玉米冠层FPAR的高光谱遥感估算研-基于PCA方法及近、短波红外波段

光合有效辐射分量(Fraction of Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是进行生态系统功能和全球变化研究的重要参数,准确估算FPAR具有重要意义。通过对野外实测玉米高光谱数据和光合有效辐射数据的分析,探讨了主成分分析方法在高光谱信息提取及估算玉米冠层FPAR参数方面的可行性,在此基础上,结合植被指数验证FPAR估算效果,分析近红外及短波红外高光谱数据在FPAR估算方面的应用潜力。     

松嫩平原西部沼泽湿地景观格局动态变化研究

湿地退化及其所带来的负面影响使人们认识到湿地生态系统生态功能的重要性.因此,作为功能研究基础的景观格局及其动态变化的研究显得尤为重要.在遥感和地理信息系统技术支持下,运用土地利用变化指数和景观格局指数模型,对处于生态脆弱区的松嫩平原西部沼泽湿地景观格局及动态变化进行了定量研究,结果表明:松嫩平原西部沼泽景观格局发生了显著变化.松嫩平原西部现有沼泽湿地面积4 488.13 km2,近50年来减少了62.54%;2000年斑块密度为1954年的1.67倍,且最大斑块面积和最大斑块周长均减小,说明沼泽景观破碎化严重;松嫩平原西部沼泽湿地分布质心发生偏移,近50年,向西北方向偏移了19.4 km,主轴方向顺时针旋转了9.23o,表明了沼泽湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势,并且呈现出不平衡性:湿地的萎缩程度偏重于研究区的东南部;得出松嫩平原西部沼泽湿地减少及生态环境恶化主要是由该区生态环境原生脆弱性和人类不合理的开发利用方式导致的.通过景观格局变化的研究为沼泽湿地格局优化和生物保护提供参考.     

用于湿地气候效应模拟的三江平原下垫面数据获取

三江平原是我国沼泽湿地的重要分布区。在20世纪的后50 a中,三江平原在经过几次大规模的开荒后,其下垫面发生了明显的阶段性变化,湿地大面积消失,农田面积不断增加。为了认识20世纪下半叶不同时期三江平原湿地的气候效应,拟采用第三代区域气候模式(RegCM3)来开展研究。而目前被广泛用于RegCM3的GL-CC数据,所反映的研究区下垫面几乎不存在沼泽湿地,这与事实严重不符,所以必须获取三江平原有沼泽湿地存在的真实的下垫面数据,才能得到可靠的湿地气候效应的模拟结果。分别选择了4期(1954年、1985年、1996年和2000年)有阶段代表性的航片、TM影像数据为主要数据源,利用ERDAS8.7和Arcview3.2等软件,首先得到4期研究区的土地利用数据,然后通过土地利用数据类型向模式数据类型的转换,从4期研究区土地利用数据中提取出了三江平原下垫面的模式数据。经过误差分析,认为获取的4期三江平原下垫面模式数据准确的反映出研究区几个时期的湿地下垫面实况,可以作为三江平原湿地气候效应模拟的基础数据。     

GIS拓扑关系中广义Euler公式的理论导出及应用

结合GIS专业, 引入了可以包括复连通区域的群的概念. 在此基础上, 使用数学方法推导并证明出GIS拓扑关系中的广义Euler公式, 证明了该公式的性质, 阐述了利用Euler公式和广义Euler公式进行多边形图拓扑信息自动生成的数学原理及拓扑信息正确性检验的方法, 给出真节点-链-岛-群之间的定量关系, 同时把全球赤平极射投影引入到地理信息系统中, 定义了“海”的概念, 将赤平极射投影中球面的极射点代替GIS中平面上的无穷远点, 在广义下建立了球面与平面的一一对应关系. GIS拓扑关系中的广义Euler公式的推出和全球GIS赤平极射投影的引入, 为GIS拓扑模型描述从平面推广至球面、甚至三维立体拓扑模型的建立开辟了新思路.     

三江平原湿地消长与区域气候变化关系研究

以遥感手段为主,提取近20年来多个时期三江平原湿地变化动态数据。将湿地动态数据与历年气象数据相对变化比较处理后,再作灰色关联分析,可以发现它们之间的相互关系。研究表明三江平原湿地面积减小迅速,三江平原区域气候环境变化剧烈,超过全球气候变化速度。通过灰色关联分析可以发现,湿地在维持区域"冷湿"效应中作用突出,三江平原湿地的变化与气温变化成负相关,与降水、湿度变化成正相关。湿地消长与气候要素中的降水因子的相关关系最大,与日照因子相关关系较低,与降雪因子几乎无关。     

MODIS NDVI时间序列在三江平原湿地植被信息提取中的应用

以三江平原为研究区,利用多时相的中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)影像数据,采用一种基于归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时间序列的监督分类方法获取了研究区湿地植被的分布数据。监督分类以NDVI时间序列的波形所反映出的植被物候特征作为分类器,将离散的傅立叶变换应用于NDVI时间序列以减少高频噪声对分类的影响,并运用傅立叶变换后波形幅度和相位的相似性来确定像素的归属类别。根据研究区植被的物候特征的差异,区分出7种地表(沼泽、沼泽化草甸、滩地、水田、旱地、灌木和林地)的植被类型,得到三江平原2005年湿地植被的分布数据。该方法的总体分类精度达到79.67%,Kappa系数为0.752 5。研究表明,基于MODIS多时相NDVI数据,采用基于傅立叶组分的相似度分类方法可以客观、经济、快速的提取湿地植被分布数据。     

东北平原农田防护林网区土地资源系统结构及动态

本文在对东北平原农田防护林网区土地资源系统基本结构分析的基础上,利用典型区域的数据对该土地资源系统动态进行分析。本区的土地资源系统进入广泛的农业开发时间仅五、六十年,但经过强人工作用,已从垦殖期转入衰竭期。只有以人工再生(高投入)的方式才能保证土地资源的永续利用,维持系统的良性循环。否则,仅仅依赖自然再生(低投入)为主要的物质能量返回形式,必然导致粮畜生产带走物质能量,造成土地肥力得不到必要补充,形成土地资源日益衰竭的恶性循环系统。     

石咀山市地貌与反应谱间的关系

本文在实地调查的基础上,将宁夏石咀山市按地貌单元分为三个区。对每个地貌单元场地土的动力特性进行了试验研究。根据一维地震反应计算模型,计算求得了各个地貌单元的平均反应谱,讨论了不同类型的地貌单元与其对应的反应谱之间的关系,最后给出了相应的设计反应谱。     

半干旱区内陆湖泊透明度高光谱估测模型研究——以松嫩平原查干湖为例

通过实测查干湖高光谱数据,建立透明度(Secchi Disk Depth,SDD)单波段估测模型、比值估测模型以及神经网络高光谱估测模型,并以确定性系数R2以及剩余残差RMSE为指标进行了验证.通过对单波段估测模型和比值估测模型进行比较发现,单波段模型估测结果与比值模型相差无几,而水体透明度经对数处理有利于模型精度提高,但是神经网络模型是三者中最优的.查干湖透明度高光谱定量估测模型的建立,有利于今后利用遥感影像,对查干湖水体透明度进行全面估测,对于研究和监测查干湖水体水质状况有重要意义.     

长春市南湖叶绿素a浓度高光谱估测模型研究

利用野外高光谱仪(ASD Field Spec radiometer)在长春南湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析,通过研究水体藻类叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系,采用单波段反射率、反射率比值法和一阶微分法分别建立了叶绿素a的高光谱定量模型。结果表明:三者与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数在0.70左右,而且其显著水平P<0.01,都可以用于叶绿素a的定量遥感,其中单波段模型效果最好。为今后利用高光谱传感器在南湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础。