基于熵权法的土地覆被动态遥感监测与评价——以新疆伊犁地区和博州为例

基于MODIS数据,选取植被净第一性生产力(NPP)、温度植被旱情指数(TVDI)、改进型土壤调整植被指数(MSAVI)、陆地表面温度(LST)4个对干旱地区地表覆被具有显著指示作用的指标,结合IGBP土地利用类型分类图,以新疆伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州(简称博州)为例,对研究区2003—2007年土地覆被动态进行监测,并利用熵权法确定各个指标的权重,在此基础上进行土地覆被动态的综合评价。结果表明,不同指标对不同的土地利用类型具有不同的适宜性和指示度;在新疆伊犁地区和博州,土地覆被动态地域差异性明显,土地覆被退化程度较大的土地类型为水体、草地、永久湿地、城镇,而森林、灌木林、荒漠草原和农田等土地类型有所改善,呈现出“局部改善、总体退化”的局面;引用熵权法将多个遥感指标综合起来进行土地覆被动态的监测与评价的途径是可行且有效的,可为干旱区土地覆被、荒漠化、土地退化、植被变化等工作的监测与评价提供可靠的技术方法与有价值的案例。     

MODIS NDVI时间序列在三江平原湿地植被信息提取中的应用

以三江平原为研究区,利用多时相的中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)影像数据,采用一种基于归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时间序列的监督分类方法获取了研究区湿地植被的分布数据。监督分类以NDVI时间序列的波形所反映出的植被物候特征作为分类器,将离散的傅立叶变换应用于NDVI时间序列以减少高频噪声对分类的影响,并运用傅立叶变换后波形幅度和相位的相似性来确定像素的归属类别。根据研究区植被的物候特征的差异,区分出7种地表(沼泽、沼泽化草甸、滩地、水田、旱地、灌木和林地)的植被类型,得到三江平原2005年湿地植被的分布数据。该方法的总体分类精度达到79.67%,Kappa系数为0.752 5。研究表明,基于MODIS多时相NDVI数据,采用基于傅立叶组分的相似度分类方法可以客观、经济、快速的提取湿地植被分布数据。     

山地城市土地覆盖变化对地表温度的影响

针对山地城市复杂的城市地貌和下垫面类型,本文使用TM、DEM、ETM⁺等遥感影像资料,提取了重庆市土地利用覆盖类型;借助TM、MSS等遥感数据的红外波段,反演出1988年和2000年的地表温度。分析了重庆市近十年的土地覆盖变化及其对地表温度的影响,结果表明,在1988~2000年间,研究区土地覆盖变化明显,特别是城市土地覆盖面积有显著增加。土地覆盖类型的变化会改变地表温度的空间分布,尤其是城市土地的扩展会提高地表温度。对山地、丘陵、平坝、陡坡四种耕地的地表温度进行了深入分析与研究,结果表明:山地城市土地覆盖变化引起了植被覆盖度的变化,而植被覆盖度的变化又相应地影响了地表温度的变化,植被覆盖度每下降10%,地表温度上升0.49K。     

湿地植被净初级生产力估算模型研究综述

湿地植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)作为湿地生态系统物质与能量循环的基础,是陆地生态系统碳循环的重要研究内容之一。估算湿地植被NPP的方法经历了站点实测和模型方法两个发展阶段,其中估算模型可以分为统计模型、参数模型和过程模型。随着计算机和遥感技术的发展,一些利用遥感信息估算NPP的新方法得到了广泛应用。简单地沿袭传统模型分类方法,不能完全涵盖所有估算湿地植被NPP的方法。回顾了湿地植被NPP估算模型,在传统模型分类的基础上,补充了遥感在湿地植被NPP估算模型中的应用,进一步将统计模型分为气候相关和遥感相关模型,将生态系统过程模型分为过程模型、过程耦合模型和遥感-过程耦合模型。在此基础上,评述了各类模型在湿地植被NPP中的研究现状,探讨了湿地植被NPP估算研究中存在的问题,指出湿地植被NPP估算的工作重点可以从提高地面实测精度、减少模型模拟不确定性、使用多源数据等方面入手,其中引入数据同化的方法实现湿地植被NPP预测将是湿地植被NPP估算模型的重要发展方向。     

基于多频率极化SAR影像的洪河国家级自然保护区植被信息提取

植被是湿地生态系统健康状况的"晴雨表",明晰湿地中植被的时空分布,是湿地修复与重建、保护与合理利用的前提和基础。以洪河国家级保护区为研究区,利用全极化C-band Radarsat-2和L-band PALSAR数据,根据极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标分解理论,提取了该保护区不同波长的极化分解参数和特征参量,整合为多源极化SAR数据集,利用多尺度迭代分割算法和Random Forest机器学习算法,构建了研究区中植被的遥感识别模型,实现了对研究区中植被的高精度分类,并对比分析了不同频率SAR数据集在植被识别精度上的差异。研究结果表明,利用整合PALSAR和Radarsat-2极化数据集,获取的植被遥感分类结果的总体分类精度为86.77%,比利用PALSAR极化数据集的分类结果精度提高了15%,但是其与利用Radarsat-2极化数据集的分类结果精度差异不显著;浅水草本沼泽的生产精度达到了90.91%,深水草本沼泽的用户精度为90.63%;C-band PALSAR数据比L-band PALSAR数据更适用于高精度识别洪河国家级自然保护区中的植被。     

湿地种子库研究概述

湿地土壤种子库的研究对深入了解湿地植被的结构与功能具有极其重要的作用。湿地种子库是湿地生态系统的重要组成部分,湿地种子库在地上植被演替以及退化湿地恢复中发挥着十分重要的作用。介绍了湿地种子库的主要研究方法以及湿地种子库研究的主要内容,包括湿地种子库物种组成和空间分布,湿地种子库的动态变化研究,种子库与地表植被的关系以及影响湿地种子库分布的因素等内容,并对湿地种子库的研究进行了展望。     

基于Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征的盐城滨海湿地植被分类

滨海湿地是具有重要功能的特殊海陆过渡带生态系统,精准获取滨海湿地植被时空分布信息具有重要意义。传统的湿地遥感观测研究集中于高空间、高光谱分辨率影像分类,往往受限于数据成本和覆盖范围,仅适用于小区域湿地监测。Sentinel-2A/B卫星影像时空分辨率高且免费共享,为大区域滨海湿地动态监测提供了可能。本文采用2018年Sentinel-2影像,提出像元级SAVI时间序列及双Logistic植被物候特征拟合重构模型,采用随机森林算法进行盐城滨海湿地植被分类,探讨Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征分类方法的适用性。结果显示,分类总体精度达87.61%,Kappa系数为0.8358,分类结果与湿地实况相吻合,比常规单一时相分类精度总体提高19.57%。植被判别物候特征参数可为影像数据缺失或不足的滨海湿地分类提供不同植被的判别依据。研究表明,基于像元级时间序列植被物候特征的分类方法能实现植被群落混生带的精准分类以及对“异物同谱”植被的有效区分,对大区域滨海湿地植被分类具有很好的适用性,有效提高了滨海湿地植被分类精度。     

不同辐射校正水平下植被指数特征对比分析

基于不同辐射校正水平的遥感数据,分别利用遥感影像的灰度值(DN)、表观反射率(TOA)与地表反射率(Surface)提取研究区NDVI,采用定量遥感和回归分析方法从空间和时间两个方面对不同辐射水平下提取的NDVI变化特征进行了详细的对比分析,定量评价了大气对于提取的植被指数的影响。结果表明:在空间特征上,根据灰度值、表观反射率与地表反射率提取的NDVI基本都可以用来反映植被信息变化特征,相应的NDVI值呈逐渐增加趋势;根据地表反射率反演的NDVI曲线差异明显。在时间特征上,NDVI整体呈现显著上升的趋势,其中基于地表反射率的NDVI与年际之间线性关系最好,且NDVI最高。     

基于图谱的4个时期若尔盖县湿地演变分区

以若尔盖县为研究区,利用2000年、2006年、2010年和2015年的遥感影像数据,采用面向对象分类方法,解译出4个时期的土地利用数据,提取各土地利用类型分布信息;根据合成的若尔盖县土地利用变化图谱,划分出4类湿地演变区;在此基础上,探究其影响因素。研究结果表明,随着时间的推移,4个时期若尔盖县的沼泽在持续退化,4个时期湿地稳定区的面积合计为1 477.97 km~2,湿地变化区面积合计为1 843.75 km~2;若尔盖县的湿地按照"水域→沼泽→沼泽化草甸→高寒草甸"发生退化演变或相反方向的演变,高寒草甸与沼泽化草甸间的互相演变是湿地波动变化区、趋水演变区和退化演变区最常见的湿地演变现象;人类活动是驱动若尔盖县湿地退化的关键因素。     

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。     

盐城沿海地区生态旅游资源及其开发

针对自然保护区地处偏僻以及资金投入不足等管理现状问题,可以考虑利用生态旅游的理念来解决保护生态环境和发展经济的两难问题。江苏省盐城沿海地区气候宜人、地理位置优越,是2个国家级自然保护区所在地,再加上该区有世界著名的辐射沙洲、广阔的滩涂景观以及海边特有渔村风情等具有较强吸引力的旅游资源,是利用新理念发展生态旅游的理想场所。文章探讨了该区的主要生态旅游资源,并对其科学合理的开发作了一定的设计,探索了一些开发思路、模式,指出,只要按照发展生态旅游的基本思想,制定科学管理方法,发展生态旅游,可以使该区进入经济和生态效益的双赢良性循环之中。     

世界滨海海岛地区旅游开发经验借鉴

就全世界各滨海海岛旅游发展状况来说,发达国家地区相对比较成熟,如地中海、爱琴海和加勒比海地区等,因起步时间较早,经历了初期的探索以及高速发展时期的巩固,目前无论发展理念、功能层次、还是系统组织形式以及整体营销策略等方面均领先世界.与世界其他国家相比较,我国滨海旅游尚处于发展增长阶段,不仅旅游产品层次结构高低不平衡,而且滨海海岛景观资源价值未能充分体现,根据我国总体经济持续增长发展态势预测,未来旅游业发展同样会持续增长,而滨海旅游将会在目前状态下,无论是资源利用深度或是品味等级层次都必然进一步得到拓展.根据世界滨海海岛地区旅游发展情况,本文归纳分析了其功能层次、发展理念、组织形式等方面经验,并就其对我国滨海海岛旅游开发的借鉴意义做了一定探讨.     

Cladocerans and chironomids as indicators of lake level changes in north temperate lakes

Water level fluctuations affect the size of the pelagic zone relative to the size of littoral habitats, and thus may influence the relative abundance of remains from planktonic and littoral cladocerans in sediment. The application of this planktonic/littoral ratio for the reconstruction of past water level changes is discussed using examples of: (1) surficial profundal sediments from lakes of different water depths; (2) Holocene variation in a profundal sediment core; (3) horizontal variation in surficial sediments within a lake; and (4) long term variation in an inshore sediment core. The latter seemed to be the most promising application of this ratio. Maximum effects of water depth changes on the lake fauna are expected in the littoral zone. It is, however, difficult to read this effect directly from subfossil cladoceran and chironomid assemblages from inshore sediments as shown by a sediment profile from a site exposed to a long term decrease of water depth.     

Wetland-DNDC模型模拟密云水库消落带甲烷排放（英文）

淡水生态系统消落带是甲烷排放研究的热点区域,但相关数据的积累十分薄弱。本研究利用静态箱法和过程模型(Wetland-DNDC),研究了密云水库消落带CH_4排放通量。在消落带的三个水位梯度:即永久淹水深水区、永久淹水浅水区和季节性淹没区,选取九种典型植被进行CH_4排放通量的野外监测和模型模拟。结果表明:在三个水位梯度上,Wetland-DNDC模拟值与实测值拟合度分别为0.89、0.81和0.49(p0.001)。Wetland-DNDC模型抓住了水位波动、土壤温度和土壤有机质含量等因子对消落带CH_4排放的影响规律,成功地在时间、空间和数量级上对消落带CH_4排放通量进行了模拟,为评估水库温室气体排放提供了新方法。在密云水库生长季模拟的消落带CH_4总排放量为15.1 g CH4·m~(-2),在数量级上,与国内其他类型湿地消落带CH_4排放具有可比性。据此推算Wetland-DNDC模型适用于水库或湖泊消落带区域甲烷排放的模拟,对植被模块进行改进可以进一步提高模型模拟的准确性。     

The goals and principles of differentiation of the littoral landscapes of Lake Baikal

We examine the main principles of the landscape approach to studying underwater landscapes of Lake Baikal's littoral zone. Such an analysis of the littoral makes it possible to determine the specific character of development of the lake and explains the unique biodiversity of its inhabitants, in the presence of low mineralization of water.     

Some observations of intertidal communities on Spitsbergen (79°N), Norwegian Arctic

The zonation pattern of rocky shores on north-west Spitsbergen is described. Intertidal communities on protected sites have features remarkably similar to temperate areas. Black lichens dominate the littoral fringe, fucoids and gastropods the eulittoral zone, whereas upper sublittoral zone is occupied by kelp. The species composition seems to be typical for the Atlantic arctic areas.     

黄河三角洲滩涂湿地夏季大型底栖动物多样性分析

2008年7月,采用野外取样和室内分离、鉴定相结合的方法,对黄河三角洲滩涂湿地底栖动物进行了调查,并利用物种丰富度指数（Margalef）、物种多样性指数（Shannon-Weiner）、均匀度指数及生态优势度指数对该湿地内4个环境梯度带9类典型生境的大型底栖动物多样性进行了分析。结果表明,黄河三角洲滩涂湿地夏季共发现大型底栖动物36种,8纲28科29属,隶属于节肢动物门、软体动物门及环节动物门;其生物量为节肢动物最高,软体动物次之,环节动物最低。随着河口滩涂湿地从水生生境过渡到旱生生境,大型底栖动物MargMef指数和Shannon—Weiner指数均呈减小趋势,表现为潮间淤泥海滩最高,芦苇（Phragmites arustralis）湿地次之,海防林带最小。均匀度指数的变化范围为0．45～1．00,表现为芦苇湿地最高,潮间淤泥海滩次之,海防林带最低。生态优势度表现为海防林带最高,盐碱滩涂次之,而水生生境的潮间淤泥海滩与芦苇湿地最低。     

辽宁临海经济轴带的营建策略

文章提出了辽宁临海经济轴带营建的概念和宏观背景，分析了经济轴带的线状基础设施、城市化进程、城镇群或城市连绵区现状、资源配置等构建基础，并对其营建提出4点建议，即：突出大连经济主中心地位，互补优势、共同发展，完善已有的临海线状基础设施束，促进生态和社会的协调发展。     

浙南淤泥质海岸冲淤变化和泥沙运动

本文研究了浙南北起瓯江口,南至平阳咀淤泥质海岸的冲淤演变过程,指出,岸滩每年以10—20米的速度向海淤涨。为该地区海涂的开发提供了依据。     

The phytobenthos of the Hornsund fiord, SW Spitsbergen

The species composition and biomass of material collected in the summers 1981 and 1983 from 69 stations in the Hornsund fiord were analysed. 48 macroalgal taxa were found: 13 green algae, 18 brown algae and 17 red algae. 19 of these taxa were not reported from the nearby Isfjorden.
The overall biomass for the littoral zone varied from 0 to 216gnT² formalin d.w., although in J of samples the biomass was between 20 and 80 gm^_z. The dominant species were Fucus distichus, Acrosiphonia duriusada and Pilayella littoralis.
Using cluster analysis, an attempt was made to delimit regions with a characteristic species composition. The results obtained, however, do not permit this in the littoral zone of the Hornsund fiord.