无人机技术在草原生态遥感监测中的应用与探讨

无人机（UAV）配合遥感系统联合作业,建立低空遥感—地面监测—卫星遥感一体化的“天、地、空”草原监测和信息管理模型,弥补了卫星遥感、传统人工监测时效性、准确性及精细度方面的缺陷,为草原信息化道路开辟了一个实际、准确的方向,且在草原生物灾害监测、模型精细化等应用中具有很大的发展空间。本文概括了无人机遥感系统的关键技术和作用流程,并结合草原监测现状,对该技术在草原监测与信息管理中的应用前景进行了展望。     

自然资源调查监测数据库建设探讨与实践

本文对自然资源调查监测数据库建设的需求进行了分析,设计了数据库建设技术流程,对关键技术环节进行了探讨,并基于现有基础地理信息数据,以及土地、森林、草原、湿地、矿产等自然资源数据开展了建库技术实验,建立了数据库系统,希望能够为国家、省、市各级自然资源调查监测数据库建设提供借鉴。     

基于MODIS数据的典型草原非光合植被覆盖度估算

非光合植被(non-photosynthetic vegetation,NPV)在草原生态系统中扮演了重要角色,影响着生态系统的碳、水和能量的流动与循环。定量掌握草原非光合植被覆盖度(fractional cover of non-photosynthetic vegetation,f NPV)信息对草地资源的科学有效利用以及生态环境保护具有重要意义。以内蒙古自治区锡林郭勒典型草原为研究区,运用线性回归分析方法,建立基于MODIS (MCD43A4)数据构建的多种非光合植被指数(non-photosynthetic vegetation indices,NPVIs)和野外实测f NPV数据的反演模型,并对模型的估算结果进行验证。研究结果表明,基于MODIS数据构建的NPVIs与f NPV的相关性较好,相关性依次为:DFI,SWIR32,NDTI,STI,NDI7,NDI5及NDSVI; DFI指数反演f NPV模型的估算精度较高,可用于典型草原地区大范围f NPV的快速监测。     

基于激光雷达的自然资源三维动态监测现状与展望

激光雷达作为一种主动的三维遥感观测技术,在不同尺度的土地、矿产、森林、草原、湿地、水、海洋等自然资源的三维动态监测中发挥着越来越重要的作用.本文将在简要介绍激光雷达技术发展现状的基础上,重点阐述激光雷达技术在各类自然资源三维动态监测中的应用现状,同时对激光雷达在自然资源调查中的应用潜力和局限性进行综合分析,最后探讨以激...     

国产高分数据在草原露天煤矿植被监测中的应用

利用高分一号卫星数据建立小尺度CASA－NPP估算模型,反演及监测草原露天煤矿区草地NPP空间分布格局,以及煤矿区内部复垦植被的NPP与表层土壤之间的关系。利用归一化植被指数、归一化水体指数等获取CASA模型有效光辐射参数、水分胁迫系数等,从而简化并改进小尺度CASA模型,遥感反演数据与实测样点数据拟合度达到0．94。结果表明,该模型能够高精度地完成小区域NPP估测。从利用CASA模型反演得到的NPP空间格局可以看出,这一地区的植被退化以采矿、放牧等人类活动为主导,原地貌区域围栏的典型草甸草原NPP在300～400 gC／m2· yr 之间,高于放牧区域 NPP,矿区内 NPP 空间变化显著,矿区内部 NPP 低于100 gC／m2· yr,明显低于周边原地貌地区。对于矿区复垦排土场区域,复垦年限和表土的养分是决定植被生长和NPP的主要因素。研究得出国产高分卫星数据可以高精度地完成小尺度NPP的估测,从而为其在草原地区以及矿山环境中监测提供了研究基础。     

对自然资源调查与监测的辨析和认识

从调查与监测的基本词义辨析、自然资源的基本概念和分类出发,针对当前自然资源主管部门涉及的土地、森林、草原、湿地、水、海洋、矿产等七大自然资源类型,经过系统调研,分析了调查与监测的区别与联系,并结合"两统一、六方面"职责要求定位,提出了自然资源监测方面的建议。认为:①在若干年开展一次的自然资源调查之间,适宜开展每年一度的综合性自然资源监测;②针对特定自然资源类型、特定地区、特定自然资源考核指标,开展一年一度甚至更高频次的专题性自然资源监测;③针对突发自然资源事件开展不定期的应急监测;④针对自然资源综合管理和国土空间用途管制的多方面需求,定期或不定期开展评价分析。     

基于地理信息技术的草原资源资产离任审计

“建立自然资源审计,编制自然资源资产负债表”是党的十八届三中和四中全会提出的要求.研究基于空间地理信息技术的自然资源资产审计新模式,依托自然资源资产负债表,从以下三个方面开展领导干部草原资源资产离任审计研究:1)草原资源资产量核算.审计领导任职期间草原资源资产量空间分布动态变化.2)基本草原虚划估算.核查草原虚划面积,进一步估算草原补贴资金发放的一致性.3)草原征占用分析,以矿产资源占用草地为例进行草原资源的占用分析.研究表明:地理信息技术可辅助领导干部草原资源资产离任审计工作,量化估算了基本草原资产量、草原虚划和占用面积,用空间技术解决“门难进、量难定、数难核”的问题.     

青海高寒草地春季火情的多源卫星遥感动态监测

多源卫星遥感数据源能为现场扑火指挥决策提供快速、准确的空间信息。根据火点在中红外波段辐射率和亮温急剧增大的特点,利用10个时次的国内外极轨气象卫星资料(包括首次利用了NPP卫星数据),针对2016年3月18—19日发生在青海省果洛藏族自治州久治县的草原火灾进行了实时动态监测,并采用高分数据提取了灾后过火面积。研究结果表明,气象卫星火点判识方法及阈值设定同样适用于青海高寒草地春季的火情监测;快速判识阈值的确定,可为日常火情实时监测业务提供快速、有效的技术支持。     

MODIS NDVI和AVHRR NDVI 对草原植被变化监测差异

以草地作为研究载体,对比分析草原植被AVHRR NDVI和MODIS NDVI两种NDVI序列的年内、年际变化特征,讨论两种NDVI序列对降水量、平均气温和水汽压3种气候因子的响应差异,为合理选择NDVI序列对植被进行监测研究提供参考。结果表明：(1)两种NDVI序列所反映的草原植被年内变化趋势相似,但MODIS NDVI对各类草原的区分度优于AVHRR NDVI;(2)两种NDVI序列所反映的2000年—2003年草原植被年际变化差异明显。较之于MODIS NDVI,AVHRR NDVI变化趋势分类图表现出更强的植被改善趋势,植被改善面积在AVHRR NDVI变化趋势分类图中占94.25%,在MODIS NDVI中为83.33%;两种NDVI变化趋势分类图反映的植被变化趋势吻合度为52.88%。(3)两种NDVI序列与水汽压、降水量相关性差异显著。MODIS NDVI与各站点平均气温的相关系数均大于GIMMS NDVI;而MODIS NDVI与水汽压的相关系数83%(10个站点)小于GIMMS NDVI,与降水量的相关系数67%(8个站点)小于GIMMS NDVI。     

国产HJ-1B卫星数据的地表温度及湿度反演方法——以呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿区为例

草原露天煤矿的土壤湿度遥感监测可以反映露天开采活动对生态环境的扰动程度。选择国产环境卫星(HJ-1B)多光谱及热红外光谱数据,探讨HJ-1B数据在中国北部呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿区地表温度及湿度的反演模型及适宜性,对比分析JMS,Qin和Artis算法在研究区温度反演中的精度及适用性;进一步利用归一化植被指数和地表温度(NDVI-LST)的特征空间反演温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI);通过野外实测土壤湿度数据对NDVI–LST特征空间中的干边模型进行修正。结果表明:基于Qin算法反演的温度数据精度最高;干边纠正系数为0.3时,TVDI与实测土壤含水量相关性最高,"湿边"呈现剖物线特征,"干边"呈现线性规律。反演结果能够很好地反映露天煤矿区内不同地物的地表干旱状况及空间异质性,可为草原露天煤矿区的长周期陆面演变监测提供基础数据。     

征用草原超70公顷须农业部审批 严控草原转他用

农业部日前公布了《草原征占用审核审批管理办法》,将于3月1日正式实施。该办法进一步充实完善了《草原法》配套法规规章体系,规定草原是重要的战略资源,实行基本草原保护制度,严格控制草原转为其他用地。     

数字

2亿亩 我国实施草原保护建设重点工程以来．内蒙古自治区已累计投入65．2亿元,使草原退化和沙化面积减少2亿亩。内蒙古力争到2010年全自治区草原的植被覆盖度达到42％．2015年达到48％．基本实现草原生态的初步好转。     

无人机影像识别白喉乌头的相对高程阈值法适用性分析

本文以新疆伊犁州新源县那拉提草原的典型毒害草白喉乌头为研究对象,通过PhotoScan软件对无人机航拍影像进行数据处理并获取研究区DSM数据,在此基础上,运用相对高程阈值法识别提取白喉乌头的最佳阈值范围,并验证其有效性。试验结果表明：①在无人机影像中,相对高程阈值法能够清晰准确地体现地物分布特征,适用于提取与普通牧草高度误差明显的地物;②当10 cm≤T<20 cm时,白喉乌头能够被准确识别,且与实际白喉乌头分布点基本一致,分类精度达91%;③相对高程阈值法能够较好地分离出白喉乌头,既提升了分类依据的可靠性,又实现了白喉乌头高精度识别。该方法可应用于实际的草原监测工作。     

鲜花再度盛开的山岗——无人机外业巡检系统首次应用于地理国情专项监测

在祖国雄鸡形版图的上方,有一个酷似鸡冠的地方,那就是世界著名三大草原之一的呼伦贝尔草原。每逢盛夏,蓝天白云下,一望无际的草原、成群的牛羊和奔腾的骏马组成了一副辽阔旖旎的画卷。但随着草原下丰富的煤矿资源的探明,上世纪七八十年代数百家私人小煤窑在这片美丽的土地下滥采乱挖,形成了“草原天坑”。     

西藏高原典型草地地上生物量遥感估算

准确估算草地地上生物量对合理规划区域畜牧业、评估草地植被的生态效益有重要意义.利用每月两次的野外调查资料和对应的MODIS植被指数,以GIS空间数据处理技术和多元统计分析方法等为手段,建立了西藏高寒草甸、高寒草原和温性草原3个典型草地类型的地上生物量遥感估算模型和方法.结果表明:MODIS植被指数更适合于高寒草甸和高寒草原的地上生物量估算,对于高寒草甸,最佳估算模型是基于归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)的三次多项式,其相关系数为0.82;对高寒草原,则是基于增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)的三次多项式,相关系数达0.83;由于温性草原存在很强的空间异质性,估算效果较其他2个草地类型差.MODIS植被指数对草地生长期鲜草生物量的估算和模拟效果要优于总地上生物量.在生长期,高寒草甸和高寒草原的鲜草生物量与植被指数之间的相关系数都大于0.8,最高达0.92;对温性草原,两者的相关系数也均大于0.67,其中,NDVI是高寒草甸和温性草原鲜草生物量估算的最佳植被指数,对高寒草原则是EVI.对同一草地类型,由于地上生物量差异较小,使得相比其他模型,线性或多项式回归模型更适合于西藏高原草地地上生物量的估算.     

内蒙古植被长势变化及其对气候变化的响应

针对内蒙古不同生态区植被长势时空变化及其对气候变化的响应差异问题,本文基于MODIS遥感数据构建植被长势指数(GI)模型,结合研究区气温降水数据,利用相关分析法研究了该区植被长势对不同气候因子响应的时空差异特征.结果表明:内蒙古近17a生长季植被GI整体呈上升趋势,森林生态区和草原生态区植被长势平稳,荒漠草原生态区植被长势较好;生长季植被GI均值在空间上呈南高北低的分布特征,植被长势整体由好到差表现为荒漠草原生态区＞森林生态区＞草原生态区;植被长势与气温呈负相关关系、与降水呈正相关关系;森林生态区植被长势受气温和降水共同影响,草原生态区和荒漠草原生态区植被长势主要受降水影响;大部分地区表现为受非气候因子驱动.     

“蹿”高两米:黄河内蒙古段也“悬”了 如不及时治理,将形成一座绵延千里不断“生长”的“水上长城”

提起黄河,家住巴彦淖尔市临河区的市防汛办副主任王墨田就忧心忡忡:“现在的黄河河床,已‘悬’在我家的房顶上了。说‘黄河之水天上来’有点玄,但说‘黄河之水房上流’一点也不过分。如果这一段大堤决口,站在房顶上都躲不过灭顶之灾。”据沿线水文站监测,黄河内蒙古河段在过去十年中“蹿”高了两米多,已成为继下游河南、山东段后又一“地上悬河”。河槽萎缩,河身变“瘦”地处黄河中上游的黄河内蒙古段,全长890多公里。数千年来,黄河用母亲乳汁般的河水,孕育了草原煤城乌海、草原钢城包头、河套平原及土默川平原,流传下“黄河百害,惟富一套”…     

草原地区牧民居住地判读刺点

在草原地区能供判读刺点的明显目标,如道路交叉口,田角等,是极少的,实地作业非常困难,即使是有经验的作业员也感到束手无策。但是如果仔细分析实地情况,仍可以找到许多特征供我们判读刺点利用。草原地区没有别的特殊地物,只有牧民放牧居住地。这些住地大多是流动的。尽管如此,根据我们历年来在草原地区作业体会,不论是青海草原还是内蒙古锡、哲、呼盟草原,归纳起来都有以下几个共同特点,熟悉了下述的特点对判读是会有很大帮助的。     

采用高分辨率TM遥感数据对草原沙化治理工程进行生态效益评价

摘要本文以高分辨率TM遥感数据为基础,对位于浑善达克沙地境内的草原沙化治理工程采用遥感影像处理与定量分析和模拟相结合的方法,建立了草原沙化治工程生态效益快速评价体系。     

利用MODIS识别草原火灾迹地方法的研究

中国是草原火灾频繁国家,草原火灾对牧场和牲畜生产造成了严重的破坏。MODIS每天可以获得36个通道的卫星数据,为草原火灾迹地研究提供了新的数据源。通过实验研究,根据火灾迹地在MODIS短波红外波段的光谱特征,提出了GEMI-B指数以突出火灾迹地的特征,并进一步提出了基于GEMI-B指数且适用于火灾迹地面积提取的时间序列数据合成方法。同时发展了一种自动提取草原区域火灾迹地的方法,利用火点作为初始种子点,采用种子点扩散算法在时间序列合成数据的GEMI-B指数图像上实现火灾迹地自动提取。