长白山北坡苔原/岳桦景观边界的定量检测

景观边界是不同景观类型之间的过渡带,是生态系统与环境(包括地形和地貌等)相互作用的产物,运用地理信息系统和多变量分析方法(主成分分析PCA和移动窗口分析法MSWA)分别对样线数据和TM遥感影像数据进行分析,定量判定长白山北坡苔原和岳桦景观边界的宽度和位置。结果表明:长白山北坡苔原和岳桦景观边界的宽度为60m左右,这与野外样线调查的结果——该边界的宽度为50m相一致;研究结果表明:与地理信息系统和其它统计方法相结合,TM遥感影像数据可以用于森林景观边界的定量检测;在景观边界的检测方面,移动窗口法比主成分分析法更可靠;只要样线布设合理,主成分分析法也可以用于景观边界的定量检测。     

五个时期辽河三角洲滨海湿地格局及变化研究

以1982~2015年期间的5期10景辽河三角洲滨海湿地Landsat MSS/TM/OLI影像为主要数据源,在遥感和地理信息系统技术支持下,通过景观指数和各土地利用类型面积间的转移矩阵,对辽河三角洲滨海湿地景观格局及变化进行研究。研究结果表明,5个时期(1982年、1989年、2000年、2010年和2015年)辽河三角洲滨海湿地都以芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽和水田为主要景观,芦苇淡水沼泽以大斑块分布在研究区的西部平原地带,水田以大斑块分布在研究区的东部。湿地类型之间的转变主要表现为自然湿地向人工湿地和人工景观转变。湿地景观破碎化程度加剧,优势度下降,趋于各斑块均匀分布。人类活动是导致辽河三角洲滨海自然湿地丧失和退化的主要原因。     

辽河三角洲湿地景观的水文调节与防洪功能

以辽河三角洲为对象论述了湿地景观的水文功能,重点研究湿地蓄水容量与苇田蒸发散、湿地水更新率、稻田水量平衡等湿地的水文调节功能及人类活动的影响;探讨了湿地水文调节功能的价值估算,三角洲地下含水层的调洪功能;并根据辽河三角洲湿地的景观生态特征和在防洪中的功能,将湿地景观划分出5个功能区,为制定合理的景观规划,为促进三角洲地区的可持续发展服务。     

辽河三角洲湿地的景观变化分析

利用遥感、ＧＩＳ手段对辽河三角洲１９８６年和１９９４年两个时段的湿地景观进行研究，认为本区景观是由两种作用力相互作用而形成的，从而形成了本区独具特色的景观变化方式，即半自然湿地（以苇田为主）向代湿地（以稻田为主）转化。     

景观格局演变驱动下辽河口湿地水文连通性变化

为探究辽河口湿地景观格局演变对水文连通性的影响,以1985—2020年间辽河口湿地4期遥感影像为对象提取湿地典型景观。采用景观格局指数法计算景观格局指数,分析35年间辽河口湿地景观格局演变;利用水文连通性指数评估湿地水文连通性;皮尔逊相关性分析法探究景观格局演变驱动下湿地水文连通性变化。结果表明:芦苇田、水稻田和养殖场景观趋于破碎、形状不规则、景观格局分散;翅碱蓬和河流较破碎;滩涂边界形状趋于复杂,景观格局更聚集和紧凑;建筑景观形状趋于规则,但较离散。湿地水文连通性较差,且逐期降低。河流景观景观类型的比例指数(PLAND)与可能连通性指数(PC)呈显著正相关,滩涂景观的散布与并列指数(IJI)与PC呈极显著正相关。     

江浙沪地区土地利用变化模拟和景观格局分析

土地利用／覆被变化对于生态系统多样性和区域生态经济系统可持续性具有深远的影响。本文基于地理信息技术,以江浙沪地区土地利用遥感解译数据为基础,采用景观格局分析法分析了江浙沪地区的景观格局特征;运用CA—Markov模型对江浙沪地区土地利用时空变化进行了模拟。1980-2005年期间,江浙沪地区景观格局变化特征是建设用地增加迅速,耕地集聚减少,建设用地增加主要来自耕地转移,其贡献率达到93．11％。各类斑块类型的破碎度提高;林地和建设用地斑块平均分维数增加,斑块形状趋于复杂,斑块空间分布趋于集中。总体景观破碎度不断提高,景观多样性和景观异质性增加,景观均匀度有所提升：2005年CA—Markov模型模拟结果和遥感解译数据具有高度一致性,Kappa指数达到91％,2010年和2015年模拟结果显示,耕地减少和建设用地增加趋势显著,耕地和林地的减少呈加速状态,建设用地增加的速度降低。未来发展需提高土地利用效率和注重生态格局安全,在提高城市化水平的同时又能兼顾生态保护,以提高区域可持续发展能力。     

伊犁河三角洲景观结构的影响机制研究

在遥感和水文数据的支持下,根据伊犁河三角洲作为典型的中亚干旱区内陆河流域尾闾区域特点,确定了伊犁河三角洲的景观分类系统。通过采用景观结构梯度分析法、景观干扰度指数和景观Kappa指数等方法,系统地分析了近32 a（1975-2007）伊犁河三角洲景观结构的时空演变特征,并对景观结构的影响机制做了充分地探讨。结果表明：（1）沿着一定的地形梯度和水文梯度,伊犁河三角洲流域景观表现出特殊的纵向结构、横向结构的梯度特征和景观内部特征,与地表水直接关联的景观类型表现尤为明显,如湖泊、沼泽、漫滩。（2）在人为活动和自然环境的双重影响下,近32 a伊犁河三角洲景观结构的空间变化具有一定的周期性和不稳定性,主要体现为景观类型面积和空间位置的变化,其中以湿地景观类型的变化最为显著。（3）生态干扰对景观结构的影响因景观类型的不同存在显著的差异性和时空变异性,以湖泊和沼泽受干扰作用最为明显。高、中、低三种干扰强度区域的空间分布及面积变化同样具有一定的周期性和不稳定性。（4）水利工程建设和自然环境是影响伊犁河三角洲景观结构的主要驱动力。水利工程对伊犁河的拦蓄引起景观结构变化的作用最为深远,它通过改变三角洲上游的水文情势直接影响整个区域的景观结构。而自然环境因素中的地形和水文条件主要影响湿地景观类型的时空分布,气候因子则直接影响河川径流量。     

近30a台特玛湖地区土地利用/土地覆被变化及其影响因素

土地利用/土地覆被变化对干旱区生态环境变化有明确的指示意义。基于台特玛湖地区1988—2017年Landsat遥感数据、土地利用数据和气象站观测数据,运用均值法、线性趋势分析法、Pearson相关性分析法、主成分分析法等,分析了近30 a来台特玛湖地区土地利用/土地覆被类型、植被NDVI(Normalized difference vegetation index)变化及其影响因素。结果表明:土地利用/土地覆被以草地为主,草地和耕地面积均呈下降趋势,林地呈上升趋势;植被NDVI总体呈上升趋势,但上升趋势较缓;植被NDVI整体偏低,仅在台特玛湖湖区周围水分条件比较好的地区稍高;植被NDVI与气温和降水具有一定相关性;生态输水对该地区的植被状况改善起到了促进作用。     

辽河三角洲湿地资源与区域持续发展

辽河三角洲湿地面积在、类型多、景观结构复杂多样，在该区经济发展中发挥巨大作用，利用遥感和ＧＩＳ技术，在建立辽河三角洲湿地资源分类系统基础上，对该区湿地资源现状与分布特征进行研究，该区现有湿地３１４８５７ｈｍ＾２，占全市总面积的７９．５％。其中天然湿地１５９９１９ｈｍ＾２，占总湿地面积的５０．８％，人工湿地１５４８３８ｈｍ＾２，占总湿地面积的４９．２％，多年来的区域资源开发活动，使该区湿地面积和景观结构发生很大变化，湿地生态功能变受到严重影响和威胁，本文结合区域湿地资源与景观结构的动态变化状况，系统分析了区域湿地生态系统功能及受影响状况，并进一步提出区域资源开发与湿地保护及可持续发展对策。     

辽河三角洲湿地资源景观特征评价及生态旅游开发

生态旅游概念提出以来,全球生态旅游在理论和实践2个方面都得到了很大发展,成为现在主要的旅游活动形式之一.辽河三角洲是我国七大江河三角洲之一,拥有丰富的湿地资源,非常适合进行生态旅游的开发.文章在分析辽河三角洲湿地资源景观特征的基础上,结合该地区旅游开发存在的问题,对其开展湿地生态旅游的前景作了分析,提出了开展湿地生态旅游的对策.     

基于MODIS 数据的长江三角洲地区土地覆盖分类

长江三角洲地区是我国经济最发达的地区之一, 人类活动对自然环境产生了很大影响。为了研究该地区人类活动与生态环境的相互作用, 利用250 m 分辨率MODIS 数据进行土地 覆盖制图研究, 采用的主要数据为增强型植被指数EVI 数据、反射率数据和DEM 数据。通过基于时间序列的滤波方法消除EVI 的噪声, 通过PCA 变换压缩数据量, 并计算均质度来表征空间维的纹理信息, 构造了一个综合性的分类数据矩阵, 依据高分辨率影像选取了训练区, 采用最大似然法进行分类, 并采用缓冲区分析技术进行分类修正, 得到长江三角洲地区的土地覆盖分类结果。利用高分辨率影像解译信息对分类结果进行了精度评价, 并将分类结果与 MODIS 土地覆盖产品进行了对比, 精度分析表明分类结果很好的反映了研究区的土地覆盖信息, 显示了本研究分类方法与技术处理在实践中的可行性及250 m 分辨率EVI 时间序列数据在区域尺度土地覆盖分类方面的优势与潜力。     

应用“北京一号”遥感数据计算官厅水库库滨带植被覆盖度

“北京一号”卫星是拥有多方面技术优势的一颗对地观测小卫星。本文在运用“北京一号”、SPOT5、QuickBird遥感图像对官厅水库库滨带植被覆盖度进行综合监测的基础上,对三种不同分辨率的遥感图像进行基于统计的尺度转换,并应用尺度转换的结果修正了“北京一号”图像提取的植被覆盖度。经检验,运用SPOT5和QuickBird图像对“北京一号”图像进行像元分解,将统计结果与“北京一号”图像的提取信息建立统计模型,应用该统计模型可以有效地提高“北京一号”图像提取植被覆盖度的精度。对湿生植被进行样方调查,结果证明运用像元分解和统计模型的方法使“北京一号”提取植被覆盖度的精度较运用植被指数转换模型的计算精度提高了22.7%。应用该方法可以更有效地运用“北京一号”遥感数据进行连续、大面积的植被监测。     

塔里木河干流植被遥感监测时空多尺度协同分析方法

利用遥感植被指数、典型植被样方和地面观测信息进行塔里木河干流植被监测是目前的主要方法。由于塔里木河干流具有流域下垫面均匀性差,自然植被随机分布的特点,使得现有研究方法局限在特定的时间和空间尺度,很难使用地面的观测数据和不同尺度的遥感数据进行植被生长状态的协同分析。针对这些问题,本文提出了利用不同分辨率遥感数据和地面观测数据进行多尺度协同分析的方法MSSA(Multiple Scale Synergy Analysis)。该方法包括以下几个步骤:①通过低空间分辨率的遥感数据构建时间序列的塔里木河干流植被指数分布图像,在分析图像特征的基础上划分塔里木河遥感监测单元;②对监测单元内部不同组分的时间和空间状态参数进行量化与率定;③根据几何光学模型原理和植被随机分布特性,采用线性混合模型模拟单元植被指数;④根据模拟结果和遥感数据的对比分析,获得地面植被参量的可靠估计。该方法将地面组分的状态参量和遥感数据通过模拟模型相关联,实现了不同时空尺度遥感数据以及地面样方或者点观测数据的协同分析,为塔里木河干流植被监测进行长期、细致的研究建立了海量数据综合分析的方法体系。     

珠江三角洲都市经济区地域构成的判别与分析

随着经济全球化和城市化进程的加快, 单个城市的竞争逐渐转变为城市区域的竞争。 都市经济区是在国家战略需求的推动下应势而生的新概念, 已经广泛应用于全国国土规划和 主体功能区划。准确把握都市经济区内部的地域构成有助于进行有效地加强区域管理和空间调控。以往的相关研究主要集中于宏观分析或以区县为单元的空间分析, 从功能空间的角度对都市经济区内部地域构成的研究较少, 更缺少准确科学的划分和判读方法。为了准确把握 区域空间利用中的主要问题和潜在威胁, 规划者和政府官员需要探索判定都市经济区地域构成的新方法。文章在总结当前几种主要的地域类型判读方法优缺点的基础上, 深入探讨了运 用遥感和GIS 手段进行区域地域构成判别的思路, 并成功应用于珠江三角洲内部地域构成的 空间分析。研究发现, 当前珠江三角洲都市经济区正经历着大规模的城镇化, 大都市的发展 无序蔓延, 存在的用地粗放、结构混杂、功能有待优化等问题, 工业区、居住区等用地的空 间分布呈现较明显的向心型分布和交通导向型分布特征, 同种地域类型的集聚性分布明显增强。通过从单要素和整体特征上认识和把握珠江三角洲地域构成与空间组织特征, 可以有的放矢地进行空间管理和调控。还有助于深化区域地域构成的认识和空间结构的监测和分析, 也可作为制定土地利用政策的依据, 为从区域尺度上制定空间政策提供了新的参考依据。     

Remote sensing methods to detect land‐use/cover changes in New Zealand's ‘indigenous’ grasslands

We compared four remote sensing methods to detect changes in New Zealand's grasslands (image differencing, normalised difference vegetation index (NDVI) differencing post‐classification and visual interpretation). The visual interpretation resulted in the best classification results, with a 98% overall accuracy when compared with ground‐truthed data. The tests on automatic classification (image differencing, NDVI differencing) and post classification had much lower accuracies, ranging from 47% to 56%. In the New Zealand grassland landscape, automatic detection methods were not able to differentiate between variations of soil moisture and vegetation phenology from variations in land‐use change. This, in combination with topographic effects, which have hampered the automated mapping of vegetation, is the main reason why visual interpretation of high‐resolution imagery is still needed.     

长江三角洲地区城镇时空动态格局及其环境效应

利用多期遥感影像对长江三角洲地区城镇近15年来的时空变化特征进行了分析,揭示了地区城镇化的空间格局与其生态环境的相互关系。结果表明:80年代中后期至2000年之间以农业景观为主的农田、林地显著减少,城镇迅速扩张,呈集中化趋势。前后五年的土地利用动态变化的构成比例不同,后期城市扩展的速度明显减慢。土地利用的动态变化引起了环境的一系列变化,其扩展方式直接影响到局地气候及区域空气质量。     

Use of remotely sensed data in mapping underwater landscapes of Srednyaya Bay (Peter the Great Gulf,Sea of Japan)

We examine the selection criteria for satellite images and methods of processing them in the process of mapping underwater landscapes using remotely sensed data, discuss the interpretation principles and algorithms as well as some issues related to the support of observations with field material. It is shown that a detailed landscape mapping of shallow marine waters by methods of visual and automated interpretation requires multispectral superhigh spatial resolution images. Results of investigations made on underwater profiles by using lightweight diving outfits were employed to describe seven types of underwater landscapes, and echo sounder measurements were used in constructing the digital elevation model for the bottom of Srednyaya Bay. It is established that the regions for which it was possible to carry out a reliable interpretation of data from the IKONOS-2 spacecraft are in the range of depths between 0 and 10 m and make up about three-fourths of the area of the bay bottom. Ten facies were identified and put on the map, for each of which we determined the area, the range of depths and the mean depth of propagation. Remotely sensed data were used to assess the contribution (in the spatial structure of the geosystem) of algal vegetation on the littoral; the eelgrass fields were ranked according to the degree of projective cover. As a result of a clustering according to the similarity of spectral attributes, we identified ten groups of pixels of the image analyzed. An analysis is made of the agreement between the distribution of facies identified by expert interpretation and results of an automated classification of pixels, and the contours of landscape units were updated. The conclusion is drawn regarding integration of the computer-aided and visual approaches to interpretation of remotely sensed data for shallow marine waters leading to a “hybrid” express method of mapping landscapes of shallow marine waters.     

Monitoring Growth in Rapidly Urbanizing Areas Using Remotely Sensed Data

Urbanization and the ability to manage for a sustainable future present numerous challenges for geographers and planners in metropolitan regions. Remotely sensed data are inherently suited to provide information on urban land cover characteristics, and their change over time, at various spatial and temporal scales. Data models for establishing the range of urban land cover types and their biophysical composition (vegetation, soil, and impervious surfaces) are integrated to provide a hierarchical approach to classifying land cover within urban environments. These data also provide an essential component for current simulation models of urban growth patterns, as both calibration and validation data. The first stages of the approach have been applied to examine urban growth between 1988 and 1995 for a rapidly developing area in southeast Queensland, Australia. Landsat Thematic Mapper image data provided accurate (83% adjusted overall accuracy) classification of broad land cover types and their change over time. The combination of commonly available remotely sensed data, image processing methods, and emerging urban growth models highlights an important application for current and next generation moderate spatial resolution image data in studies of urban environments.     

中国人口密度数字模拟

运用基于格点生成法的人口密度空间分布模拟模型,通过运行净第一性生产力空间分布、数字高程、城市规模及其空间分布和交通基础设施空间分布等数据集,模拟了中国人口密度的空间分布规律。模拟结果表明,人口密度的最高值集中在北京、上海和郑州之间的三角区 (BSZ) 及珠江三角洲地区;同时,这个BSZ峰值三角区有发展为以上海-南京-杭州大都市密集区、武汉市、西安市、北京-天津-唐山大都市密集区和沈阳-大连大都市密集区为顶点的五角形峰值区的趋势,珠江三角洲峰值区也正在向外围地区扩展。