2000—2020年亚马孙流域地表覆盖时空变化分析

针对亚马孙流域地表覆盖变化对当地生态系统以及全球气候变化具有重要意义这一问题，该文基于国家基础地理信息中心牵头研制的、经一致性处理的全球30 m地表覆盖产品(GlobeLand30)三期地表覆盖数据产品，采用景观格局指数和转移矩阵，分析了2000—2020年亚马孙流域地表覆盖的空间格局分布以及时空变化，并对其变化原因做出分析。结果表明：2000—2020年亚马孙流域林地和湿地面积逐渐减少，耕地、草地和人造地表的面积逐渐增加，水体先减少后增加。亚马孙流域2000—2010年和2010—2020年的地表覆盖类型转变方向基本保持一致；人造地表在地表覆盖类别中破碎现象最为显著，但其破碎化指数持续降低。亚马孙流域地表覆盖的变化主要受人类活动的影响，其中城市扩张和人口增加是林地减少的最主要因素。相关研究成果可为亚马孙流域未来的社会经济发展和生态系统保护提供重要支撑。     

一种基于对象和快照的混合地表覆盖时空数据存储模型

时空数据模型是数据库和时空数据分析研究热点之一。由于时空数据变化类型多、分析计算复杂及应用范围广,一种观点认为建立通用的时空数据模型具有高度复杂性。本文针对地表覆盖变化时空数据建库和时空分析应用需求,提出了基于对象和快照的混合时空数据模型。该模型用面向对象描述地表覆盖的斑块对象时空过程,组织管理斑块对象时空事件和空间、属性信息,同时用快照描述地表覆盖整体时空分布,组织管理栅格快照,两者通过基于时间和空间位置的逻辑关联关系形成混合模型。模型在表达对象自身变化的时空事件类型基础上,增加了不同分类对象之间互相转变的时空事件表达。该模型既可以用于对地表覆盖历史观测数据组织存储建库,又可以用于支持时空统计分析、时空演变模拟和时空数据挖掘。通过对黑龙江地区地表覆盖时空数据建库、查询检索、整体格局演变分析和斑块变化时空过程检索与表达的试验,验证了模型的有效性。     

全球典型流域地表覆盖变化与净生态系统碳交换量时空相关性分析

随着社会经济的发展,流域管理目标已从早期的防洪、供水、航运等转变为注重资源利用和生态保护的综合管理,并在全球生态系统碳平衡中扮演着重要角色。作为量化生态系统固碳能力的重要指标,净生态系统碳交换量(NEE)在不同地表覆盖类型中的碳源/汇能力存在显著差异。探究全球典型流域地表覆盖类型与NEE的时空相关性对流域生态管理等具有重要意义。本文以全球30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)和全球陆地净生态系统碳交换量数据为基础,分析2000—2020年全球8个典型流域的地表覆盖及NEE时空变化特征,研究地表覆盖类型变化与NEE的时空相关性。结果表明：(1)2000—2020年,流域内耕地、裸地、人造地表、湿地、水体及苔原面积增加,草地面积先增加后减少,整体为增加状态;(2)2000—2020年,流域整体NEE先减小后增加,整体为减小趋势,碳汇能力增强;(3)2000—2020年,草地与NEE呈显著负相关,耕地、裸地、人造地表、湿地及水体面积与NEE在2010—2020年呈正相关,地表覆盖类型变化对NEE有显著影响。本文可为流域碳中和管制和土地利用空间优化调控提供理论参考,推动流域协同减排和高...     

遥感数据时空尺度对地理要素时空变化分析的影响

地理要素的时空变化分析对于了解和掌握地表的规律性有着重要的作用。利用地面站点观测、实地调查等传统方式获取数据,对地理要素进行时空变化分析是最常用的方法。但该类方法往往表现的是"点尺度"观测,不能在大尺度情况下准确地反映地表的时空变化信息。遥感卫星能以一定的时间间隔获得空间连续的对地"面尺度"观测数据,然而其特定的空间和时间分辨率使其获取的地表信息仍十分有限。同时地表的空间异质性和个别地表短时间内的快速变化,使得利用遥感数据对地理要素进行时空变化分析时,时空变化分析结果会随观测尺度而发生改变。本文从空间尺度和时间尺度两方面综述遥感数据时空尺度对地理要素的时空变化分析产生的影响和原因,并针对这些问题总结了减小时空尺度对结果不确定性影响的现行方法。可以通过多源遥感协同观测和反演、尺度转换、空间建模等方法减小空间尺度引起的不确定性;通过联合多时相遥感数据的方法减小时间尺度引起的不确定性。在实际应用中,应根据所观测地理要素的实际情况,综合分析选择合适的方法。     

全球地表覆盖高分辨率遥感制图

全球地表覆盖分布及变化是气候变化研究、生态环境评估、地理国情监测、宏观调控分析等不可或缺的重要基础信息。国际上现有全球五套地表覆盖数据产品的空间分辨率为1km或300m,数据精度、分类体系、时空分辨率等均存在不足。为了满足全球变化研究与地球模式模拟的需求,应该研制具有较高时空分辨率、更符合全球变化需要、精度较好的全球地表覆盖数据产品。本文简要介绍了全球地表覆盖遥感制图的情况和数据产品的不足,讨论了对新一代地表覆盖数据产品的需求,介绍了我国研制全球30m地表覆盖数据产品的863重点项目。     

基于OMAP平台的近30年辽东湾植被指数时空变化特征分析

为了明确辽东湾植被长势的时空变化特征,本文针对传统的遥感影像信息提取速度缓慢、效率较低等问题,基于奥维互动地图(Ovid interactive map, OMAP)平台,利用Landsat遥感影像提取1990—2019年辽东湾生长季NDVI数据,采用一元线性回归对NDVI时空变化特征进行讨论。结果表明：1)以2010年为转折点,近30年来,辽东湾地表植被NDVI呈现先增后减再增的变化趋势,植被覆盖总面积变化较小,但中高植被覆盖区(0.6相似文献   

长三角地区地表覆盖与城市热岛时空演变分析

为研究长三角城市群城市热环境与地表覆盖响应,基于长时间序列(2003-2018年)MODIS地表温度和土地利用数据,利用均值标准差法和城郊温差法揭示了研究区地表覆盖与城市热岛时空演变规律.结果表明,长三角城市群城市扩张明显,建成区范围逐年增大;长三角城市群城市热岛在空间上表现为由西向东的M形扩张以及由北向南的Z形扩张;城市热岛强度均在3℃以上,城市热岛增长主要体现在2003-2011年;研究区各地表覆盖类型变化趋势相同,均为水体温度最低,其次是林地和湿地,建成区地表温度最高.     

长三角地区地表覆盖与城市热岛时空演变分析

为研究长三角城市群城市热环境与地表覆盖响应,基于长时间序列(2003-2018年)MODIS地表温度和土地利用数据,利用均值标准差法和城郊温差法揭示了研究区地表覆盖与城市热岛时空演变规律.结果表明,长三角城市群城市扩张明显,建成区范围逐年增大;长三角城市群城市热岛在空间上表现为由西向东的M形扩张以及由北向南的Z形扩张;城市热岛强度均在3℃以上,城市热岛增长主要体现在2003-2011年;研究区各地表覆盖类型变化趋势相同,均为水体温度最低,其次是林地和湿地,建成区地表温度最高.     

基于PETRI网的土地变更时空过程建模

通过对以往时空数据建模过程记录的不足分析,提出利用时间Petri网和层次扩展的子过程对时空过程进行建模,能显式表达时空数据以及时空变化过程,由位置/状态和变迁连接时空过程.并以土地变更业务为例详细分析整个过程,认为此建模过程能很好的表达现实世界的时空过程.     

基于权重滤波的时空融合算法对比分析

多源遥感数据时空融合技术可生成高空间高时间分辨率的图像数据,有效解决了遥感应用中的遥感图像"时空矛盾"问题。ESTARFM和STNLFFM是目前常用的两种基于权重滤波的时空融合模型,本文对上述方法进行了对比分析,为模型选择提供依据。通过两组不同地表覆盖类型变化的实验,开展了模型精度对比分析,结果表明:当地表覆盖物时相变化属于物候变化时,两种算法融合结果均能还原出较为丰富的空间细节信息,且算法融合精度差异较小,效果相当;而当地表覆盖类型发生较大突变时,两种算法融合结果空间细节信息还原较少,同时,相比于ESTARFM,STNLFFM融合结果能够获取较高精度。     

永定河治理区土壤侵蚀时空变化分析

本文利用“北京一号”小卫星32 m多光谱数据提取研究区的植被覆盖信息与土地利用信息,利用1∶50 000DEM数据提取研究区坡度信息,采用中华人民共和国水利部部颁标准“土壤侵蚀分类分级标准SL 190-96”,评价研究区的水蚀风险等级;并结合全国第二次土壤侵蚀遥感(LandsatTM)调查数据,进行土壤侵蚀时空变化分析...     

基于地理国情普查数据的地表覆盖变化监测

基于地理国情普查数据,综合运用地表覆盖转移矩阵、地表覆盖净变化与交换变化、变化动态度等方法对地表覆盖变化情况进行监测分析;并利用浙江省某区两期地理国情普查数据进行了实例分析。监测结论能为政府加强空间管理、促进土地资源集约利用、指导生态文明建设等提供决策信息支撑。     

塔里木河下游流域输水工程生态效应评价研究

采用2002-2014年塔里木河下游的长时间序列野外调查资料和卫星遥感解译成果数据,对输水后研究区内地表覆盖时空变化、地下水、植被覆盖及其景观格局变化特征进行了综合分析。同时,利用收集到的气象和水利工程数据对流域生态环境变化原因进行了初步探讨。结果表明,经过10余a的治理,塔里木河下游流域的植被覆盖情况有所改善,研究区植被整体生长状况有所好转。     

基于遥感与GIS技术的土地利用时空特征研究

为了研究土地利用、土地覆盖的时空变化，本文在遥感技术与GIS技术的支持下，对土地利用的的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过数学建模，以湖北省为例，对湖北省近五年来的土地利用类型、土地利用程度、耕地状况、森林植被覆盖、城市扩展、水域湖泊状况等时空特征进行了动态分析，同时对湖北省土地利用变化的驱动机制进行了分析，为定性定量研究我国的土地利用、土地覆盖的时空演变提供了一种思路与方法。     

时空知识中心的研究进展与应用

时空知识是对实体空间位置、形态、分布、关系、运动、变化、趋势等信息进行概括和凝练,形成具有时间和空间特性的知识.时空知识中心是时空知识获取、积累、创造、演化和利用的服务平台或环境.构建时空知识中心是智能化测绘面临的机遇和挑战,相关研究还处在起步探索阶段,尚无可供借鉴的、成熟的建设和服务模式.本文瞄准测绘"两服务,两支撑"的基本定位,借鉴国内外知识中心建设的实践,融入智能化测绘的有关理念,提出时空知识中心概念、内涵、技术框架、主体实现方法及研究进展,指出时空知识中心是现有地理信息中心智能化转型升级的发展方向.     

时空过程对象的LULC时空演变分析算法

地理时空变化是地理学研究的重要内容之一，如何用计算机技术来表达空间数据的时空变化独具前瞻性。从揭示LULC时空演变过程和挖掘时空演变规律出发，讨论了基于地类图斑的时空演变过程类型与判定方法，并构建了一种基于地类图斑的时空变化分析算法。通过对抚仙湖流域近40年来LULC时空演变分析，验证了算法的可靠性与有效性。表明该方法可用于地表覆盖等地理要素的时空变化过程分析，能较好地揭示地理要素及其属性在时间轴上的改变过程。     

面向大数据时代的地表覆盖动态服务计算

随着空间遥感、自动分类、变化监测等技术的长足进步,地表覆盖数据生成的速度越来越快,时空分辨率不断提高,数据量呈现出前所未有的增长态势,可望成为极具应用价值的空间型大数据集。为了推动地表覆盖大数据的资源建设和分析利用,应通过SOC方法及Web服务方式,实现分布式地表覆盖信息资源的跨平台松耦集成,提供数据内容服务和信息处理服务。但现有SOC方法及有关地理信息Web服务标准难以完全顾及地表覆盖数据类型多样、处理复杂、变化较快等特点,无法有效支撑地表覆盖动态信息的发布、发现与调用。本文提出以信息动态集成、处理动态构建、变化动态推送为主线,研究和发展地表覆盖动态服务计算,将地表覆盖的静态信息服务提升为动态信息服务,为地表覆盖大数据的协同建设和深度挖掘提供先进计算平台与手段。     

基于BJ -1小卫星遥感数据的矿区土地覆盖变化检测

为了评价利用北京一号小卫星(BJ-I)遥感数据监测煤矿区土地利用/地表覆盖变化的效果,针对其数据特点,选择基于图像信息运算和图像信息变换的直接变化检洲法以及分类后比较法,对徐州东矿区2007～2008年土地利用/地表覆盖变化情况进行检测,以对比、评价各种方法在土地利用/地表覆盖变化检测中的应用效果和BJ -1数据的适用...     

艾比湖流域典型绿洲热环境时空变化特征分析

针对目前绿洲地表温度时空变化的研究较少的现状,该文采用覃志豪单窗算法,利用1990年、1998年和2011年三期Landsat数据对精河县的地表温度进行反演,并查询实时陆面地表温度进行对比检验;分析了不同时期精河县地表温度分布格局,将反演的地表温度划分为低温区、次低温区、中温区、次高温区、高温区和极高温区。研究得出:各温度区间的分布范围发生了巨大变化;反演结果符合水体温度最低、绿洲次之、裸地最高的"冷岛"现象。结果表明利用Landsat数据反演地表温度是可行的。     

ArcGIS支持下的土地利用时空数据库设计与功能实现

时空数据模型是时态地理信息系统(TGIS)的核心,它能够有效组织和管理时态地理数据,但由于其复杂性,目前仍然是一个非常具有挑战性的课题。本文介绍了与时空数据模型相关的研究概况,包括时空数据模型的研究进展、时空数据库中的时间和时空拓扑关系,探讨了土地利用时空数据模型的设计和功能实现,阐述了时空数据模型中变化的概念,在此基础上利用基态修正模型的思想,对模型的框架进行了设计,并给出了变化信息的提取方法,利用ArcGIS丰富的空间分析功能对变化土地利用信息进行了提取,最后给出了时空数据库结构的设计。