煤田火区特征的土地覆盖分类方法 ——以乌达煤田火区为例

土地覆盖变化是土地分析与评价和生态环境变化预测的重要科学基础, 通过精确的土地覆盖分类方法 获取高精度的土地覆盖图是研究煤田火区生态环境变化的必要手段。本文以最大似然法、光谱角度法、面向对象 分类法和基于复合分区的分层分类法进行乌达煤田火区土地覆盖分类的方法研究。研究结果表明, 基于复合分区的 分层分类方法分类精度较高, 总体分类精度为92.97%, kappa 系数为0.9155。该方法通过基于地表热辐射特征、热 异常状况、地貌类型, 以及对生态系统扰动状况等的划分, 减少了地物信息的混淆度, 即通过提     

基于无人机遥感和面向对象法的简单地物分类研究

近年来,全国各地进行了大范围的土地利用调查,随着无人机遥感技术越来越成熟,无人机影像分析技术已深入应用到土地利用调查中,其中最多的用途是地物分类。本文选择昭通市昭阳区某乡镇区域为研究区,对采集到的无人机影像进行预处理,生成对应的正射影像;基于多种可见光植被指数,计算每3种指数合并得到影像的OIF指数,确定最佳波段组合;采用基于规则和基于样本两种面向对象分类方法,提取房屋、道路、植被等简单地物及背景。分析结果:两种方法的提取精度均达到90%以上,基于规则的面向对象分类方法精度较高,但耗时较长;基于样本的面向对象方法耗时较短,精度相对较低。两种方法相结合的全自动分类提取是下一步研究的目标。     

Satellite-based monitoring and statistics for raft and cage aquaculture in China’s offshore waters

Based on Landsat 8 remote sensing images, a combination of an unsupervised classification algorithm and artificial review was used to extract areas for Chinese offshore raft and cage aquaculture in 2018. The results of the extraction showed that China’s 2018 coastal zone raft aquaculture area comprised 194,110 ha, of which the province having the largest raft aquaculture area was Jiangsu (28.77 %), followed by Fujian (20.42 %) and Shandong (13.11 %). The cage aquaculture area covered 57,847,799 square meters, of which the provinces with the largest cage aquaculture area were Fujian (64.81 %), Guangdong (17.45 %), and Liaoning (5.63 %). In addition, by combining high-resolution remote sensing image visual interpretation and field investigation, the classification of 1200 sample points in four regions was determined, and the accuracy of the aquaculture area extraction was found to be 87.35 %. The extraction results can be used not only to evaluate China’s aquaculture production but also offer significant reference value for scientific planning related to sea use, ecological environmental protection, and marine disaster prevention and mitigation.     

黑土区田块尺度遥感精准管理分区

基于格网采样与空间插值的精准管理分区方法精度高,但时效性差、成本高。本文以东北农垦地区红星农场农田为研究对象,提出一种基于遥感影像的精准管理分区方法:以裸土高空间分辨率遥感影像作为数据源,结合田间格网采样数据,基于裸土反射光谱特征与黑土主要理化性质的显著相关关系,运用面向对象分割、空间统计分析方法,对典型黑土区田块进行精准管理分区研究,并利用土壤理化性质和农作物生理参数,对分区结果进行评价。得出如下结论:(1)典型黑土区田块内部土壤养分含量空间变异显著;(2)基于裸土影像与面向对象的精准管理分区方法精度高,增强了分区之间的土壤养分与归一化植被指数(NDVI)差异性、分区内部各属性的一致性;(3)基于2015年4月1日和2015年5月20日单期影像分区和两期影像波段叠加(Layer stacking)分区,区间变异系数与区内变异系数之比分别为1.42、1.39和7.63,基于两期影像综合信息的分区结果显著优于基于单期影像分区;(4)基于裸土影像面向对象分割的精准管理分区方法时效性强、成本低、精度高。研究成果为田间变量施肥、发展精准农业、实现农业可持续发展提供依据。     

冰冻圈水资源服务功能区划研究综述

冰冻圈作为气候系统五大圈层之一,是我国干旱区和寒区重要的水源地和固态水库,对生态、水、环境及气候等均具有重要影响。长期以来对冰冻圈产品及社会经济服务功能研究不足,遑论从地域主体功能角度对冰冻圈水资源服务功能进行区划。水资源服务作为冰冻圈资源的重要功能,是进行冰冻圈服务功能及其区划研究的重要突破口。基于冰冻圈科学、人文地理学、生态学等多学科交叉的理论和方法,重点从冰冻圈水资源分布与监测、地域功能区划、水资源服务功能分类和评估等三个方面进行了研究综述,并提出了生态系统服务功能与三生空间研究相结合的冰冻圈水资源服务功能分类体系和基于冰冻圈水资源特性、供给能力、社会经济发展水资源需求和利用效率的冰冻圈水资源服务功能评估指标体系。最后基于研究综述、已构建的冰冻圈水资源服务功能分类和评估体系,综合已有的自然地理综合区划、地域功能区划等区划实践,并探讨了未来可行的冰冻圈水资源服务功能研究方案设想,为进行全国乃至全球的冰冻圈水资源服务功能区划工作提供了理论与实践基础。     

基于分类与形态综合的高分辨率影像建筑物提取方法研究

本文提出了一种基于分类和形态综合的高分辨率影像建筑物提取方法。主要研究的是基于高分辨率影像多尺度分割的面向对象人工地物分类方法,并以此为基础提取房屋,实现房屋位置、范围的初步自动化提取。最后,对提取的地物图斑的精确边界利用Hough变换提取直线边缘轮廓线,并以此为基础进行轮廓拟合和制图综合,从而得到规则的、方形组合的建筑物形状信息。     

Monitoring qualitative spatiotemporal change for geosensor networks

Recent technological advances in geosensor networks demand new models of distributed computation with dynamic spatial information. This paper presents a computational model of spatial change in dynamic regions (such as may be derived from discretizations of continuous fields) founded on embeddings of graphs in orientable surfaces. Continuous change, connectedness and regularity of dynamic regions are defined and local transition rules are used to constrain region evolution and enable more efficient inference of a region's state. The model provides a framework for the detection of global high‐level events based on local low‐level ‘snapshot’ spatiotemporal data. The approach has particular relevance to environmental monitoring with geosensor networks, where technological constraints make the detection of global behaviour from local conditions highly advantageous.     

面向服务架构下主动地理信息服务模型研究

通过引入服务的主动发现、定制、加载与使用机制,支持新服务、新应用的按需创建,为用户发现、定制和运行能够满足用户需求的服务,从而改变当前用户只能被动地使用现有服务的应用模式,以应对信息化需求的不断发展和变化。主动型的地理信息服务在Web服务框架模型、基础协议的基础之上,增加识别用户需求和处理的能力,使用户能够根据特定需要选择合适的服务,使服务能够自动适应用户的需求。本文讨论了面向服务架构下的主动地理信息服务模型,该模型以Web服务技术为支撑,以扩展的UDDI等协议为规范,并对该模型进行测试,实验证明该模型可以有效地主动式的地理信息服务。     

基于Sentinel-2A和GF-1B遥感数据的海岸带水产养殖识别方法比较

近海水产养殖为人类提供优质的动物蛋白,对海洋经济高质量发展具有重要意义。卫星遥感技术已被广泛用于海岸带水产养殖的监测,但目前相关的研究聚焦基于单一传感器卫星数据并使用单一信息提取算法而忽略与不同卫星传感器以及处理方法之间的比较。本研究以北莉岛东北部为研究区,基于多光谱Sentinel 2A卫星和高分一号B（GF 1B）卫星数据,分别使用自适应阈值法、支持向量机监督分类法以及多尺度分割面向对象分类法,开展海岸带人工水产养殖区的识别。研究表明,更高空间分辨率的GF 1B卫星对人工水产养殖水网密集区的提取正确率远优于Sentinel 2A卫星;基于高空间分辨率GF 1B卫星,多尺度分割面向对象分类法的正确率最高,为94.65%,优于支持向量机监督分类法的94.45%和自适应阈值法的84.62%;自适应阈值法更适用于中等空间分辨率卫星数据的水产养殖信息提取,其提取的水产养殖水面的面积与目视解译提取的面积差异小于4%。针对单个养殖池使用情况的业务化监测需使用高空间分辨率卫星数据,而大范围水产养殖面积的变化分析则可应用中等空间分辨率卫星数据。     

Segmentation of soil roughness profiles

A robust and flexible algorithm to study spatial series like soil roughness profile has been introduced. It avoids using classic spectral analysis, considers the profile first and foremost as non-stationary and makes it possible to identify the separate domains inside the profile where chosen statistical parameters and roughness indexes have their own value. The method analyses a roughness profile considering it as an assemblage of several entities that may differ in terms of statistical properties and length, without establishing constraints as to number and extension. The method derives the variability of statistical and roughness properties along the profile and extracts the possible components - random and oriented - detectable inside the sample. Some examples of application illustrate the possibility offered by the method to study real roughness profiles recorded in the field by a portable laser microprofilometer. The procedure proposed allows the investigation of local roughness properties with varying degrees of accuracy and should be useful to monitor the differential evolution of roughness on patterned soil surface, increasing the overall information content. A general definition of ‘ordered roughness’ is introduced. The definition proposed seems more suited to current techniques for the numerical treatment of digital profiles and for the existing physical relationships between the scale of observation of roughness and the scale of the process investigated (hydraulic resistance, water storage in depressions). Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.