基于元胞自动机的多尺度下制图综合效应研究

研究基于数学形态学中的膨胀、腐蚀运算结合元胞自动机等理论,利用Python脚本编写的相关程序将1:10000研究区土地利用数据分别综合至1:25000、1:50000、1:100000,分析了多尺度下土地利用数据的制图综合尺度效应。研究结果表明：1.随尺度的增大,研究区各地类斑块数目明显降低,最小上图面积增大,斑块趋于整体化,综合概括程度增大。2.各地类面积综合前后变化各异,但总面积保持平衡。其中,林地、采矿用地等面积随尺度的增大而增大;城镇用地、其他农用地面积等随尺度的增大而降低。耕地等面积保持不变。     

网络可达性与服务范围绿地空间分异研究

以大连市沙河口区为研究区域, 选取了2010年SPOT5卫星遥感影像数据, 在ENVI和ArcGIS的支持下, 结合沙河口区交通路网数据, 对绿地进行了缓冲区分析与网络分析, 计算出了各街道绿地服务面积比率与可达绿地面积大小。结果表明:从绿地服务面积比率方面分析, 绿地分布、绿地量及行政区大小都是影响比率值高低的主要因素, 在300 m、500 m两种不同服务半径下, 兴工街道的绿地服务面积比率均为最低值, 分别为28.60%、55.63%;从绿地可达性方面分析, 绿地量与交通便捷度是影像可达绿地面积大小的主要因素, 在5 min和15 min内, 星海街道的可达绿地面积均为最大值, 分别为64.86 hm²、96.86 hm²;从沙河口区整体分析, 绿地服务面积比率高, 可达范围广的街道大多分布在沙河口南部, 绿地分布呈现南多北少的失衡局面。     

机载激光雷达及高光谱的森林乔木物种多样性遥感监测

利用机载LiDAR和高光谱数据并结合37个地面调查样本数据,基于结构差异与光谱变异理论,通过相关分析法分别筛选了3个最优林冠结构参数和6个最优光谱指数,在单木尺度上利用自适应C均值模糊聚类算法,在神农架国家自然保护区开展森林乔木物种多样性监测,实现了森林乔木物种多样性的区域成图。研究结果表明,(1)基于结合形态学冠层控制的分水岭算法可以获得较高精度的单木分割结果(R~2=0.88,RMSE=13.17,P0.001);(2)基于LiDAR数据提取的9个结构参数中,95%百分位高度、冠层盖度和植被穿透率为最优结构参数,与Shannon-Wiener指数的相关性达到R~2=0.39—0.42(P0.01);(3)基于机载高光谱数据筛选的16个常用的植被指数中,CRI、OSAVI、Narrow band NDVI、SR、Vogelmann index1、PRI与Shannon-Wiener指数的相关性最高(R~2=0.37—0.45,P0.01);(4)在研究区,利用以30 m×30 m为窗口的自适应模糊C均值聚类算法可预测的最大森林乔木物种数为20,物种丰富度的预测精度为R~2=0.69,RMSE=3.11,Shannon-Wiener指数的预测精度为R~2=0.70,RMSE=0.32。该研究在亚热带森林开展乔木物种多样性监测,是在区域尺度上进行物种多样性成图的重要实践,可有效补充森林生物多样性本底数据的调查手段,有助于实现生物多样性的长期动态监测及科学分析森林物种多样性的现状和变化趋势。