态势,但均存在明显空间异质性,同时乡村振兴是多元要素共同驱动的结果。

植被覆盖地表主动微波遥感反演土壤水分算法研究

主动微波遥感监测土壤水分具有全天时、全天候并对地物有一定的穿透能力等特点,突破了传统测量方法和光学遥感获取土壤水分的局限。文中在分析植被对微波信号影响的基础上,总结了当前国内外基于主动微波遥感监测植被覆盖地表土壤水分的原理和方法,指出利用"水-云模型"从总的极化雷达后向散射中去除植被影响后,能够改进后向散射系数和土壤含水量之间的关系。最后利用ENVISAT ASAR数据,结合实地采样获得的土壤含水量数据拟合两者之间的关系,结果表明农作物覆盖地表土壤水分变化的估算算法还需要进一步发展和改进以提高反演精度。

基于GIS的广州市土地利用遥感动态监测与变化分析

以1997、2003年广州市的Landsat TM影像为基本数据源,在遥感和地理信息系统处理软件的支持下,经过几何纠正、图像裁剪和图像增强处理后,采用最大似然比法结合人工目视解译对影像进行了识别分类,获得了广州市两个时相的土地利用分类数据,并进行了分类精度评价。然后建立了土地利用转移矩阵,并利用数值统计的方法,从不同角度分析了1997～2003年广州市土地利用变化的过程,包括土地利用变化的数量、速度、空间转移及其区域差异等。另外,经济发展、人口的增长、城市化建设等因素是广州市土地利用变化的主要驱动力。

河道演变的遥感分析研究——以北江下游为例

以近30a来共7个时相的MSS、TM遥感影像和相关地区的1：5万地形图作为数据源，在建立遥感识别标志和影像特征的基础上，对北江下游河岸变迁、洲滩和河道演变进行了分析研究。结果表明，在1975～2002年间，北江下游河道具有明显演变过程，岸、滩冲淤变化明显，部分地区发生淤积。在获取河道横向演变特性的基础上，对比该时段内北江下游河道纵向演变情况得出：河道的纵向变形影响横向变形，总体变化两者成反比关系，河势向着稳定的趋势发展。

基于地理加权和最小二乘线性回归模型的气温与NDVI聚集密度的相关分析

基于2015年广州地区1 km空间分辨率的MOD13A 3月合成NDVI数据以及春夏秋冬4个季节的气象站点近地表气温,首先利用聚集密度计算方法计算NDVI的聚集密度,构建不同季节近地表气温与NDVI聚集密度的最小二乘线性回归模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR),分析广州市近地表气温与NDVI聚集密度的相关关系,探讨不同季节NDVI聚集密度回归系数的空间分布,并利用AICc信息准则、拟合优度和Sigma指标对GWR与OLS的结果进行比较分析。结果表明:NDVI聚集密度较好地反映了研究区建设用地、植被和水体等下垫面的综合信息;与OLS模型相比,GWR模型的拟合效果更显著,最小的拟合度从0.02提高到0.464,GWR模型的拟合度最大值达到了0.724;GWR模型回归残差的Moran’s I显著减少,如1月份Moran’s I指数从0.383减少到0.022;NDVI聚集密度对气温的影响具有空间异质性,整体上,从广州北到南,GWR模型中NDVI聚集密度与气温的回归系数由负值逐渐增加到正值,表明NDVI聚集密度对气温有着从负到正的影响;下垫面以不透水面为主的区域,GWR模型拟合度较低,以植被为主要下垫面的区域,GWR模型拟合度较高。

基于遥感方法反演珠江三角洲西江干流悬浮泥沙分布研究

基于定量遥感理论,采用水色光谱仪与传统泥沙测量对珠江同一河段在汛期和非汛期进行水样同步测量的方法,确保建立相关关系数据的同步性;由水色光谱仪测得的光谱值推算出遥感反射率,并等效计算准同步TM图像相应波段的遥感反射率;再由水文测站测出悬浮泥沙浓度,通过对等效算出的TM各个波段遥感反射率和悬浮泥沙浓度这两组数据分别在汛期和非汛期的相关分析,得到8种形式的经验模型。结果表明,在汛期TM3波段光谱值与悬浮泥沙浓度之间的相关系数最高;在非汛期TM3与TM2波段的比值与悬浮泥沙浓度之间的相关系数最高。因此,分别采用相应的模式进行研究区域悬沙浓度反演,效果良好。

雷达遥感中基于多尺度的土壤粗糙度变化

利用雷达进行地表观测的过程中,土壤粗糙度情况对雷达后向散射有重要影响,是地表土壤水分获取模型中的关键输入参数。目前,遥感领域大多数研究都是基于单尺度利用均方根高度s和相关长度l来描述水平和垂直方向土壤表面粗糙度的情况。为此,针对农用地地表不同粗糙度情况,分析了不同尺度的实际测量剖面数据,结果表明:表征粗糙度大小的s和l值变化不仅与表面粗糙情况有关,还与不同空间尺度相关;使用单一尺度来描述地表粗糙度情况是不准确的。

基于Web GIS的电厂地下设施管理信息系统研制

基于Java的WebGIS技术,结合沙角电厂地下设施管理信息系统的研制实践,研发出一个电厂地下设施管理地理信息原型系统,该系统实现了C/S和B/S的有机结合,解决了矢量化地图的操作、图形及地下设施属性数据双向查询、统计、专题图、统计图制作、地下设施分布分析及规划等问题,特别是提供了地下管道剖面生成及分析功能。

东江流域近20年来生态安全时空变化遥感分析

基于遥感和GIS技术,运用1988年、1998年和2007年的遥感影像,提取生态安全影响因子,建立生态安全评价指标体系和评价模型,分析了近20年来东江流域生态安全时空变化特点,并建立了生态安全相对变化率模型,通过计算揭示东江流域生态安全变化的区域差异。

基于“3S”技术的环境保护综合信息平台设计

网络技术、通信技术和空间信息技术的飞速发展为环境保护提供了新的技术手段。在分析国内城市环保信息化现状的基础上,对基于“3S”技术的城市环保信息系统进行了整体设计,探讨了系统的总体结构、数据组织和功能设计,阐述了系统的开发环境、系统集成等关键技术。