遥感大数据支持下的全球土地覆盖连续动态监测

文章简要地总结了中国科学家对全球高精度土地覆盖产品的贡献,展望了大数据时代土地覆盖制图在云计算、人工智能等方面所面临的机遇和挑战,提出了遥感大数据支持下的全球土地覆盖连续动态监测的可行性和实现路径.     

陕北地区退耕还林还草工程土壤保护效应的时空特征

以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,基于耕地遥感监测数据集,分析了陕北地区2000-2013年耕地的时空变化特征;基于梯田空间分布,对RUSLE模型进行改进,模拟生成陕北地区土壤侵蚀模数栅格数据并进行精度验证;最后结合耕地变化数据集对陕北地区退耕还林（草）地及未退耕地的土壤侵蚀变化特征进行对比分析,以明确工程对全区土壤侵蚀变化的影响。结果表明,2000-2010年,陕北退耕农田内部侵蚀模数减少了22.70 t/hm ²,是退耕农田区2000年土壤侵蚀模数的47.08%。同期,陕北地区未退耕农田侵蚀模数减少了10.99 t/hm ²,占未退耕农田区域2000年土壤侵蚀模数的28.60%。从陕北全区的角度看,各种土地利用类型2000-2010年土壤侵蚀模数平均减少了14.51 t/hm ²,占2000年全区土壤侵蚀模数的41.87%。由此可见,退耕还林还草工程可以有效减少土壤侵蚀模数,达到土壤保护的作用。其中,由耕地转为林草所导致的侵蚀减少最为显著,对土壤保护的贡献作用最大。但是,2010年以后（2010-2013年）为退耕还林还草巩固时期,因此该阶段陕北地区土壤侵蚀模数和土壤侵蚀量变化较前10年显著降低。     

多源空间数据无缝集成研究

随着地理信息系统的社会化发展 ,空间数据共享成为一种必然要求 ,然而要真正实现空间数据共享 ,多格式空间数据集成是一个亟待解决的问题。多源空间数据无缝集成( SIMS)技术实现了一种特殊的数据访问机制 ,不仅提供了直接存取多种数据格式的能力 ,而且使 GIS软件具有跨数据源复合分析功能 ,是实现空间数据共享的有效的技术基础。本文阐述了 SIMS技术体系结构 ,并探讨了 SIMS技术在 GIS软件开发中的应用。     

中国土地资源生态环境背景与利用程度的关系

在中国资源环境数据库具有分类信息和生态背景信息的基础上,通过生成生态环境背景指数(QINDEX)和土地赍源利用程度指数(UINDEX),利用相关分析、样带分析和拟合趋势面分析,分析了土地资源生态环境背景的好坏同土地资源利用程度的关系。土地利用是人类在一定的自然条件和自然环境下,对土地赍源的改造和利用,具有自然和社会双重属性。因土地利用具有自然和社会双重属性,QINDEX和UINDEX即存在相关又存在分异,东西相关为主,南北分异为主．相关是由土地利用的自然属性引起的,分异是由土地利用的社会属性引起的。对土地资源的改造和利用,其先决条件是自然环境和自然条件必须适合人类生存,这一先决条件就是引起QINDEX和UINDEX一致的原因;而自然环境和自然条件适合人类生存之后,在一定历史技术条件下,人类优先利用易于人类改造的土地赍源,这便是QINDEX和UINDEX不一致的原因。     

2000—2019年中国重大生态工程生态效益遥感评估

本文提出了重大生态工程实施生态效益评估理论框架,在选取生态系统宏观结构、生态系统质量和生态系统服务3大类、6个一级指标和9个二级指标的基础上,利用地面和遥感数据,结合模型模拟,生成了2000—2019年长时间序列评估指标参数数据集,定量评估了中国重大生态工程实施20年后的生态效益。结果表明：生态恢复程度中等、较高和高的区域面积分别占全国国土面积的24.1%、11.9%和1.7%,生态工程实施数量越多的地区,生态恢复程度越高,生态恢复程度较高和高的区域主要集中在黄土高原、北方农牧交错带、东北平原、川滇黔渝湘结合部等地区;气候因素和生态工程对植被净初级生产力变化的贡献率分别为85.4%和14.6%,对水蚀模数变化的贡献率分别为69.5%和30.5%;中国植被覆盖度有20%的恢复潜力,森林植被覆盖度恢复潜力为6.4%,草地植被覆盖度恢复潜力为23%;气候条件是生态恢复的重要限制因素,生态恢复程度较高和高的区域主要分布在年均温大于0 ℃和年降水量大于300 mm的地区。因此,重大生态工程的部署,应充分考虑气候条件的限制性,避免实施单一生态工程或单一生态恢复措施,充分发挥生态工程组合措施的综合效应,提高生态投入资金的最大效益。     

热带森林植被生物量遥感估算探讨

该文以我国云南省西双版纳的热带森林植被为例,对热带森林植被生物量的遥感地学估算进行初步探讨。研究表明,只用LANDSAT TM的波段数据建立生物量的回归估算模型时,其模型的复相关系数只有0．118,而利用其主成分或植被指数建立回归估算模型时,其模型的复相关系数不仅没有提高,反而在一定程度上有所降低。原始波段与其主成分结合能提高估算模型的复相关系数,其效果比原始波段与植被指数结合的效果要好。模型中如果考虑气象因子中的年平均降雨量,能在很大程度上提高其复相关系数。在此基础上引入地形因子,未能显著提高模型的复相关系数。有气象因子参与建立的遥感气象模型和遥感地学模型在0．01水平上回归显著。     

中国土地利用变化遥感研究的回顾与展望——基于陈述彭学术思想的引领

20世纪80年代以来中国社会经济快速发展带来的工业化、城市化正深刻影响着中国土地利用空间格局并影响到区域和国家生态与环境状况。在陈述彭先生指导下,1992年以来中国科学院建立起了完整的土地利用/覆盖变化遥感监测与数据分析技术路线,以及独特的分类体系和动态区划体系,奠定了中国LUCC信息平台的基础。本文在系统回顾陈述彭学术思想指导中国LUCC研究的基础上,面向国家需求与国际科技前沿梳理了我国LUCC研究的核心科学问题,并总结了中国科学院团队在最近20年LUCC研究取得的成果,包括土地利用/覆盖动态时空表征与分析模型、土地利用/覆盖变化过程及驱动机制、基于大数据和云计算的土地利用/覆盖变化探测方法、城市土地利用变化的区域气候/生态效应、气候变化与土地利用变化对农田生态系统的影响、林业活动的区域气候/生态效应,在此基础上对未来LUCC研究的前景进行了展望。     

基于遥感与GIS的中国农村居民点规模分布特征

利用2000年TM图像判读的中国土地利用矢量图提取全国农村居民点信息，分析了中国农村规模分布的基本特征。中国农村居民点密度呈现地带性差异，东部地区农村居民点密度较高，西部较低。农村居民点规模区域差异明显。北方大于南方，平原地区大于丘陵地区，经济发达地区大于经济欠发达地区；全国农村居民点规模较小，平均规模越小的地区集中在规模较小的居民点较多。全国农村居民点分布不均匀，孔隙度指数与农村居民点密度相关程度较高，农村居民点密度较高的地区，孔隙度指数较小，农村居民点分布较为均匀，距离较低，农村居民点密度较小的地区，孔隙度指数较大，农村居民点分布不均匀，距离较远。     

东亚土地覆盖对ENSO事件的响应特征

对1982—1993年气候年际变化的强信号——ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982—1993年每年夏季(5—9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方     

基于遥感和GIS的中国土地潜力资源的研究

在对中国土地资源综合研究基础上,利用已有研究成果,借助ＧＩＳ工具,利用层次分析法,对中国土地地潜力资源进行了综合分析和评价,在评价基础上,对中国土地资源的耕地潜力、生产潜力、生产潜力总量、人口容量潜力及综合潜力的大小和空间展布特征进行分析。结论为：中国土地资源潜力很力,但时空分布不均,在开发利用中,应因地制宜,采取不同的开发、利用的战略方针,在保护好现有土地资源和合理科学利用的基础上,谨慎开发,以