城乡结合部土地利用变化的信息提取技术与分析--以无锡市为例

作为两种截然不同的生态系统过渡区,城乡结合部是土地利用/土地覆被变化最激烈地区之一,城乡结合部的土地利用情况日益受到人们重视.本文以无锡市为例,利用3S技术提取城乡结合部的范围和土地利用/土地覆被状况信息,提出了确定无锡市城乡结合部范围边界的半自动提取模型和结合部土地利用类型半自动提取模型,并对无锡市城乡结合部土地利用结构及其变化进行分析,揭示了无锡市城乡结合部土地利用/土地覆被变化特征,据此提出城乡结合部土地合理利用的建议.     

基于高光谱Hyperion数据的线性光谱混合模型与神经网络模型的比较

混合像元问题是定量遥感中的热点问题之一,为了改进从遥感数据中提取定量信息,人们建立了各种混合光谱分解技术,其中线性光谱混合模型和神经网络模型就是两种比较成熟的方法。以陕西省横山地区的高光谱Hyperion数据为研究基础,通过最小噪声变换(MNF)、像元纯度指数(PPI)转换和RMS误差分析的迭代方法相结合提取影像中的纯净像元作为终端端元。分别运用神经网络模型和线性光谱混合模型对影像进行光谱分解,得到各个组分的分解图像。以标准植被指数(NDVI)影像为衡量标准,选取训练样本点,分别对两种模型进行回归分析,结果显示NDVI影像与线性光谱混合模型植被分解图像的判定系数(R2=0.91)要大于其与神经网络模型的判定系数(R2=0.81)。进一步分析表明在一般情况下,线性光谱混合模型具有比神经网络模型略高的分离精度,但是神经网络模型对细部信息的提取的效果要好于线性光谱混合模型,最后提出了端元均方根误差(EAR)指数,一种新的混合像元分解的思路。     

任意多边形间方向关系的计算及其可确定问题

提出了一种符合空间认知规律的栅格化处理的任意多边形间方向关系的计算方法，该方法计算结果与人眼的判断结果非常接近，在此基础上讨论了多边形间方向关系的可确定问题，并提出了一种基于8方向隶属零值个数的两个多边形方向关系可确定程度的判定方法。     

中国生态用地分类体系及其1996-2012年时空分布北大核心CSCDCSSCI

基于中国生态功能分区和土地利用现状分类,构建全国生态用地分类体系;利用第二次全国土地调查数据,并参考全国土地资源调查和历年土地利用变更数据,从国家层面和生态功能区尺度分析全国主导功能生态用地和多功能生态用地,以及八类典型生态用地的分布格局和时空变化特征。结果表明:全国主导功能生态用地、多功能生态用地以及典型生态用地区域分布极不平衡。1996-2012年间,全国主导功能生态用地整体变化幅度较小,多功能生态用地整体变化幅度较大,八类典型生态用地时空变化不均衡。生态用地变化与自然、社会、经济条件的区域差异和政策实施关系密切;通过全国生态用地时空变化规律分析,提出了不同区域不同生态系统生态用地保护和土地资源可持续利用的建议,为中国自然资源综合管理提供技术支撑。     

土壤有机质光谱特征研究(英文)

The study on soil spectral reflectance features is the physical basis for soil remote sensing. Soil organic matter content influences the soil spectral reflectance dramatically. This paper studied the spectral curves between 400 nm∼2500 nm of 174 soil samples which were collected in Hengshan county and Yixing county. Fourteen types of transformations were applied to the soil reflectance R to remove the noise and to linearize the correlation between reflectance (independent variable) and soil organic matter (SOM) content (dependent variable). Then, the methods such as derivative spectrum technology and stepwise regression analysis, were applied to study the relationship between these soil spectral features and soil organic matter content. It shows that order 1 derivative of the logarithm of reflectance (O1DLA) is the most sensitive to SOM among the various transform types of reflectance in consideration. The regression model whose coefficient of determination reaches 0.885 is built. It predicted the soil organic matter content with higher effect. Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 40271007).     

野外波谱测量的影响因素研究

地物的光谱特征研究是现代遥感技术的重要组成部分,野外地物波谱测量对航天航空传感器定标、遥感数据解译、遥感应用潜力研究都具有重要意义。在野外采集准确的地物波谱需要熟悉光照条件、大气特性和稳定性、仪器视场角、观测和光线照射的几何角度、仪器扫描速度以及目标的时空变化等各种因素对测量结果的影响。该文从实践角度探讨了地物波谱测量的原理以及各种外界因素对地物光谱测量的影响。     

基于逻辑回归模型的环北京地区土地退化态势分析

以环北京地区为研究区域,从土地利用类型变化和农用地质量下降两个方面分析了环北京地区土地退化状况,并利用逻辑回归模型分析了土地退化与气候、地貌、植被、土壤、人口、土地利用变化、社会经济因子之间关系,探讨土地退化的发展趋势。研究结果表明,风蚀土地是环北京地区土地退化的主要类型,主要分布在监测区内蒙古高原西北部、坝上高原北部及阴山北部地区,从监测区的西北到东南方向,土地退化数量逐渐减少;由牧草地退化而增加沙地是土地利用类型变化造成退化的重要类型,主要集中在浑善达克沙地监测区。基于建立的沙地增加、风蚀土地和水蚀土地逻辑回归模型,年均降雨量和土壤有机质对环北京地区沙地增加的影响最强,沙地增加最可能的区域将主要分布在浑善达克沙地的边缘地带和科尔沁沙地的东部区域;NDVI和土壤有机质对环北京地区风蚀土地影响最强,风蚀土地最可能发生的区域集中在浑善达克沙地南部;NDVI、坡度和土壤湿度对环北京地区水蚀土地影响最强,水蚀土地最可能发生的区域集中在监测区的东南部,并且所预测的最可能发生土地退化的区域与已存在的退化土地区域具有一定的相关性。通过以上分析,最后提出了环北京地区生态环境建设的建议。     

基于高光谱遥感技术的土地质量信息挖掘研究

土地资源的高效管理对土地资源与生态环境监测提出更高的要求,高光谱遥感图像精细的光谱线可提高土地动态监测的精度、广度和深度,在土地资源与土地质量监测中具有广阔的应用前景。本文基于高光谱遥感技术,详细探讨了土地质量指标,主要是土壤有机质土壤水分信息提取的技术流程和关键技术。通过地物光谱分析认为,有机质含量越高的土壤,其光谱发射率越低;重度沙化土地实验室光谱曲线光谱反射率最高,依次排序为中度沙化、轻度沙化和无退化土地;重度水蚀土地光谱反射率较高,但中度水蚀土地与轻度水蚀和无退化土地实验室光谱曲线无明显差异。在光谱分析基础上,利用多元统计分析技术建立了土壤光谱在677、1202、2074和1509nm四个波段的有机质反演模型和在1423、1524、1746nm三个波段的预测土壤含水量的回归模型;并将有机质反演模型应用于宜兴成像光谱遥感数据中,进行宜兴试验区土壤有机质参数成图。最后探讨了反演模型应用推广所存在的问题。     

土壤有机质光谱特征研究

对在宜兴市和横山县采集的174个土样400nm～2500nm波段的光谱曲线进行了研究。为了有效去除背景噪声对目标光谱的影响，并将非线性关系线性化，首先对土壤光谱进行了14种变换，然后运用光谱微分技术、逐步回归分析等方法研究了土壤光谱反射特性与土壤有机质之间的关系。结果表明，反射率对数的一阶微分这一变换形式对土壤有机质含量最为敏感。建立了相应的回归预测模型，模型方程判定系数达到0．885，较好地利用土壤光谱反射特性预测了土壤有机质的含量。     

土壤氧化铁光谱特征研究

土壤光谱反射特性的研究是土壤遥感的物理基础,土壤氧化铁含量影响土壤反射率。对采集的174个土样350~2 500 nm谱段的光谱数据进行分析,着重探讨下述3类光谱变量,寻找对土壤氧化铁含量敏感的光谱特征。1)原始光谱反射率及其各种变换形式;2)基于光谱吸收峰特征的变量,因为已知三价铁在870 nm附近有吸收峰存在,提取该吸收峰的面积、宽度、深度等变量;3)基于植被指数的变量,构建土壤氧化铁指数。研究结果表明,各类变量中土壤氧化铁指数对土壤氧化铁含量最敏感,建立相应的回归预测模型,模型拟合度R2为0.534。