植被生态遥感参数定量反演研究方法进展

植被参数是生态遥感定量反演的热点和难点,也是生态系统研究的基础性参数。本文在广泛阅读国内外公开发表的文献资料基础上,将现有的植被生态遥感参数概括为物理类、生化组分类、能量和功能类3大类,系统梳理了每类参数定量反演的主要模型方法,进行优缺点和适用性分析,对现阶段存在的不足和未来发展趋势进行了探讨。物理类植被生态遥感参数主要介绍了植被覆盖度、生物量、叶面积指数、树高等研究进展,生化组分类植被生态遥感参数主要介绍了植被含水量、叶绿素含量和光合能力等研究进展,能量类植被生态遥感参数介绍了光合有效辐射、植被吸收光合有效辐射等研究进展,功能类植被生态遥感参数主要介绍了植被生产力和碳交换量等研究进展。存在的主要问题包括混合像元分解、病态反演、物理模型应用过程中的误差传递、数据融合的尺度效应和空间变异性、模型耦合的最优方案确定问题。     

天文视点

“一生只有一次”——震撼人心的恒星爆炸 超新星的搜寻者最近几周显得相当活跃。然而,当我们考虑到不断深入地认识恒星的消亡理论背后隐藏的巨大的益处的时候,这种表现也就变得不奇怪了。一方面,超新星是星系中众多最明亮的独立天体中的一员,在星系中超新星的风头有时候甚至盖过了整个星系——因此它们可以在很遥远的距离外被观测到。     

水均衡法和数值模拟法在矿坑深部涌水量预测中的比较——以西石门铁矿为例

常用的矿坑涌水量预测方法有水文地质比拟法、涌水量曲线方程法、水均衡法、稳定流解析法,数值法和电网络模拟法等,每种方法都有其特点,运用得当会取得理想的结果。以西石门铁矿深部矿坑涌水量预测为例,对水均衡法和数值模拟法的适用条件和预测结果进行了比较。结果表明：水均衡法适用于水文地质条件简单的矿山,数值模拟法适用于条件较复杂的矿山。针对此例,两种方法都能取得较满意的结果,但水均衡法时间快,成本低。     

三维激光空地一体化在城市热岛研究中的应用——以上海延中绿地为例

城市热岛效应是城市化进程中最显著的生态环境问题之一,城市绿地基础设施作为城市关键的自然要素,能够有效地缓解热岛效应。延中绿地的规划建设是上海市为缓解热岛效应给出的“基于自然解决方案”的重大举措。本文以上海市延中绿地为研究对象,基于无人机及其相应传感器获取的空、地激光雷达数据和Landsat 8 Collection 2 Level 2数据集的地表温度数据,对延中绿地的降温作用及其内部三维绿量分布格局和影响因子进行了研究。结论如下：(1)延中绿地具有显著的降温效应且具有方向性差异。其最大降温距离在各方向的排序依次是：东南>西南>东北>西北,局部冷岛强度最大为西南方向,最小为东南方向;不同植被类型的降温效应从高到低依次为：乔木>草地>灌木。(2)延中绿地内三维绿量高值区域基本分布在其西北部靠近公路一侧,其余各处仅有高值零星分布;三维绿量与距道路距离(D_road)呈显著负相关,与距水体距离(D_water)呈显著正相关,与距建筑(D_fw)距离呈负相关,但无显著性;影响三维绿量格局的最优模型为224....     

中亚热带2种天然林表层土壤N_2O排放速率

运用静态箱-气相色谱法对中亚热带地区米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率进行了1年(2012年1月—2013年1月)原位观测,分析了土壤温度及含水量对土壤N2O排放速率的影响,并探讨土壤无机N含量变化与土壤N2O排放速率的关系。结果表明,观测期间,2种天然林均表现为大气N2O排放源,米槠天然林和阿丁枫天然林平均土壤N2O排放速率分别为7.29μg·m-2·h-1、7.41μg·m-2·h-1;米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率季节变化明显,最高排放速率均出现在夏季6月,分别为16.51μg·m-2·h-1、18.86μg·m-2·h-1;2个林分N2O排放速率最低值分别出现在2012年1月和2012年9月,分别为3.04μg·m-2·h-1和2.17μg·m-2·h-1。2种天然林土壤N2O排放速率均与土壤温度无显著相关性,与土壤含水量显著正相关(P0.05);2种天然林土壤N2O排放速率与NH4+含量均无显著相关性,米槠天然林和阿丁枫天然土壤N2O排放速率与NO3-含量分别呈显著负相关和显著正相关(P0.05)。研究结果表明,土壤含水量及NO3-含量的变化对中亚热带天然林土壤N2O排放速率有着重要的影响。     

Assessing seawater quality with a variable fuzzy recognition model

With the rapid development of the marine economy industry, human exploitation of marine resources is increasing, which is contributing to the growing trend of eutrophication and frequent occurrence of red tide. Accordingly, investigations of seawater quality have attracted a great deal of attention. This study was conducted to construct a seawater environmental quality assessment model based on the variable fuzzy recognition model. The uncertainty and ambiguity of the seawater quality assessment were then considered, combining the monitoring values of evaluation indicators with the standard values of seawater quality. Laizhou Bay was subsequently selected for a case study. In this study, the correct variable model for different parameters was obtained according to the linear and nonlinear features of evaluation objects. Application of the variable fuzzy recognition model for Laizhou Bay, water quality evaluation and comparison with performance obtained using other approaches revealed that the generated model is more reliable than traditional methods, can more reasonably determine the water quality of various samples, and is more suitable for evaluation of a multi-index, multi-level, nonlinear marine environment system; accordingly, the generated model will be an effective tool for seawater quality evaluation.     

联合大地水准面、海面地形和潮波运动数值模拟的长江口陆海垂直基准转换关系

长江口水域地形地貌研究对河道治理建设、水上交通运输等人类社会经济活动具有重要意义,而建立高精度的无缝深度基准面及其与其他垂直基准间转换模型将直接影响到水陆交界区高精度地形地貌数据的获取及统一综合管理与分析。为此着重研究了基于三维潮波运动数值模拟、海面地形和大地水准面3种手段联合的河口水域无缝深度基准面构建及其与其他垂直基准间转换模型,并在长江口南支这一典型河口水域进行了建模实验和模型精度评估分析。结果显示,垂直基准转换模型中误差为12.4 cm,与现场长期潮位站实际观测结果比对分析得垂直基准转换模型误差绝对值均值为24.2 cm,尽管大于模型中误差估值,但仍满足国际水道测量规范对测深中垂向最大不确定度的要求。     

顾及GRACE季节影响的华北平原水储量变化反演

基于移去-恢复方法,利用GRACE卫星重力数据研究了华北平原2003年1月—2014年6月的陆地水变化,提出了一种顾及季节影响尺度因子计算方法,用于减小GRACE后处理误差。将本文方法所得结果与水文模式和降水模型结合进行比较分析,结果表明：2008年之前华北平原发生比较明显的干旱现象,陆地水和地表水分别以（-7.9±2.4）mm/a和（-7.3±2.8）mm/a的速度下降,但地下水仅以（-0.6±1.4）mm/a的速度减少;2008年之后,陆地水和地表水分别以（4.3±1.3）mm/a和（10.9±2.1）mm/a的速度上升,期间地下水的超采严重,平均以（-6.5±1.2）mm/a的速度下降,但下降速度以0.9 mm/a²的趋势减缓。研究期间内,华北平原的陆地水、地表水和地下水整体分别呈现（-2.0±0.6）、（2.9±0.7）和（-4.8±0.7）mm/a的变化趋势。最后,利用交叉小波谱分析了GRACE滞后于降水的现象。研究结论表明,降水和地下水开采是影响华北平原水储量变化的两大决定性因素。     

珠江口盆地文昌凹陷烃源岩发育时期湖盆古生产力构成及分布规律

沉积盆地中有机质的富集是烃源岩发育的本质过程,而古生产力是控制该过程最重要的因素。文昌凹陷是珠江口盆地主要的生烃凹陷之一,前人对其进行了包括烃源岩分布、有机质丰度、有机质类型、成熟度和生烃潜力等方面的研究,但是对古生产力和有机质富集机制方面的研究还有待加强。笔者等以文昌凹陷古新统文昌组二段(文昌组）和恩平组一段（恩一段）两套烃源岩为研究对象,利用有机地化数据和元素分析数据,对有机质来源、古生产力构成及分布规律进行了研究。结果表明：文昌凹陷文二段和恩一段烃源岩的有机质均为混合来源,其中文二段有机质中水生生物的贡献较大,具有更高的原地有机质比例,而恩一段陆源高等植物的贡献较大;恩一段具有较高的总生产力指数,其分布具有较强的非均质性,北部缓坡带的总生产力指数较南部陡坡带低,总生产力指数的高值主要分布在物源输入处和盆地中心地区。本次研究可以为后期有机质富集机理的研究提供支撑。     

基于ArcGIS的地理信息系统软件实验教学模式初探

地理信息系统是20世纪60～70年代发展起来的一门融计算机技术、测绘学、遥感、应用数学、信息科学等于一体的综合且集成的信息技术,它的教学模式尚处在探索之中,根据多年的教学实践与社会对地理信息系统专业的用人需求,提出了基于ArcGIS平台的地理信息系统软件课程教学模式。通过这种模式在实践中的应用,切实提高了教学效率以及学生的实际应用能力;并对其他相关学科的教育培养模式革新有一定的借鉴意义。