湖泊遥感专刊简介

湖泊(含水库)是国家重要战略资源,具有安全供水、防汛抗旱、改善生态环境、调节气候、维持生态系统平衡等多种功能,在流域可持续发展中发挥着重要作用.在中国,湖泊提供了近7亿人口的集中式饮用水.我们熟知的5大淡水湖,都具有集中供水的功能,其中太湖就保障了4000万人口,而洪泽湖除了保障苏北平原用水之外,还是南水北调东线工程重...     

1988—2018年间洱海流域植被覆盖度时空变换特征探究

植被覆盖度作为反映地表生态环境的重要指标,被广泛应用于区域生态状况与生态地质问题的调查与研究工作中.以洱海流域为研究区,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云计算平台,利用455景30 m空间分辨率Landsat系列影像获取了1988—2018年间流域尺度的年最大归一化植被指数(norma...     

流域遥感方法与实践

未来流域一体化管理模式下,要求数据、信息和知识在管理者、科学家、工程技术人员和所有利益相关方之间自由流通。其中,流域尺度数据获取、信息提炼和知识抽象是基础。卫星遥感技术因其大范围、综合性、动态性对地观测能力,为实现这一管理方式的改变提供了新的技术手段。过去的应用中,受相对稀缺的卫星影像数据和复杂应用方法的限制,出现了常规应用相对较少,应急使用较多;行业管理部门应用较少,专业研究机构使用较多;简单实用的方法较少,需要做复杂处理和调试的方法居多;数据瓶颈依然存在等问题,严重限制了遥感技术在流域管理中的深化应用。2007年中国科学院知识创新工程重大项目“海河流域治理工程生态环境效应遥感监测与评估”课题的立项,为服务于流域综合管理的遥感应用方法研究提供了实验基础。项目执行过程中,随着遥感技术在流域下垫面监测、水循环要素反演及生态环境效应评估等方面的研究日益深入,流域遥感方法论及应用范畴逐渐清晰,使得从整个课题的角度对取得的成果进行归纳总结成为可能。本文在分析流域管理发展趋势和流域遥感应用现状的基础上,介绍了项目的立项背景及在流域遥感蒸散发估算方法、水资源监测方法与农业水管理应用和生态环境变化监测与分析等方面的取得的研究成果,指出了未来流域遥感发展的趋势和任务。     

流域尺度的不透水面遥感提取

一个地区的不透水面覆盖度不仅是该地区城镇化程度重要指示因子,也是该地区生态环境状况的重要指示因子.现有的不透水面遥感提取方法,多集中在城区尺度上.而流域尺度上快速、准确的不透水面遥感提取方法在国内外还鲜有研究.本研究以覆盖海河流域同一季节的Landsat影像为数据源,利用已有土地利用数据集中的道路、城市、农村和工业用地...     

地学数据共享中的数据安全问题探讨--以湖泊流域数据共享系统为例

地学数据作为国计民生的重要支撑越来越受到重视,数据共享逐渐成为研究者的共同要求。国家和地方有关部门相继建设了一批地学数据库。本文针对目前地学数据安全共享面临的问题,以湖泊流域数据共享系统为例,综合运用网络安全、GIS、软件工程等理论与方法,提出了基于.net的地学数据安全共享解决方案。文章通过介绍作者设计的地学数据安全实现的方法和手段,为解决目前科学数据共享工程中面临的数据安全威胁问题提供参考和借鉴。     

生态约束下滇池流域城镇村节地模式研究

城市化的加快使得昆明主城建设用地迅速扩张,滇池湖滨的生态系统遭到严重破坏。为保证滇池流域经济发展及城市化与高原湖滨生态保护相协调,必须构建一个滇池流域生态约束下的城镇村土地集约利用模式,实现社会经济与湖泊生态环境协调发展。本文通过对滇池流域的理论分析和实验实证研究,设计出滇池流域城镇村建设用地扩张4种模式,运用遥感、GIS、元胞自动机（CA）仿真等技术,结合计量分析模型,通过实验实证研究,对4种模式进行了仿真模拟和定量比较研究,认为生态集约发展模式将是保证滇池流域生态与经济协调发展的最佳模式,并提出了相关政策建议。     

基于地形梯度的山地流域土地利用格局及时空演变研究——以云南小江流域为例

地形差异是山区土地利用结构和空间格局分异的重要影响因素,云南小江流域作为典型山地流域的代表,针对其土地利用结构不合理导致生态环境恶化的问题,文中提出利用小江流域1990、2000、2010年三期土地利用数据,采用GIS空间分析技术,在简要分析土地利用宏观总体格局及变化的基础上,分析流域4大垂直带谱的土地利用格局,并分析驱动因素。重点从高程和坡度两个因子分析流域土地利用格局及演变的地形梯度特征,得出土地利用变化所在的各地形梯度位置范围,可为小江流域土地利用结构优化、土地资源合理利用和生态环境治理及改善提供重要参考。     

黑河遥感试验：回顾与展望

地球系统科学的基石之一是地球观测系统，许多观测试验甚至成为一个阶段地球系统科学认识和研究方法进步的里程碑。在这些观测试验中，遥感试验始终是核心组成部分。黑河遥感试验是以中国典型内陆河流域——黑河流域为研究区，以流域内山区冰冻圈、人工绿洲、天然绿洲的生态水文过程为研究对象，于2007年—2017年开展的大规模、多学科卫星—航空—地面综合遥感试验，历经“黑河综合遥感联合试验”和“黑河生态水文遥感试验”两个阶段，由52家单位，670余位科研人员参与，650多个试验数据集全部共享。黑河遥感试验以流域复杂异质性地表研究为特点，在多尺度观测方法创新、定量遥感发展、生态水文应用等方面取得了突破，实现了定量遥感和流域生态水文集成研究的深度结合。论文回顾了黑河遥感试验10年历程，凝练了尺度转换、异质性度量、不确定性定量的多尺度试验三原则，总结了星机地一体化、流域—子流域—足迹—单点多尺度嵌套、传感器网络、通量矩阵多尺度观测新方法，介绍了在多源遥感协同反演方法、异质性辐射传输模型、遥感产品真实性检验技术上的进步。在试验中也研发了降水、积雪、蒸散发、土壤水分、净初级生产力等10多种高分辨率流域尺度生态水文产...     

基于分区-集成的黄河流域生态脆弱性评价

黄河流域是中国重要的生态安全屏障、资源能源集聚地区、生产活动高度密集地区,其生态环境变化直接关系到流域生态与经济可持续发展.研究基于"分区-集成"的评价方法,选取水资源、气候、土壤、植被及人类活动等指标建立评价体系,引入乘法模型,对黄河流域的生态脆弱性进行了量化评价与空间异质性分析.结果表明:流域整体生态环境呈中度脆弱...     

漳河流域水环境决策支持系统研究

根据漳河流域特定的生态环境、自然资源以及社会经济特点,结合GIS与虚拟可视化技术,研发漳河流域水环境会商决策支持系统,实现了流域各类信息的可视化查询与动态监测及分析,以及流域生态环境变化的综合评价及演变预测,为相关政府职能部门对流域工程建设、管理和水资源环境质量评价与防治、预测等重大决策提供技术和信息平台支撑。     

2001—2019年洞庭湖流域生态环境质量时空变化及其影响因素

近年来,自然灾害和人类不合理开发利用等因素给洞庭湖流域生态环境造成巨大压力。准确、实时地获取生态环境质量的时空格局和演变趋势,对洞庭湖流域生态环境保护和建设具有重要意义。针对洞庭湖流域多植被、生物多样性丰富的生态情况,本文基于中国高分辨率生态环境质量数据集(CHEQ)研究了洞庭湖流域生态环境质量时空演变特征,并通过标准化系数的多元线性回归法和随机森林算法从时间和空间角度分别探究了社会因素和自然因素对洞庭湖流域生态的影响。结果表明：(1)洞庭湖流域生态环境质量在2001—2009年为快速下降期,在2010—2019年为缓慢上升期;CHEQ平均趋势率为-0.17×10^-3 a^-1,即19年间洞庭湖流域生态环境呈恶化趋势。其中,洞庭湖流域的生态环境质量明显改善区域的面积占比约为20.31%,生态环境质量严重退化区域的面积占比约为24.33%。(2)平江县、桃源县、桃江县的生态环境质量排名稳居前3,且生态质量基本处于良好等级;排名处于末尾的芙蓉区在19年间生态质量从较差等级退化为差等级。(3)从时间角度探究近19年洞庭湖流域生态环境质量变化的驱动因素...     

滇池SRTM DEM数据的流域特征自动提取

以滇池流域为试验对象,在NASA发布的3弧秒SRTM DEM数据的基础上,运用Arc Hydro Tools进行流域特征的提取,结果表明,以3弧秒的SRTM数据为基础提取的流域河网与水利部门提供的数字河网基本相符,而提取的流域面积与实际流域面积十分接近,显示了SRTM DEM数据在中小型湖泊流域地表水文模拟方面的优势.     

湖泊营养状态遥感评价及其表征参数反演算法研究进展

湖泊富营养化由于其可导致藻类水华暴发,引发生态系统灾变和饮用水风险,是中国乃至全球湖泊面临的主要生态环境问题.湖泊营养状态精准、实时、大范围的同步监测是准确掌握湖泊水环境变化特征,开展富营养化成因分析、评价评估、治理修复和管理考核的重要基石.相比地面调查的传统手段,遥感具有快速、大范围、周期性等优点,已经广泛应用于叶绿...     

鄱阳湖生态环境动态监测服务系统

针对目前生态环境监测中多源多尺度数据获取、定量遥感模型半自动化条件制约海量数据的快速处理与分析以及静态的时空快照服务难以表达动态变化过程等问题,该文从基于传感网的数据多元化实时感知获取、基于数据仓库的生态信息主题化动态汇聚、基于多尺度WFS的智能化服务、基于动态数据驱动的仿真动态模拟知识化应用方面考虑,设计湖泊流域生态环境动态监测服务系统。以鄱阳湖为例进行验证,为鄱阳湖流域的生态监测以及江西省生态文明试验区建设提供服务。     

基于DEM的喀斯特流域地貌发育影响因素分析

影响喀斯特流域地貌发育的因素复杂多样,除岩性、气候等条件外,流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征等也是影响喀斯特流域地貌发育的重要因素。本文根据贵州省ASTER影像,利用RS和GIS技术,提取DEM数据;以DEM数据、TM影像和CBERS影像为基础,选取32个喀斯特流域,探讨分析影响地貌发育的五大因素,并提取25个指标;借助MATLAB和Spss软件进行数据处理和主成分分析,得出影响地貌发育的九个主成分,得出影响喀斯特地貌发育从大到小的因素是流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征。     

基于空间距离指数的延河流域生态敏感性时空演变特征

生态敏感性是生态系统对自然环境变化和人类活动干扰的敏感程度,可以反映生态环境问题发生的难易程度和可能性大小.以黄土丘陵沟壑区延河流域为例,选取水土流失敏感性指数、生态风险敏感性指数和生物多样性敏感性指数3个定量评价指标,基于空间距离指数构建流域综合生态敏感性指数(comprehensive ecological sen...     

湖泊地图集水生生物图组的选题与编制应注意的问题

湖泊水生生物和水体构成水生生物生态系统，是湖泊生态环境系统中一个分支系统，是湖泊食物链与生物生产的重要基本环节和重要生物资源。其种类组成、数量变化、生物量、群落结构与功能变化，不仅是影响湖泊发展与生存的重要因素，而且也是监测湖泊富养化程度的重要指标。同时，通过各湖泊浮游生物、底栖生物的周年生产量，可推算出湖泊水体生产力程度，对指导中小型湖泊放养能力和提高产量有一定的参考价值，而且对如何合理开发利用湖泊生物资源提供重要科学依据。因此，水生生物内容，无论在湖泊生态环境系统中的地位．还是在国民经济建设…     

西藏四江流域生态环境遥感解译标志的建立及应用

在充分掌握四江流域自然地理特征的基础之上,通过对四江流域地区的TM影像和相关资料的对比,采用事先建立好的分类系统建立了12个生态环境类型的解译标志并提取了相关信息,为在四江流域及藏东南地区的生态环境或土地资源遥感调查提供依据。     

气象灾害：全人类的共同敌人

气候异常远远超出一般意义上的气候问题和环境问题,是关系到全人类的发展问题。当各种气象灾害频繁地侵扰生态环境本来就日益脆弱的地球,并且动不动     

汾河中游地名与流域文化研究

流域地名是时间和空间的统一、历史与地理的结合、自然与人文的融汇,是流域文化的重要组成部分。汾河中游的地名具有鲜明的流域性、历史性和多样性等特点。通过对汾河中游的地名与流域文化的研究,揭示出地名的形成、发展、变迁与流域的自然与人文环境变迁密切相关,对于保护地名和流域文化具有重要的现实意义。