基于无人机遥感的海岸带生态环境监测研究综述

本文介绍了无人机遥感系统的发展历史及现状,并从海岸带生态环境监测应用角度,总结了无人机平台、载荷在海岸带生态环境监测的现状;综述了无人机遥感在海岸带生态环境监测中8个不同场景的应用,为无人机遥感在海岸带管理中的发展潜力和有效性提供了参考。同时指出,为进一步提升无人机遥感在海岸带生态环境监测中的应用效果,需要在无人机载荷、像控点(GCPs)布设、光谱数据处理等相关技术方面进行进一步研究和完善。未来,随着无人机数据传输速度的提高与无人机自组网技术的发展,有望实现海岸带生态环境高效、智能化监测。     

海岸带地理环境雷达遥感监测关键问题研究

全球海岸带地区人口密集、经济发达,近一半人口生活在沿海约200 km范围内,是地球上水圈、岩石圈、大气圈、生物圈和人类社会相互作用最频繁、最活跃的地带,也是全球自然生态环境最为复杂和脆弱的区域之一。海岸带动态变化监测是全球变化与应对领域的重要方向,基于雷达遥感开展河口海岸带地理环境监测,如河口三角洲地形地貌、地面沉降、海岸线变化、湿地分类变化等,有助于分析海平面上升与地面垂直运动的叠加影响,提升海岸线提取和湿地动态变化监测的可靠性,为海岸带城市规划、开发利用、环境保护和工程建设等提供科学依据。     

多源遥感数据在南极冰雪变化监测中的应用研究

正南极独特的地理环境和恶劣的自然条件给南极冰雪变化的系统研究带来了种种限制,直到卫星遥感技术的发展为相关研究提供了新的技术与方法。然而,在南极冰雪环境快速变化的前提下,单一的遥感传感器难以满足人类对南极的持续监测;因此,多源遥感数据在南极冰雪变化监测中的应用研究成为了南极科学研究与遥感技术研究双双发展的必然。本文使用光学遥感影像、主动微波遥感影像及被动微波遥感影像等多源遥感数据,分别在南极局部区域与     

遥感技术在我国生态系统服务功能评估中的应用

经济的快速发展破坏了生态环境和生态系统的服务功能,如何准确评估生态环境和生态系统服务功能质量对于环境保护、经济的可持续发展以及政策制定等具有重要意义。传统评估方法需要消耗巨大人力、物力和财力,难以实时客观的评估,而遥感监测技术在生态环境监测应用中不断发展,为人们对生态环境及其生态系统的监测和评估提供了更加有效的手段。本文首先描述了生态系统服务功能概念的提出及发展,随后介绍了遥感技术的特点,着重阐述了遥感技术在当前我国生态系统服务功能评估中的应用及作用,最后,总结了遥感技术在我国当前服务功能评估中的问题和以后的发展方向。     

广西海岸带生态环境胁迫分析

随着人类活动的不断增强和暴雨干旱等自然灾害的频繁发生,自然生态环境受到破坏,生态系统难以保持其原始的状态。本文以广西海岸带为研究区域,构建生态环境胁迫指标体系,应用主成分分析法计算其干旱、暴雨胁迫指数,并分析了广西海岸带生态环境胁迫的现状。     

盘锦海岸带开发与生态耦合性分析

针对海岸带开发强度与生态环境交互影响研究的不足,该文以盘锦海岸带为研究对象,借鉴物理学耦合度理论,建立开发强度与生态环境动态耦合综合评价指标体系,并定量分析2003-2013年二者间耦合过程与演进趋势。结果表明,盘锦海岸带开发强度与生态环境耦合协调度随时间呈上升趋势,协调类型由不协调发展过渡为协调发展,由开发强度受阻转变成生态环境滞后,符合盘锦实际情况。该研究方法结合地理国情监测数据,分析海岸带开发与生态环境动态耦合关系,对深入开展海岸带地理国情监测有重要参考价值。     

空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室及海岸带地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室简介

<正>深圳大学空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室及海岸带地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室是新组建的实验室,研究领域为时空数据挖掘、多传感器集成测绘新技术、海岸带测绘及海岸带遥感和应用,以及位置服务与智能交通等;研究思路是将空间信息智能感知的理论和方法应用于多源时空数据快速获取以及时空数据的分析、挖掘和可视化,并与地理信息服务相结合,应用于位置服     

遥感影像的海岸线自动提取方法研究进展

海岸带是人类活动集中且容易受到破坏的区域之一,快速而准确地实现海岸线的提取对海岸带管理及海岸带演化研究具有十分重要的意义。遥感技术因其大范围、高效率、低成本等突出优势逐渐成为一种实现海岸线提取及监测其动态变化的方式,克服了传统海岸线测绘方法的时间周期长、劳动强度大等缺点。本文综述了近些年提出的基于遥感影像的海岸线自动提取方法的研究进展。首先给出了海岸线的定义与分类,阐明了瞬时水边线及真实海岸线提取两个阶段及具体的提取流程,重点论述了通过提取瞬时水边线,进而获取真实海岸线的阈值分割方法、边缘检测算子方法、活动轮廓模型方法、数据挖掘方法、多分辨分析方法、面向对象方法、极化方法及其他方法,分析和比较了各种方法的优缺点,阐述了海岸线校正原理及精度评价方式,并对下一步的研究工作进行了展望。     

遥感技术与西部大开发

针对我国西部大开发的重点,分析了遥感技术在西部地区资源调查、生态环境监测及基础设施建设中的技术优势,列举了遥感技术在这些领域所取得的成就,阐述了遥感技术在西部大开发过程中所能解决的问题及其途径,分析了遥感技术今后的发展方向,认为遥感技术应是西部大开发首选的技术手段之一。     

虚拟地理环境研究与展望

首先从地图到地理信息系统再到虚拟地理环境的演化过程,剖析发展虚拟地理环境的实际需求,从而对现阶段的虚拟地理环境进行定位;其次,从虚拟地理环境架构设计的角度,对虚拟地理环境各个组件功能设计过程中的关键难点进行阐述;最后,面向国家层面的重大需求,以虚拟地理环境与遥感技术、全球变化研究相结合为契合点,提出对虚拟地理环境发展的展望。     

Geomorphological analysis for inventory of degraded lands in a river basin of basaltic terrain using remote sensing and GIS

In recent years, the use of remotely sensed data and Geographic Information System (GIS) applications has been found increasing in a wide range of resources inventory, mapping, analysis, monitoring and environmental management. Remote sensing data provides an opportunity for better observation and systematic analysis of terrain conditions following the synoptic and multi-spectral coverage. In the present study, the geomorphological analysis reveals that various denudational and depositional landforms have been analysed and mapped. The soil depth ranges from extremely shallow in isolated mounds to very deep in the pediplains. Based on the slope gradient, morphometry, soil depth, vegetation cover and image characteristics of standard FCC imagery of IRS-1D LISS-III data, four categories of eroded lands i.e., very severe, severe, moderate and nil to slight have been identified and mapped. The integrated analysis of slope, geomorphology and degraded lands layers in GIS revealed that the pediplains, rolling plains and subdued plateau are associated with very severe land degradation and accounts for 6.05%, 3.85% and 3.47% of total area respectively. The analysis of percentage of degraded lands at geomorphic sub unit level indicates that severe land degradation process is dominant in the dissected ridges, isolated mounds, escarpments and plateau spurs. The remote sensing data and GIS based detailed geomorphological and degraded lands analysis ensure better understanding of landform-eroded lands relationship and distribution to assess the status of land degradation at micro geomorphic unit for reclamation, geo-environmental planning and management. Similar study also helps in the areas of natural resource management, environmental planning and management, watershed management and hazards monitoring and mitigation.     

基于遥感技术的土地利用／覆被变化研究

遥感技术是研究土地利用/覆被变化状况的重要手段之一,目前该技术已有一套较成熟的研究方法,本文从遥感数据选择、图像预处理方法、土地利用/覆被变化遥感分类、土地利用/覆被变化动态信息提取等方面对土地利用/覆被变化遥感动态监测技术进行了系统的论述,最后指出多信息源、综合的信息处理机制将是土地利用/覆被变化遥感动态监测技术发展的必然方向。     

基于东亚飞蝗生育周期的遥感蝗灾监测新模式

当前 ,国际遥感蝗灾监测的技术路线一般是爆发蝗灾后受损面积、程度的监测与评价 ,研究灾害的有效预警与预测方法 ,对防灾减灾更具有现实意义。通过连续 2 0 0 1、2 0 0 2年连续实地对渤海湾夏蝗孵化期、生长期和成虫期等 7个阶段的野外观测 ,对蝗虫生境物理和生物依赖条件样方统计、光谱测试和遥感机理实验 ,提出了“飞蝗生育周期遥感三段监测”的论点 ,根据这个论点将遥感监测设计为 3个阶段 :(1 )孵化期水热条件遥感反演 ;(2 )生长期食量猛增遥感监测芦苇叶面积指数和植被盖度变化 ;(3)成虫期寻找新食源对芦苇盖度 (温度 )和地表水条件 ,进而对聚集条件和迁移方向的分析指导灭蝗。有效发挥了遥感连续动态观测的技术特点 ,为建立环渤海湾东亚飞蝗遥感监测体系提供了基本技术路线 ,介绍的思路与方法也可以对森林病虫害等大规模突发病虫灾害起到借鉴作用     

Tracking desertification on the Mongolian steppe through NDVI and field-survey data

Abstract

Changing environmental and socio-economic conditions make land degradation, a major concern in Central and East Asia. Globally satellite imagery, particularly Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data, has proved an effective tool for monitoring land cover change. This study examines 33 grassland water points using vegetation field studies and remote sensing techniques to track desertification on the Mongolian plateau. Findings established a significant correlation between same-year field observation (line transects) and NDVI data, enabling an historical land cover perspective to be developed from 1998 to 2006. Results show variable land cover patterns in Mongolia with a 16% decrease in plant density over the time period. Decline in cover identified by NDVI suggests degradation; however, continued annual fluctuation indicates desertification – irreversible land cover change – has not occurred. Further, in situ data documenting greater cover near water points implies livestock overgrazing is not causing degradation at water sources. In combination of the two research methods – remote sensing and field surveys – strengthen findings and provide an effective way to track desertification in dryland regions.     

近岸/内陆典型水环境要素定量遥感空间尺度问题研究

近岸/内陆水环境遥感的空间尺度问题研究包括空间变异尺度及遥感监测空间尺度需求,以及多源多尺度遥感数据及定量产品的空间尺度误差两个方面。利用长时序高分一号16 m遥感数据集高时空分辨率的综合优势,采用空间半变异函数分析方法获取了中国近岸/内陆典型水环境要素（以悬浮颗粒物为例）的空间变异尺度。基于水环境要素空间变异的连续性和泰勒级数展开理论,定量化地描述了空间尺度误差解析函数。结果表明,近岸/内陆水体等高动态水体的空间变异尺度平均在150 m以下,而外海等相对稳定水体空间变异尺度在300 m以上。随着空间分辨率的降低,受到空间变异和水环境要素非线性定量反演模型的共同影响,悬浮颗粒物的空间尺度误差显著增大,亟需重点研究区域化的尺度误差校正方法。     

RNDSI: A ratio normalized difference soil index for remote sensing of urban/suburban environments

Understanding land use land cover change (LULCC) is a prerequisite for urban planning and environment management. For LULCC studies in urban/suburban environments, the abundance and spatial distributions of bare soil are essential due to its biophysically different properties when compared to anthropologic materials. Soil, however, is very difficult to be identified using remote sensing technologies majorly due to its complex physical and chemical compositions, as well as the lack of a direct relationship between soil abundance and its spectral signatures. This paper presents an empirical approach to enhance soil information through developing the ratio normalized difference soil index (RNDSI). The first step involves the generation of random samples of three major land cover types, namely soil, impervious surface areas (ISAs), and vegetation. With spectral signatures of these samples, a normalized difference soil index (NDSI) was proposed using the combination of bands 7 and 2 of Landsat Thematic Mapper Image. Finally, a ratio index was developed to further highlight soil covers through dividing the NDSI by the first component of tasseled cap transformation (TC1). Qualitative (e.g., frequency histogram and box charts) and quantitative analyses (e.g., spectral discrimination index and classification accuracy) were adopted to examine the performance of the developed RNDSI. Analyses of results and comparative analyses with two other relevant indices, biophysical composition index (BCI) and enhanced built-up and bareness Index (EBBI), indicate that RNDSI is promising in separating soil from ISAs and vegetation, and can serve as an input to LULCC models.     

潮汐和植被物候影响下的潮间带湿地遥感提取

潮间带湿地具有重要的生态和经济价值,但受到全球变化影响,发生大面积退化甚至丧失.掌握潮间带湿地的时空分布特征,对海岸带资源的科学管理具有重要意义.由于受到多云多雨天气和潮汐动态淹没的影响,单时相遥感数据难以获取完整的潮间带湿地信息.因此,本研究开发了一种基于时序遥感指数的潮间带湿地分类算法,并以福建省亚热带海岸带为例,...     

GNSS-MR技术用于雪深探测的初步研究

积雪是全球水循环中的重要组成部分,积雪深度与雪水当量的精确监测对全球气候变化研究极其重要。随着GNSS研究与应用的不断深入,基于多路径效应的GNSS-MR（GNSS multipath reflectometry）技术用于地表环境监测（植被、土壤湿度、雪深、海平面等）已成为一种新兴的遥感手段。分析了SNR（signal-to-noise ratio）信噪比值的变化特性,详细给出了基于SNR观测值的GNSS-MR技术探测雪深的基本原理及其计算流程图。为了验证算法的有效性,利用科罗拉多州17 d连续跟踪站NWOT的GPS数据反演了降雪厚度,其结果与实测的雪深记录数据吻合较好,误差均值为0.07 m。初步研究结果验证了GNSS-MR技术用于积雪深度探测的可行性,并为后续充分利用现有的全球密集GNSS跟踪站数据开展地表环境监测提供重要参考。     

北京山区植被覆被率遥感制图与景观格局分析——以门头沟区为例

准确、快速地获取植被覆盖状况信息是北山区生态恢复和建设的关键与重点.本文在FCD Mapping model的原理和方法基础上,利用TM图像对北京门头沟区植被覆被率展开调查和制图应用研究,并利用FRAGSTATS软件对所得的植被覆盖等级图从斑块大小、斑块数、斑块密度、斑块平均面积、分形维数和聚集度等角度进行了空间格局的剖析.     

山水林田湖草生态保护修复项目遥感监测及辅助绩效评价

山水林田湖草生态保护修复是保障国家生态安全的重要举措,科学合理的生态保护修复项目监测和绩效评价方法,有助于保障生态保护修复工程的顺利实施和生态保护修复成果的可持续发展。本研究采用文献综述和案例分析相结合的方法,论述了遥感技术在山水林田湖草生态保护修复项目监测和绩效评价中的具体应用。从关注区域生态系统格局和质量两方面出发,选择遥感数据获取的土地覆盖类型、植被长势、水质参数作为评价指标,整体实现了山水林田湖草各生态要素的监测;从维护和提升区域生态系统服务出发,选择水源涵养、水土保持、生态系统承载力等指标,论述了遥感数据在辅助山水林田湖草生态保护修复项目绩效评价中的作用。最后指出积极探索新的遥感数据挖掘方法,并结合遥感技术与传统的调查方法,有望形成更客观、更快速且具备可执行性的山水林田湖草生态保护修复项目监测及绩效评价体系。