基于多源遥感数据的物种多样性及陆表植被恢复力监测研究

生物多样性和生态系统恢复力是生态系统健康的关键因素和重要指标。物种多样性指一定区域内物种数量的总和,物种多样性监测是生物多样性监测与保护的核心部分。作为生态系统恢复力的重要组成部分,植被恢复力是陆表生态系统服务和生态系统功能的重要指标,直接决定了陆表植被变化、陆表生态系统稳定性等关键生态过程和生态参量。目前,受到观测手段的限制,物种多样性与陆表植被恢复力监测普遍空间范围小,时间范围不连续,其中热带地区植物物种多样性变化对植被影响效果争议较大。论文基于长时间序列高精度遥感数据,从动物物种多样性遥感监测、植物物种多样性变化对热带雨林影响的遥感评估、遥感植被恢复力监测三方面出发开展相关工作。主要工作和成果包括:     

中国植被绿度期遥感监测方法研究

基于遥感技术的地表植物物候监测,有效克服了传统地面观测站点有限、资料不完整等缺陷,实现了观测方法由点向面的空间尺度转换,因此可表征植被生态系统层面的物候现象.本文选择使用"植被绿度期"来代替"植物生长期或生长季"等概念,并以中国陆地植被为研究对象,建立了中国植被绿度期遥感监测模型--基于NDVI累积频率曲线的Logistic拟合模型,来计算中国植被绿度始期和绿度末期.为验证本模型结果的可靠性和优越性,使用地面物候观测数据对其结果加以检验,并与其他常见遥感监测模型进行了比较.结果和验证表明,在地处温带地区的牡丹江、呼和浩特、北京、西安和洛阳站点,使用本模型计算的植被绿度始期与地面观测结果相差9-21d,绿度末期相差0-13d,其准确度均优于其他遥感模型,而且年际波动相对较小;在地处亚热带地区的屯溪、仁寿、贵阳和广州站点,本模型结果产生较大误差.通过误差分析可知,在南方以常绿植被为主的亚热带地区,本模型计算所得的植被绿度始期和绿度末期并不是地表植被生长季始末日期的真实反映,而往往用于指示区域气候变化的特征.此外,本研究模型比其他方法具有更好的适用性,而且适合不同空间尺度的植物物候监测.     

应用荧光光谱特征作受害植物判别指标的研究

本文讨论了几种植物在正常、受害及衰老状况下的荧光光谱特征及其变化。结果表明,叶绿素两个荧光峰强度的消长与植物受害程度有着内在的联系,利用这种关系可预测植物长势和进行植物生理状态的研究。     

中国林火卫星遥感预警监测技术研究进展

中国目前已形成了地面巡护、近地面监测、航空巡护和卫星监测等4级立体林火监测层次,但森林火灾仍是造成中国森林资源损失、森林生态环境安全和人身伤害的主要林业灾害。为对林火预警监测技术研究提供技术借鉴参考,本文从可燃物参数估测、烟区识别、着火点检测、森林大火燃烧动态监测、森林火烧迹地制图、森林火灾受害程度评价、森林燃烧生物量估算和火后植被恢复监测等8个方面,对中国近二十多年来开展的林火卫星遥感预警监测应用技术的研究进展、存在的技术问题和发展趋势进行了分析,并对构建服务于生态文明建设的天—空—地一体化的林火预警监测技术体系建设进行了展望。     

用卫星高光谱数据提取德兴铜矿区植被污染信息

在深入分析研究德兴铜矿矿区植被光谱特征的基础上,利用美国EO-1卫星Hyperion高光谱数据,通过反演表征植物生理状态的光谱特征参数(红边位置和最大吸收深度)变异,提取与污染相关的信息,获取了矿山植被污染生态效应概况,为矿山污染的诊断和监测提供新技术和知识支撑。     

重庆市地理国情监测试点项目建设及实践

根据重庆开展地理国情监测试点工程项目建设的实际情况,系统阐述了重庆市地理国情监测的主要内容选取、技术方法及重庆市地理国情监测实践与经验。     

植被物候遥感监测研究进展

植被物候是研究植被与气候、环境变化间关系的重要参量。本文针对目前常用的阈值法、拟合法和延迟滑动平均法等植被物候遥感监测方法进行比较分析;介绍了传感器网络法、物候模型法等物候遥感监测验证方法;从遥感监测方法和数据源两方面分析物候遥感监测的误差来源;针对目前研究中存在的问题,讨论了遥感物候的主要研究方向:从机理层面,应创新植被物候遥感监测方法;建立标准化地面验证数据源;利用多源遥感数据,组成高时间分辨率的原始遥感数据源,提高植被物候遥感监测的时间分辨率和测算精度。     

基于MODIS—NDVI时序数据的重庆市植被变化研究

采用最大值合成（MVC）与最佳指数斜率提取（BISE）组合法和时间序列谐波分析法（HANTS）对重庆地区2006～2010年的共五年MODIS—NDVI时序数据进行降噪处理与数据重构,对重构结果进行对比与评价,并选其优者来评估重庆市的植被生长动态变化。结果表明,HANTS方法的除云去噪效果优于MVC与BISE组合法;2006～2010年,重庆市400m以下的地区植被变化较大,400m以上的区域植被呈连续变好趋势,研究结果可为重庆市生态保护与生态建设提供依据。     

基于MODIS-NDVI时序数据的重庆市植被变化研究

采用最大值合成(MVC)与最佳指数斜率提取(BISE)组合法和时间序列谐波分析法(HANTS)对重庆地区2006～2010年的共五年MODIS-NDVI时序数据进行降噪处理与数据重构,对重构结果进行对比与评价,并选其优者来评估重庆市的植被生长动态变化。结果表明,HANTS方法的除云去噪效果优于MVC与BISE组合法;2006～2010年,重庆市400 m以下的地区植被变化较大,400 m以上的区域植被呈连续变好趋势,研究结果可为重庆市生态保护与生态建设提供依据。     

重庆市重大基础设施安全监测云服务平台设计

近年来,重庆市新建很多重大基础设施,对安全监测工作提出更高的要求.文中结合云计算技术与重庆市重大基础设施安全监测的现状,提出搭建重庆市重大基础设施安全监测云服务平台的总体思路,从物理组成、逻辑架构、功能模块3个方面对平台架构进行详细设计,并探讨平台构建的技术路线,可为建立重庆市重大基础设施安全监测系统提供参考.     

应用遥感图像提取煤层自燃信息时必须考虑的几个影响因素

煤层自燃是中国北方煤田中普遍存在的灾害现象,它不但烧掉了大量的煤炭资源,而且还污染了环境。实践证明,利用遥感影像判别火区位置、圈定火区范围和对火区进行动态监测,及时为灭火工程提供信息,是一项经济和社会意义很大的工作。由于受多种因素的制约,不同地区、不同波段、不同时相、不同空间分辨率的遥感图像,其影像特征（含与煤层自燃有关的热异常影像特征）都有较大的差异,因而从图像上分析和提取地物的热红外辐射特征时,需要考虑遥感图像类型、成像时间、地形条件、气象条件和岩性特征等因素的影响。本文着重讨论了地表辐射温度与上述各项因素之间的关系。     

利用动态遥感技术监测太原市土地变更情况

应用动态遥感技术对太原市土地利用动态变化信息进行了监测研究,通过对单一遥感数据、多源遥感数据组合、多源遥感数据融合等监测精度的分析,实现了在不同环境下利用不同遥感数据源完成土地利用动态变化监测、核查变更调查的目的;实现了遥感监测与详查变更调查数据的衔接; 确立了遥感数据在动态变化监测与调查中的可用性,监测变化图斑与详查图斑的可比性     

酸沉降污染卫星遥感

目前我国城市污染状况的确定主要依靠环保部门的常规监测和航空遥感调查方法。如何对大范围的环境污染和生态环境进行快速的调查是我们近几年来探索的课题。本文介绍了利用航天遥感技术结合航空遥感、常规监测资料进行四川省酸沉降污染调查和研究的方法,它为遥感技术在环境调查和监测中的应用提供了新的思路,对环境遥感的发展具有重要意义。     

国外灾害遥感应用研究现状

灾害遥感(调查和监测)是遥感技术应用及研究的一个重要方面。本文根据大量的资料及笔者在国外参加的工作,对经济发达国家及部分第三世界国家将遥感技术用于灾害监测、预报、预警以及在减少灾害损失方面所进行的主要工作及取得的效益作一概略介绍。     

Evaluating the feasibility of multitemporal hyperspectral remote sensing for monitoring bioremediation

In recent years, several studies focused on the detection of hydrocarbon pollution in the environment using hyperspectral remote sensing. Particularly the indirect detection of hydrocarbon pollution, using vegetation reflectance in the red edge region, has been studied extensively. Bioremediation is one of the methods that can be applied to clean up polluted sites. So far, there have been no studies on monitoring of bioremediation using (hyperspectral) remote sensing. This study evaluates the feasibility of hyperspectral remote sensing for monitoring the effect of bioremediation over time. Benzene leakage at connection points along a pipeline was monitored by comparing the red edge position (REP) in 2005 and 2008 using HyMap airborne hyperspectral images. REP values were normalized in order to enhance local variations caused by a change in benzene concentrations. 11 out of 17 locations were classified correctly as remediated, still polluted, or still clean, with a total accuracy of 65%. When only polluted locations that were remediated were taken into account, the (user's) accuracy was 71%.     

Spectral Characteristics of Some Horticultural and Vegetable Crops at Different Growth Stages

Ground based remote sensing experiments using multispectral radiometer were condueted during December 1992 to March 1993, at horticultural field of Mahatma Phule Krishi Vidyapeeth, located in Pune, over banana, grapes, brinjal and tomato crops for studying the spectral response at different growth stages and vigour. The spectral characteristics and the various vegetative indices of diseased and healthy plants are discussed in this paper. Besides its significance in ground based remote sensing, these studies may be helpful for decision making in the area of condition assessment of crops through satellite remote sensing, as the spectral bands of the radiometer used in this experiment are similar to those of IRS and Landsat satellites. Moreover, the growth profiles of brinjal and banana crops can be useful in the area of crop and vegetable discrimination.     

国产高分辨率卫星数据在黄河防凌监测中应用

自2002～2003年度首次启用遥感技术监测黄河凌情以来,到目前已连续进行了10个年度。10个年度的生产实践表明:国产高分辨率卫星遥感数据能够有效跟踪黄河凌情的发展过程,实现黄河凌情的日动态监测、重点时段的精细监测和突发凌汛灾害时的实时监测。黄河凌情尤其在封开河阶段,日变化非常显著,中巴资源卫星作为国产高分辨率可见光民用遥感卫星的代表,以其大视场、高空间、高时间分辨率的特点,动态监测凌情,基本做到每天实现一次全覆盖监测的能力,配合其他如中国遥感卫星等高分辨率可见光、雷达数据,初步实现了凌情发展预估、开河前的河道槽蓄水量计算、封开河期间冰凌险情监测以及发生凌汛灾害时灾情信息采集与评估,为黄河防凌调度、决策会商提供了有力的技术支持。     

结合规划矢量的高分辨率遥感道路施工进度监测

为了有效监测道路修建项目的工程进度,提出了一种结合规划矢量的高分辨率遥感道路施工进度监测方案。首先,将矢量与高分遥感影像配准,建立道路规划缓冲区;然后,使用双边滤波增强道路信息,基于图割理论从缓冲区中提取出道路区域;最后,使用k-mean++算法得到道路分类图,并和规划矢量叠置分析,获得道路施工进度图。实验结果表明,所提方案充分结合了矢量数据和遥感影像,有效地监测道路项目的施工进度。     

土壤湿度微波遥感监测研究进展

土壤湿度是农业生产的重要影响因子,获取土壤湿度信息以制定人工干预调节措施是稳固生产的重要保证,实时、有效地监测土壤墒情显得尤为重要。利用遥感数据反演土壤湿度有多种方法,微波遥感法被认为是目前最佳的监测方法。本文总结了被动、主动微波土壤湿度遥感监测的主要模型、方法及其优缺点和适用范围,分析了雷达遥感监测土壤湿度的最优参数选取等,展望了微波遥感监测土壤湿度的应用前景,以期为土壤湿度微波遥感监测研究提供参考和借鉴。     

RADARSAT影像在土地利用动态监测中的应用

为了改变以往土地管理部门对土地管理的传统方式,节省在常规管理中耗费的大量人力和物力,遥感技术作为新兴发展的科学技术,已应用于动态监测土地利用的变化。本文将具体论述如何利用微波遥感技术监测土地利用的动态变化。