大兴安岭天保工程区生态系统服务变化研究

利用Landsat和MODIS遥感数据和InVEST模型,评估了1990―2015年大兴安岭天保工程区实施前后生态系统土壤风蚀量、生境质量和碳储量的时空变化,并通过地理探测器方法对生态系统服务时空变化分布与趋势进行驱动因子探测和交互作用探测分析。结果表明：① 从空间分布来看,额尔古纳市南部、鄂温克族自治旗西北部、科尔沁右翼前旗的土壤风蚀量大,生境质量差,碳储量低。② 2000年天保工程实施之后,森林面积显著增加,土壤风蚀量减少1.14%,生境质量增加0.49%,碳储量减少幅度为0.12%,低于2000年以前的0.64%。③ 土壤风蚀量主要受植被类型、土壤类型的影响,生态系统类型、植被类型对生境质量、碳储量空间异质性的影响显著大于其他因素,海拔、坡度2种地形因子对土壤风蚀量、碳储量的解释能力很小。温度、降水2种气候因子对土壤风蚀量、生境质量和碳储量的解释能力不固定,但仍是不可或缺的因素。     

影像分割的城市不透水面信息提取

针对线性光谱混合分解在端元选取中的不足,该文提出了结合影像分割的线性光谱混合分解不透水面估算模型。选取植被、高反射率、低反射率、土壤4种端元,利用线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解两种模型,以2010年的TM5遥感影像为数据源对哈尔滨市主城区的不透水面进行估算,并对两种模型进行了对比分析。研究结果表明:线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解的平均绝对误差分别为19.84%和14.76%,说明结合影像分割的线性光谱混合分解模型比线性光谱混合分解方法的估算精度高。     

近50年来黑龙江省冻土厚度的时空变化特征

基于MK检验、滑动t检验、EOF分析方法,使用近50年（1961-2012年）黑龙江省32个气象基准台站逐日冻土观测数据、气温观测数据,对黑龙江省冻土厚度时空变化特征进行了分析。结果表明：① 近50年黑龙江省冻土厚度减少了12.86 cm,下降速率为-0.53 cm/a,以2001年为界发生了突变。② 冻土厚度空间分布呈现由北厚南薄格局,中部地区冻土厚度较同纬度其他区域偏低;空间变化呈现南部冻土厚度降低快,北部降低慢,中部与西部、东南部呈相反变化的特征,伊春、铁力、漠河观测点为冻土变化敏感区。③ 气温是影响黑龙江省冻土厚度变化的主要因素,与冻土厚度相关系数为-0.611。本文的主要贡献为揭示了黑龙江省冻土厚度的空间变化特征,为相关研究及各级政府规划提供了依据。     

呼伦湖沉积物粒度特征及其环境指示意义

通过对呼伦湖湖心沉积岩芯粒度机械组成和频率分布曲线的分析,辅以²¹⁰Pb年代测定,重建了1865~2016年粒度演变特征并揭示其环境指示意义。研究表明：湖心沉积物主要为粉砂和黏土,中值粒径同粗粉砂和砂组分显著正相关,在垂直剖面上表现为减小、波动变化和增大的变化趋势。应用对数正态分布函数对粒度频率曲线进行拟合,提取出大气粉尘源、湖心相标志组分和风沙尘暴组分3个环境敏感组分。粒度机械组成与环境敏感组分的垂向特征变化同历史时期的湖泊水位变化、降水量强度变化,及沙尘暴事件较为一致,能够较好的重建150 a来湖区气候干湿变化和风沙活动特征,可用于恢复区域环境变化历史。     

基于HJ-1A高光谱影像的湿地精细分类

混合像元的存在不仅影响了基于高光谱影像的地物识别和分类精度,而且已成为遥感科学向定量化发展的主要障碍。本文以扎龙湿地为试验区,以环境一号卫星采集的高光谱影像为数据源,分别采用传统的全约束最小二乘光谱解混算法(fully constrained least squares spectral unmixing algorithm, FCLS)与基于稀疏约束最小二乘光谱解混算法(sparse constrained least squares spectral unmixing algorithm, SUFCLS)实现了试验区湿地的精细分类,并对两种分类结果的表现及其分类精度进行了对比分析。研究结果表明：SUFCLS算法能够自适应的从光谱库中选择场景中所占比例最高的一组端元,并将此端元的组合应用于传统的全约束最小二乘光谱解混中实现不同湿地类型丰度的提取,该算法充分考虑了端元的空间异质性,弥补了FCLS算法在端元选取过程中的不足。精度验证结果表明与FCLS算法相比,SUFCLS算法分类结果的均方根误差更小,丰度的相关系数更高,因此该方法对于提高湿地解混精度以及实现湿地精细化分类具有重要意义。     

人类活动干扰下4个时期松嫩平原丹顶鹤栖息地适宜性研究

从丹顶鹤(Grus japonensis)的生境选择角度出发,综合考虑了人类活动干扰、食物来源、隐蔽条件和地形特征等因素,选取了土地利用类型、与居民地的距离、与耕地的距离、与道路的距离、归一化植被指数、坡度、坡向和与水源地的距离共8个因子,对丹顶鹤栖息地的生境质量进行评价。采用一种数据驱动的生态位模型——最大熵(Maximum Entropy,Max Ent)模型,在人类活动干扰强度逐渐增大的背景下,研究1995~2016年松嫩平原丹顶鹤栖息地的适宜性。研究结果表明,建立的1995年、2000年、2010年和2016年4个时期的生境适宜性评价模型的评价效果都达到较高的水平,土地利用类型、与居民地的距离、与耕地的距离、与道路的距离是影响丹顶鹤栖息地分布的主要因素。随着松嫩平原耕地面积、建设用地面积和路网密度的增加,与1995年相比,2016年丹顶鹤栖息地的最适宜和较适宜区的面积共减少了16 749 km2,其占研究区总面积的比例减小了6.7%。针对强烈的人类活动干扰,丹顶鹤采取远离的方式进行回避,其选择的栖息地与道路、耕地和居民地的距离的阈值分别为1.3 km、1.4 km和2.1 km。     

冲绳海槽中段表层沉积物物源判识及定量估算

海洋沉积物的物质来源的定量,半定量研究,是海洋沉积学的重要课题之一,也是难题之一。本文是从沉积物不同成在组分的含量入手,研究冲绳海中段表层沉积物物质来源的一种尝试。     

重力活塞取样器取样技术研究

现代海洋沉积物柱状取样技术是一套综合性的高新技术系统,它一般应该包括：优良的取样器具,方便灵活的取样操作设备,高精度的定位导航仪器和高分辨率的地形、地貌、地层探测系统等四个方面。我国和先进国家相比,取样操作设备方面差距最大,应该成为我国今后取样技术研究和发展的重点     

冲绳海槽中段表层沉积物物源判识及定量估算

海洋沉积物的物质来源的定量、半定量研究,是海洋沉积学的重要课题之一,也是难题之一。本文是从沉积物不同成因组分的含量入手,研究冲绳海中段表层沉积物物质来源的一种尝试。首先介绍了常规法（即镜下鉴定和统计）和碳稳定同位素示踪法的基本途径和计算模式,并对两种方法进行了对比和评价。其次,根据沉积物的具体情况,选择比较合适的方法,定量估算了各站各成因组分的含量。最后根据估算结果,编绘了主要成因组分含量的分布图。     

井间电磁探测接收的理论考察和实验研究

井间电磁测井技术测量井间地层电磁波传播特性,通过正反演获得井间电阻率分布信息,由此揭示地层油气水的分布信息.井间电磁接收是井间电磁测井技术中一项重要内容,是开展井间电磁成像测井系统研制中必须攻克的难题之一.本文通过对比磁反馈与无磁反馈两种天线接收幅度与相位特性,发现磁反馈接收天线频带平稳无相位跳变点,相比无反馈天线具有明显优势.在磁反馈天线的基础上,本文分析不同天线磁芯、不同天线缠绕方式对天线幅频特性的响应,发现这些参数均对天线幅频特性有不同影响,为天线设计与研制提供参考设计参数.在接收天线研究的基础上,采用噪声匹配放大、1/f滤波、工频压制、数字锁相放大、相敏检波等软硬件处理技术,进一步降低噪声,提高接收精度和灵敏度.为有效开展井间同步发射与接收采集,采用高精度时间同步技术,提高同步与电磁波相位提取的精度.针对接收线路与系统中存在的误差,采用两距离井间电磁刻度方法进行压制.井间电磁接收样机研制完成后,分别在现场进行井下噪声测试、非金属套管井间、金属套管井间等系列井间电磁接收测量实验,研究与实验结果表明:本文所研究的井间电磁接收技术可实现500 m以上大井距和双层金属套管井间测量．