基于GEE的鄱阳湖湿地植被长期变化特征及其对水文情势的响应北大核心CSCD

针对鄱阳湖湿地植被长期变化的科学问题,本文基于谷歌地球引擎(GEE)遥感大数据平台和CART分类回归树算法提取鄱阳湖2000—2017年涨水期、丰水期、退水期和枯水期的年时序植被分布范围,阐明其时空变化特征;在此基础上,结合水位数据分析湿地植被与水文情势变化之间的响应关系。结果表明,(1)2000—2017年,枯水期、涨水期、丰水期和退水期鄱阳湖湿地植被平均面积分别为846.35、679.03、172.35、508.63 km^(2)。(2)2000—2017年,不同水位期鄱阳湖湿地植被总面积均呈增加趋势,并有向湖心演变的趋势。(3)鄱阳湖植被面积受水位影响显著,水位与植被面积呈负相关,降水异常(如极端降水或严重干旱)是导致植被面积明显偏离平均面积的主导因素。本文结论有助于鄱阳湖湿地生态系统的健康诊断,对鄱阳湖湿地保护和修复政策的制定具有科学参考意义。     

观鸟鄱阳湖,让心与候鸟一起飞

正"鄱阳鸟,知多少,飞时遮尽云和日,落时不见湖边草。"鄱阳湖,不仅是我国最大的淡水湖,也是内陆淡水湿地生态系统保持完整、湿地生物多样性最丰富的地区之一,1992年鄱阳湖的生态湿地被列入《国际重要湿地名录》,也是中国加入"世界生命湖泊网"的唯一代表。鄱阳湖吸引了许多珍稀濒危水禽、越冬珍禽,被誉为"候鸟天堂""珍禽乐园"。环鄱阳湖有不少观鸟点,其中以吴城镇最为有名。永修县吴城镇是鄱阳湖候鸟保护区的中心,也是全国有名的观鸟胜地。离开永修县城,车窗外的风光不知从什么时候起,就变成     

基于Landsat影像的鄱阳湖地物覆盖遥感监测与预测

湿地监测是湿地保护中的基础性工作,也是重要性工作.以江西省鄱阳湖湿地为研究区,基于Landsat数据,通过支持向量机法对鄱阳湖2015—2020年1月枯水期初期水域范围遥感数据进行分类,对地物覆盖类型进行分类并统计各年份不同地物覆盖面积.利用CA-Markov模型计算研究期内土地利用的转移矩阵,由此预测2021年土地利用状态和趋势.通过分析监测结果得到研究区枯水期初期环境变化情况.研究结果可一定程度上对鄱阳湖生态管理与生态环境改善提供帮助.     

基于全极化SAR数据反演鄱阳湖湿地植被生物量

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,也是国际重要湿地,对其生物量进行长期、定量研究有助于加深对区域乃至全球碳平衡的认识和理解。探讨了利用全极化Radarsat-2 C波段数据反演鄱阳湖湿地生物量的方法,改进了基于辐射传输理论的植被冠层散射模型,模拟了C波段湿地植被的后向散射特性;应用极化分解技术,增加了神经网络训练数据,并用后向反馈神经网络(BP)算法,反演了鄱阳湖湿地植被生物量。与野外实测生物量比较的结果表明:将改进的植被冠层散射模型和全极化分解得到的后向散射系数引入BP神经网络算法,能够有效降低生物量反演误差;全极化SAR数据在生物量反演中具有广阔的应用前景。     

鄱阳湖湿地基础地理信息系统的建立研究

利用地理信息系统、遥感、计算机网络、空间数据库和虚拟仿真等技术,建立集知识、模型和决策为一体的鄱阳湖湿地基础地理信息系统,实现电子政务、水利工程运行与管理、生态环境管理与监测、水土流失管理与监测、水资源规划与实时调度管理、防汛会商辅助决策支持等功能,为湿地的合理开发利用和科学、规范管理提供技术支持。     

基于高分一号宽幅多光谱影像的鄱阳湖湿地分类研究

典型湿地类型分类对于湿地生态环境保护和生态环境建设具有重要意义。本研究以高分一号宽幅多光谱影像数据作为数据源,以鄱阳湖典型湿地作为研究对象,进行典型湿地类型分类。研究采用主成分分析、归一化植被指数、比值植被指数和归一化差异水体指数等方法对不同湿地类型进行光谱特征分析,结果表明:高分一号宽幅多光谱影像反演的归一化植被指数和归一化水体指数能够较好地区分水体、泥滩、挺水植物和湿生植物等常见湿地类型。通过归一化植被指数将湿地类型分为植被和非植被,归一化差异水体指数将植被类型进一步分为挺水植物和湿生植物,将非植被分为水体和泥滩。构建决策树对典型湿地类型进行自动分类,经过精度评价和分析验证,该方法针对高分一号宽幅数据进行典型湿地分类总体精度能够达到82.28%,Kappa系数0.7346,优于常规的监督分类和非监督分类。     

利用Radarsat-2极化雷达数据探测湿地地表特征与分类

利用新型的Radarsat-2极化雷达数据,结合极化雷达目标分解方法提取鄱阳湖湿地不同地表类型的极化特征量,并进行了Wishart非监督和监督分类,取得了较高的精度.研究表明,Radarsat-2卫星的全天候极化雷达成像能力将在湿地监测和制图中有较大的应用潜力.     

基于卡方自动交互检测的GF-1影像鄱阳湖湿地信息提取

快速准确地获取鄱阳湖区域湿地信息,对湿地进行动态监测具有重要价值。本文以国产高分一号(GF-1)影像和辅助地学数据作为数据源,将GF-1影像获取的归一化植被指数(Normalized Differential Vegetation Index,NDVI)、基于蓝光波段的归一化差异水体指数(Normalized Difference Water Index based on Bule light,NDWI-B)以及数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)作为分类变量,采用卡方自动交互检测(CHi-squared Automatic Interaction Detection,CHAID)决策树算法构建分类规则,并进行研究区范围内的湿地信息提取。最后,采用混淆矩阵对分类结果进行精度验证,并与最大似然法监督分类结果进行比较。结果表明,分类结果的总体精度和Kappa系数分别为85.6%和0.82,较最大似然法监督分类结果分别提高了9.6%和0.12,是鄱阳湖区域湿地信息提取的有效方法。     

结缘鄱阳湖悠悠师生情

2008年11月25日入夜时分,刚刚参加完在江西师范大学召开的鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室的学术委员会会议,我接到周成虎教授的电话,"陈先生他老人家走了".     

历史专题图的大空间范围湿地专题图自动更新

湿地专题图的更新无论是对湿地研究还是湿地管理和保护都具有重要价值。但是由于湿地本身具有显著的时空动态性和空间异质性特征,使得大空间范围湿地专题图的更新面临着周期长、时效性差的挑战。为应对这一挑战,实现大空间范围湿地地图的快速更新,本文提出一种通过提取历史湿地专题图中的信息,对新遥感影像进行自动化的湿地分类制图方法——"迭代解译再组织" IIR (Iterative Interpretation and Reorganization)。针对湿地空间异质性强、稳定样本获取困难等特点,IIR方法通过分别获取不同湿地类型的空间信息和类别属性两个步骤完成湿地的自动更新。为验证该方法在大空间范围湿地图更新中的应用效果,随机选取了位于高海拔地区、高纬度地区、低纬度地区和滨海地区等不同自然地理环境的4个湿地保护区(若尔盖湿地保护区、莫莫格湿地保护区、鄱阳湖湿地保护区和黄河三角洲湿地保护区)进行验证。结果表明IIR方法的湿地制图的总体精度在70%—90%,总体上优于传统监督分类方法。IIR方法对于大的时空尺度背景下湿地专题图更新面临的高时空动态特征具有较好的解决能力。     

大九湖国家湿地公园的GIS管理实施探析

以神农架大九湖湿地公园为研究对象，介绍了大九湖国家湿地公园GIS管理系统功能和目标；分析了该系统构架体系；阐述了该系统空间数据库建设；指出大九湖高山湿地公园GIS管理系统将为湿地研究和湿地管理提供技术和决策支持，从而实现湿地公园管理科学性和规范性。     

2000—2019年鄱阳湖生态经济区水源涵养时空变化

水源涵养是生态保护的一个重要方面,对鄱阳湖生态经济区生态保护具有重要意义。本文基于InVEST模型,对鄱阳湖生态经济区2000—2019年产水和水源涵养时空变化进行了分析,并运用空间自相关探究了高程、坡度与水源涵养功能的空间关系。结果表明:①鄱阳湖生态经济区多年平均产水深度为971.04 mm,多年平均水源涵养深度为299.298 mm;②2000—2019年水源涵养深度先上升后下降,变化幅度较大,整体呈上升趋势;③水源涵养功能呈地域分布,重要区和极为重要区主要分布在东部和西北部林地,一般重要区分布在鄱阳湖平原;④水源涵养与高程和坡度呈正相关,高值多出现在高海拔和坡度较大的地区。     

Abrupt spatiotemporal land and water changes and their potential drivers in Poyang Lake, 2000–2012

Driven by various natural and anthropogenic factors, Poyang Lake, the largest freshwater lake in China, has experienced significant land use/cover changes in the past few decades. The aim of this study is to investigate the spatial–temporal patterns of abrupt changes and detect their potential drivers in Poyang Lake, using time-series Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 16-day maximum value composite vegetation indices between 2000 and 2012. The breaks for additive seasonal and trend (BFAST) method was applied to the smoothed time-series normalized difference vegetation index (NDVI), to detect the timing and magnitude of abrupt changes in the trend component. Large part of Poyang Lake (98.9% for trend component) has experienced abrupt changes in the past 13 years, and the change patterns, including the distributions in timing and magnitudes of major abrupt trend changes between water bodies and land areas were clearly differentiated. Most water bodies had abrupt increasing NDVI changes between 2010 and 2011, caused by the sequential severe flooding and drought in the two years. In contrast, large parts of the surrounding land areas had abrupt decreasing NDVI changes. Large decreasing changes occurred around 2003 at the city of Nanchang, which were driven by urbanization. These results revealed spatial–temporal land cover changing patterns and potential drivers in the wetland ecosystem of Poyang Lake.     

基于World Wind的鄱阳湖水位动态变化仿真系统研究

World Wind是由美国宇航局(NASA)开发的三维地理信息系统,也是一款可提供丰富数据的数字地球平台,如何将多源数据实现紧密型二三维耦合是基于World Wind开发专业系统需要解决的重要问题.在.NET开发环境下,以World Wind为仿真内核,开发了水位仿真系统,研究了二三维数据耦合技术,实现了环鄱阳湖生态经济开发区的湖区与航道淹没分析和三维漫游.结果表明,仿真系统流畅地实现了任意点地形高程、水位、水深和航道级别等信息的实时查询,仿真了不同控制水位条件下的鄱阳湖区淹没范围,仿真结果能够服务于鄱阳湖水利枢纽的水位调控决策;该仿真系统在湖泊干旱特征水位等确定中也具有重要的应用价值.     

鄱阳湖区防汛抗洪空间数据的质量控制研究

鄱阳湖地区是中国九大商品粮生产基地之一,同时这个区域也是洪水经常泛滥的地方。为了减少洪水对人们生命财产造成的危害,我们在江西省科技厅、江西省水利厅等单位的大力支持下,开发了鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统。该系统融合了多种空间数据的采集、传输和处理技术。多种技术生产了多源数据,为快速准确地决策提供了丰富详实的信息支持,但同时也对空间数据的质量控制提出了较高的要求。本文按照空间数据质量问题产生的先后顺序,对鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统空间数据获取、存储、处理、传输、应用等五个阶段的误差进行了分类,并分析了产生的原因,提出了误差的改正方法,从而控制了鄱阳湖区防汛抗洪空间数据质量,并为鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统的建设提供了空间数据。     

On the design of formal theories of geographic space

This paper discusses the design of formal theories of geographic space for the application in Geographic Information Systems. GIS software is an implementation of formal theories of geographic space. The notions of formal theories are introduced and discussed in the context of examples from the GIS field.  Our approach is an application of the general framework of formal theories to the special class of theories of geographic space, in particular to the geometry of geographic space. A framework is introduced for characterizing and evaluating formal theories of geographic space and the process of their design. This is used to provide (1) a classification of formal theories of geographic space, (2) criteria of their adequacy, and (3) an evaluation of design decisions in the process of formalization.  The paper demonstrates the choices in the design of GIS and the dependencies between these choices. Considering the design space for theories underlying a GIS, we can see that current GIS are based on one choice: analytical geometry. Other designs are possible and a systematic exploration of alternative types of GIS, for example, based on constraints or based on stored spatial relations, becomes necessary. Received: 30 April 1997/Accepted: 8 March 1999     

基于GIS、RS的野鸭湖及周边湿地资源动态变化分形研究

介绍了分形几何学理论及其特点。首先,基于GIS、RS技术,利用多源遥感影像融合技术和GIS叠置对比分析功能、人机交互解译,得出北京市野鸭湖湿地自然保护区及周边区域在1998年、2000年和2002年湿地资源现状;再利用方正智慧软件统计出各类型湿地图斑的周长和面积,并求出面积、周长的对数,根据二维欧氏空间分形维计算模型,计算出各类型湿地资源的分形维数值和稳定性指数;最后,根据分行维数和稳定性指数的物理意义,揭示了野鸭湖地区湿地资源的动态变化情况。研究表明,沼泽和湖泊是该区域湿地环境的主体,也是最脆弱的湿地要素;湿地资源分形维数(D)和稳定性指数(SK)可以为湿地环境评价、湿地资源的合理利用与可持续发展提供决策依据。     

鄱阳湖区域夏冬季节沉积物面积变化分析研究

为更好地研究河流污染、河道阻塞、土壤沙化和湖泊面积锐减等问题,本文采用适宜的分析模型和高分辨率资源一号卫星影像,按照影像预处理、影像分类、矢量提取、特征分析的作业步骤,利用面向对象的遥感影像分类方法进行信息提取,针对夏冬两季的地物特征分别对鄱阳湖地区进行沉积物识别、地物类别判读以及湖泊的面积变化分析。研究表明:夏季鄱阳湖区域水体面积较大,泥沙较少,而冬季湖泊面积减少,泥沙等沉积物增多,并且存在相互影响的关系。     

运用证据权重法进行阳性钉螺-地理因子的空间关系研究(英文)

Schistosomiasis is a serious public health problem in the middle-lower Yangtze River Basin in China. Study of spatial variation of snail distribution that is related to microgeographic factors can help to choose pertinent measures for snail extinguishment and environment rebuilding. This paper studied the theoretical architecture of weights-of-evidence approach. The case study was made for spatial relation between the occurrence of infected snails and geographic factor combinations in Waijiazhou marshland of Poyang Lake region in China. The multievidence data came from the geographical factor combinations by crossing operation of vegetation coverage grade layer, cattle route distance grade layer, and special environment layer (181 combinations in total) in GIS. The calculation of weight contrast index shows that high vegetation coverage, cattle route distance of <45 meters, and special geographic factor “ground depression” had direct spatial relation with the occurrence of infected snails. The verification by crossing operation in GIS indicated 72.45% of the infected snails concentrated on the areas of positive weight contrast index (sequenced in an order of weight contrast index from high to low), demonstrating the high efficiency of the model established in finding infected snails according to the geographic factor combinations that can be explicitly discerned in the study area. Supported by a the National Natural Science Fundation of China (No. 30590370), the Research Project “Spatial Simulation of Schistosomiasis Susceptible Areas in the Poyang Lake Region” Sponsored by Science Research Plan 2007 of Jiangxi Normal University (Natural Science Category).