无人机遥感在红树林资源调查中的应用

低空无人机（UAV,Unmanned Aerial Vehicles）遥感系统具有数据采集灵活、低成本且可快速获取超高分辨率影像的特色,是传统航空遥感和卫星遥感的重要补充。以广东省和广西壮族自治区交界处的英罗港港湾两侧为研究区域,将无人机遥感系统用于红树林资源的遥感调查,通过无人机航拍获取高分辨率影像,并且使用拼接的影像和目视解译方法提取红树林空间分布信息,进一步选择典型研究样地,采用面向对象的最近邻分类方法对红树林树种类型进行分类研究,并对比综述了无人机遥感和常规航空航天遥感技术对红树林资源调查监测的优缺点,无人机遥感系统非常适用于红树林资源调查。通过2 h 30 min的3架次无人机航飞工作,获取了研究区域25.29 km²的无人机影像,基于无人机影像和面向对象遥感分类方法提取的红树林空间分布信息精度超过了90%。未来无人机遥感系统将可成为调查和监测红树林资源的重要技术手段,可为相关管理部门对红树林资源的保护、管理、开发等方面的工作提供基础信息和技术支持。     

荒漠植物群落物种多样性及其测度指标比较

多样性指数及其测度指标的选择是群落多样性测度研究的基础,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的10种测定指数,分别以多度、盖度和重要值为测度指标,对克拉玛依农业综合开发区外围荒漠植物群落的物种多样性进行了定量测定,并对所选择的多样性指数进行了相关性分析和主成分分析。分析结果表明：对于荒漠植物群落,以重要值为测度指标的群落物种多样性、丰富度、优势度、均匀度测定结果比以多度和盖度为测度指标的测定结果更为合理;在多样性测定指数中,Shannon-Wiener多样性指数反映的群落多样性更为合理;荒漠植物群落的均匀度指数与多样性指数的相关性比丰富度指数与多样性指数的相关性高,说明物种组成相对稀少的荒漠植物群落其物种多样指数的高低主要取决于物种在群落中的均匀度。     

银川平原沟渠植物多样性特征及影响因素

沟渠是银川平原最重要的生态廊道,发挥着生物多样性保育和多种湿地生态功能.在沟渠植物群落及其生境调查的基础上,计算了Shannon-Weiner物种多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson物种优势度指数和Pielou物种均匀度指数.研究结果表明,维管植物多样性指数一般呈现排水沟道高于灌溉渠道、上游沟道优于下游沟道的特征.这种特征是沟渠的水文条件、水利工程建设方式、水土理化性质等综合作用的结果,底泥和边坡土壤的含盐量与含水量,是影响沟渠植物多样性的直接生境因素.     

大兴安岭地区不同类型多年冻土区灌丛—薹草沼泽植物群落组成及其物种多样性

为了明确大兴安岭地区不同类型多年冻土区灌丛—薹草沼泽植物群落组成和物种多样性的差异,于2015年8月和2018年8月,采用野外调查和室内分析相结合的方法,利用Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Cody指数、Sorenson指数研究调查区域植物群落的α多样性和β多样性特征。研究结果表明,2015年8月和2018年8月分别共记录植物10科15属18种和16科21属24种;大兴安岭不同类型多年冻土区灌丛—薹草沼泽指示物种存在差异,图强湿地(大片连续多年冻土区)灌丛—薹草沼泽植物群落物种组成有向温度相对较高的南瓮河湿地(零星岛状多年冻土区)灌丛—薹草沼泽植物群落物种组成方向发展的趋势;图强湿地、新林湿地(不连续岛状多年冻土区)和南瓮河湿地灌丛—薹草沼泽中植物群落的平均Margalef丰富度指数分别为1.607、1.431和1.754,平均Shannon-Wiener多样性指数分别为1.016、1.333和1.272,平均Pielou均匀度指数分别为0.429、0.590和0.533;图强湿地与新林湿地的灌丛—薹草沼泽植物群落物种之间的更替速率较快,二者灌丛—薹草沼泽中的植物群落较相似。对比不同类型多年冻土区灌丛—薹草沼泽植物群落物种组成与多样性变化发现,灌丛—薹草沼泽中的植物对气候变化有潜在响应,但是,植物应对气候变化也与物种自身性质和立地环境有关,尚需进一步开展长期而深入的研究。     

纳帕海湿地草本植物群落演替与水文情势关系

均匀布点开展纳帕海湿地区植物群落调查,应用DCA排序分析植物群落演替特征及其主控因子,利用Shannon-Wiener等物种多样性指数分析群落演替过程中的物种多样性变化态势;利用多期Landsat TM/ETM+影像解译获取多年平均的湿地区淹水频率空间分异特征;均匀布点采集并测定分层土样重量含水率,生成植物调查同期湿地区分层土壤含水量空间分异特征;将样方DCA第一排序轴与样方物种多样性指数进行关联分析。结果表明:本次调查记录到湿地区植物物种130种,隶属36科88属;湿地区的湿-中生植物群落占绝大多数,中生群落和严重破坏地次生群落分布较广,典型水生植物群落分布生境狭窄,可分为水生植物群落、湿-中生植物群落、中生植物群落和严重破坏地植物群落4个演替阶段;水文情势分异及变化和强干扰是纳帕海湿地植被生态演替的主控因子;现状演替态势下,湿地区的湿-中生植物物种、与人为干扰或退化有关的伴生植物物种会趋向增加,湿地进一步退化;调控水文情势和减轻家畜翻拱的强干扰破坏是实现纳帕海湿地植被生态修复的重要途径。     

耦合像素坐标的遥感图像分类实验北大核心CSCD

地理距离越相近的空间单元其相似性越高,但传统遥感影像分类常忽略像素空间坐标信息的重要性。该文提出一种将传统空谱信息与像素坐标耦合的遥感影像分类方法,为避免数据过拟合现象,采用随机森林模型对特征进行重要性评估,选取具有代表性的特征。利用不同分辨率的卫星与航空遥感影像数据,基于随机森林、支持向量机和人工神经网络3种模型对该方法进行验证,结果显示:相比传统仅使用光谱和纹理信息,耦合像素坐标信息的遥感影像分类可在一定程度上关注全局地理空间位置信息,利用地理单元越相近则性质越相似规律,提高遥感影像分类效果,在不同样本量、不同模型下的分类精度均有所提升。     

黄河三角洲生态系统多功能性与不同维度植物多样性的关系研究

生物多样性是生态系统多功能性的重要驱动因素,生态系统生物多样性与多功能性之间的关系是近年来生态学研究的热点。以往研究主要集中在预测物种丰富度如何影响生态系统多功能性,而不同维度生物多样性对生态系统多功能性的影响机制仍然不清楚。研究黄河三角洲不同维度生物多样性、环境因素和生态系统多功能性及其之间的关系,结果表明,黄河三角洲生态系统多功能性同时受环境因素和生物多样性因素的影响,但是,生物多样性在维持生态系统多功能性上的相对贡献明显高于环境因素;植物群落的物种丰富度、物种均匀度、谱系多样性和功能离散指数分别与生态系统多功能性显著正相关,而谱系亲缘关系指数和植物性状群落权重平均值对生态系统多功能性并无显著影响,这说明与分类多样性和谱系多样性相比,植物群落功能多样性的增加能够更有效地提升生态系统多功能性;丰富的植物功能多样性是维持黄河三角洲高水平生态系统多功能性的关键,黄河三角洲生态系统多功能性的维持主要受互补效应的驱动。     

塔里木河下游绿洲荒漠过渡带土壤异质性及对植物群落的影响

结合塔里木河下游铁干里克绿洲荒漠过渡带9个土壤剖面的81个土样分析数据,利用非参数检验、单因素方差分析和灰色关联方法,分析了塔里木河下游铁干里克绿洲荒漠过渡带土壤特性及其对植物群落的影响。结果表明,研究区土壤除全磷外,有机质等指标存在垂直分布差异,出现显著差异的土层深度为50 cm。研究区上段的土壤养分含量相对较高,下段较低;植物物种多样性指数自上段至下段的下降趋势与有机质等的变化相同,而植物群落退化则表现为从复合群落到单一群落的演变趋势,即从乔(胡杨为主)、灌(柽柳为主)、草复合群落演变到单一的柽柳灌丛群落。灰色关联分析表明,塔里木河下游铁干里克绿洲荒漠过渡带上层(0～50 cm)土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量与物种多样性的相关性较高。     

黄河下游河滨湿地不同草本植物群落物种多样性研究

暖温带河滨湿地植被以草本植物群落为主。以黄河下游河滨湿地的河漫滩和背河洼地的15个草本植物群落为调查对象,研究河滨湿地不同草本植物群落的组成及多样性。结果表明,15个草本植物群落中共有31科73属94种植物,包括2科蕨类植物门植物和29科被子植物门植物,其中,禾本科植物最多(12属17种);丰富度最高的是狗尾草(Setaria viridis)群落;15个草本植物群落的Shannon-wiener指数介于0.22～2.07之间,人工群落荷花(Nelumbo nucifera)的Shannon-wiener指数最低,仅0.22,而另一人工群落水稻(Oryza sativa)的Shan-non-wiener指数却最大,达到2.07;典型湿地植物群落的Pielou均匀度指数较高,如扁秆藨草(Scirpus planiculmis)、芦苇(Phragmites australis)、水烛(Typha angustifolia)群落的Pielou均匀度指数都大于0.6;Simpson多样性指数最高的是荷花群落,而最低的是水稻群落;15个群落中,多样性指数、丰富度、均匀度指数和优势度指数在各群落间存在显著的差异;河滨湿地自然草本植物群落的Shannon-wiener指数、物种丰富度、Pielou均匀度指数均高于人工草本植物群落,而Simpson多样性指数则是前者低于后者,但人工草本植物群落与自然草本植物群落间4个多样性指数的差异并不明显。     

敦煌阳关国家级自然保护区湿地植物群落特征与物种多样性

敦煌阳关国家级自然保护区中的湿地是典型的内陆湿地,作为重要的候鸟迁徙驿站,具有脆弱性和特殊性,其植物群落特征与多样性研究对湿地及生物多样性保护有重要意义。通过野外样地调查,对阳关保护区湿地植物区系组成、地理成分和物种多样性进行了分析。结果表明,阳关保护区的湿地中共有74种植物,隶属于26科56属,其中占优势的是禾本科和藜科植物,二者占所有植物总物种数的29.73%;在植物生活型中,草本植物占绝对优势,占总物种数的77.03%;植物区系地理成分以温带分布型为主;用TWINSPAN分析法,将36块样地划分为8个植物群落,不同植物群落的物种多样性指数都较低,且存在较大差异;以重要值计算的Margalef丰富度指数为0~4.2,Simpson多样性指数为0~0.512,Shannon-Wiener多样性指数为0~1.4,Pielou均匀度指数为0.538~1,表明阳关保护区湿地植物种类总体上比较稀少、群落的组成和结构简单、物种多样性水平较低、生态较为脆弱。     

甘肃敦煌西湖荒漠湿地植物群落物种多样性特征研究

 基于375个样方和150条样线的调查,对甘肃敦煌西湖荒漠-湿地生态系统植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:①区内共记录植物26种,分属16科24属,芦苇（Phragmites australis）、多枝柽柳（Tamarix ramosissima）和胡杨（Populus euphratica）为绝对优势种,苏枸杞（Lycium ruthenicum）、疏叶骆驼刺（Alhagi sparsifolia）和胀果甘草（Glycyrrhiza inflata）为主要伴生种,其平均重要值依次为0.4728、0.4563、0.4342、0.2908、0.2594和0.2455。植物群落分多枝柽柳群落、胡杨群落、胀果甘草群落、疏叶骆驼刺群落、多枝柽柳沙包群落、苏枸杞群落、芦苇沼泽群落和芦苇群落8个类型。②植物群落物种多样性指数偏低（0.784～1.379）,多枝柽柳群落、胡杨群落和芦苇群落物种多样性指数最大（1.379、1.266和1.194）,群落之间差异显著（P＜0.05）;疏叶骆驼刺群落和苏枸杞群落次之（1.154、1.077）,胀果甘草群落、芦苇沼泽和多枝柽柳沙包群落最低（0.919、0.881、0.784）,各群落之间不存在显著差异。③灌（乔）木层是敦煌西湖植被主要层次,灌（乔）木层物种多样性指数（0.549～1.077）大于草本层（0.052～1.038）。④物种多样性指标H′、D、J和Ma随海拔梯度增加基本均显下降趋势,而指数C变化趋势则相反,表现为上升,均匀度指数变化幅度不显著。⑤物种多样性指标H′、D、J和Ma随经纬度升高变化趋势基本一致,均表现为先下降,后上升,再下降,而优势度指数C变化趋势则相反。     

黄河下游地区堌堆遗址时空分布特征及其与黄河洪水关系

通过对考古资料和古文献的查询、总结，阐释了黄河下游地区堌堆遗址的形成及其时空分布特征，利用地理学和统计学的方法，分析了该地区堌堆遗址分布与黄河洪水之间的关系。研究表明，堌堆遗址时间分布为大汶口文化、龙山文化、岳石文化、商周与汉时期，且主要分布在龙山文化时期，可能反映了古人类向黄河下游迁移及洪水相对频发的情势；汉代以后由于国家和黄河两岸居民抵御黄河洪水的策略转为筑堤，且此后一段时期黄河长期安流，致使堌堆被逐渐废弃。堌堆遗址空间分布为鲁西南，豫东北地区，位于历史时期黄河频繁改道与泛滥的重点区域，这些地区地势较低，容易发生洪水泛滥事件。研究认为黄河洪水是影响堌堆遗址分布的主要因素，洪水的出现迫使人类避往高处，而生活在平原地区的居民主要采取加高居住地的策略避洪，从而形成了堌堆——今日的堌堆遗址。     

基于遥感和GIS技术的河南省黄河滩区耕地后备资源调查研究

寻找和开发利用耕地后备资源是落实国家耕地占补平衡制度的重要措施.基于遥感和GIS技术,对河南省黄河滩区滩涂的类型、面积和分布现状等进行遥感调查和统计分析,按照行洪安全标准和当地农业生产实际,得出黄河滩涂中老滩的宜耕区适合作为黄河滩区耕地后备资源的重要结论,为合理开发利用黄河滩涂资源提供决策依据.     

基于数值模拟的黄河下游 不同情景溃堤洪水特性

通过研究黄河下游地区的溃堤洪水特性,为防洪减灾工作提供科学依据。本文以黄河下游地区的DEM,1958、1982、1996年典型历史洪水和2000年土地利用数据为模型初始输入,分4个模拟情景,依据黄河溃堤水流的特性,利用二维非恒定流模型对黄河下游不同位置决口情景下的洪水演进特性进行模拟,结果表明:洪水在演进过程中都会侵夺沿途河流行洪,进入下游后洪水会顺河归槽;在同一河段,同一年型洪水北岸不同位置溃口情景所淹没的面积大于南岸对应位置的淹没面积;黄河两岸洪泛区地理位置的差异,使两岸的洪灾程度具有区域差异;水深且流速大的洪水淹没主流区面积相对较小,水浅且流速小的非主流区面积相对较大。     

全新世中后期开封西郊黄泛沉积序列的孢粉记录

历史时期以来,黄河在开封市附近多次泛滥形成了相对完整的沉积序列。选取开封市西郊25 m岩芯（ZK_jm）为研究对象,通过孢粉分析,结合地层沉积旋回和历史文献资料,探讨了全新世中后期以来大洪水事件的孢粉记录。结果表明：黄泛地层中的孢粉含量及其组成很好地记录了大洪水事件,洪水沉积期的木本植物花粉含量高于其间断期,而人工禾本科花粉含量低于间断期。每个粒度旋回基本上都有与之对应的孢粉亚带,且其上下界限的吻合度较高,表明孢粉可作为划分沉积旋回的代用指标。岩芯孢粉亚带的数目（12个）多于粒度旋回数目（9个）,孢粉组合特征可以识别出规模较小的洪水或者一次洪水事件出现的多个短期洪水间歇期所形成的沉积,孢粉指标划分沉积旋回的精度高于粒度指标。     

1766～1911年黄河中游汛期水情变化特征研究

根据1766～1911年万锦滩汛期涨水情况的历史文献记录,重建研究时段内黄河三门峡断面逐年汛期流量R(109m3/a)和汛期开始时间T(侯尺度),其平均水平分别为径流量R=51.06×109m3/a,汛期开始时间T平均情况为7月上旬(7月第2个侯),对应于梅雨结束平均日期。研究时段内,1840 s前流量平,汛期开始时间总体较稳定;1840～1850 s流量普遍偏丰,汛期到来偏晚;1860 s开始流量减少,汛期提前,此阶段持续约40 a左右,是近300 a中黄河中游产流微弱持续最长的1个时期。     

塔里木河下游绿洲荒漠过渡带群落多样性特征分析

结合塔里木河下游铁干里克绿洲荒漠过渡带29个植被样地的调查资料,对植物的群落结构和数量特征做了分析。结果表明:研究区群落结构较为简单,植物群落物种多样性水平较低,物种组成单一,天然植物20种,隶属12科18属。从多样性指数的数量特征来看,Simpson多样性指数的变化范围为0.517~0.830,Shannon-Wiener指数变化范围0.851~1.974;Menhinick丰富度指数的变化范围为0.977~3.784,Margalef丰富度指数的变化范围为1.517~8.496;JSW均匀度指数的变化范围为0.719~0.908,JSI指数变化范围为0.729~0.949;植被盖度的变化范围在0.035~1.001之间。     

塔里木河中游天然植物群落结构与数量特征分析

运用典型样地法,对塔里木河中游30个天然植被样地的群落结构和数量特征做了调查分析。结果表明:(1)塔里木河中游沙吉力克、沙子河、乌斯满、阿其河、铁依孜五个断面的天然植物隶属11科,20属,22种。(2)塔里木河中游植物群落结构可分三层,即乔木层、灌木层与草本层,但这种乔、灌、草的三层现象不明显。生境条件差,植物对环境利用不充分。(3)荒漠植物群落物种多样性水平较低,群落结构简单,物种组成单一。从多样性指数的数量特征来看,Simpson多样性指数的变化范围为0.47~0.609,Shannon-Wiener指数变化范围0.849~1.302;Menhinick丰富度指数的变化范围为2.309~3.175,Margalef 2.731~5.461;JSW均匀度指数的变化范围为0.6~0.778,JSI指数的变化范围0.633~0.805。五个断面盖度的变化范围是0.259~0.563。     

黄河三角洲农作物种植分区的遥感研究

本文选取了一年中三个不同时相的TM影像,分别求出了三幅影像的NDVI分布图,将其合成为一幅影像图。由于不同区域种植的作物在三个时相中的NDVI变化是不同的,因此在NDVI合成图上会呈现不同的颜色区域。通过对不同颜色区域进行采样分析,可以确定桃红色区域为冬小麦、玉米(大豆)轮作区,蓝紫色区域为棉花、春玉米、杂粮种植区,亮蓝区域为水稻种植区,亮绿色区域为林地、草地。最后,根据不同颜色区域的NDVI变化特征用非监督分类和监督分类相结合的方法对影像进行了分类提取。这样便可对黄河三角洲农作物的种植情况进行宏观的了解,为农作物种植合理布局及农业可持续发展提供依据。     

近20年来河南沿黄湿地景观格局演化

在遥感和GIS技术的支持下,结合河南沿黄湿地的区域特点,确定了河南沿黄湿地景观分类系统,通过采用景观多样性指数、优势度、景观破碎化指数、分布质心和扩展度等景观的空间格局指数,比较系统地分析了近20年河南沿黄湿地景观空间格局变化。结果表明：(1) 河南沿黄湿地的分布面积呈显著下降趋势。1987~2002年湿地面积减少了19.18 %,斑块数量增加了21.27 %,斑块密度净增加0.5倍。斑块总边缘增加了129 0491 m,斑块平均边缘减少了117.84 m。(2) 随着人类干扰强度增加,景观多样性下降,优势度增高。研究区景观多样性指数1987年为1.174,2002年降为0.9803,优势度指数由1987年的0.4355提高到2002年的0.6291。湿地的破碎化程度随着湿地面积的减小和斑块数量的增加,其破碎化程度越来越大,破碎化指数由1987年的0.0141增加到2002年的0.0172。(3) 湿地景观要素中,稻田湿地面积在增加,而水库坑塘、河流、滩地、荒草沼泽地面积都在不断减少,其中荒草沼泽 (芦苇沼泽) 湿地面积减少幅度最大。1987年荒草沼泽湿地占整个湿地地区的0.5%,但到2002年只占0.11%。表明近20年来,人类活动对河南沿黄湿地景观格局变化的影响程度较大。