基于遥感的江苏省大陆岸线岸滩时空演变

基于江苏省1984-2016年61景多源遥感影像数据和部分实测潮位、坡度数据,利用遥感技术结合改进的水边线方法提取了多时相的海岸线和平均大潮低潮线,研究了江苏省绣针河口至连兴河口大陆岸线岸滩的时空演变特征。结果表明：1984-2016年,由于海岸带开发,江苏省的海岸线整体以向海推进为主,自然岸线由458.24 km逐渐减少至166.74 km,人工岸线由163.66 km快速增加至598.74 km,大陆岸线长度由621.90 km增加至765.48 km。发生位置和长度变化的岸段中,淤长岸段长127.62 km,年均向海推进83.03 m;围垦岸段长401.21 km,年均向海推进87.63 m;冲刷岸段长71.17 km,年均离海后退10.81 m;围垦被侵蚀岸段长25.95 km,年均离海后退8.64 m。海岸线的空间变化导致江苏省沿海陆地面积净增加104332 hm²,其中由于围垦增加的陆地面积98520 hm²,围垦是陆地面积增加的主要原因。海岸线的离海后退主要发生在废黄河三角洲岸段,但是到2008-2016年,岸线的侵蚀范围已向南扩大至新洋河口至斗龙港岸段。受围垦活动及岸线侵蚀影响,江苏省潮间带坡度不断变陡,统计断面的平均坡度由1.4‰增加至1.9‰,其中废黄河三角洲岸段的中山河口至扁担河口岸段坡度最陡,基本在3~14‰之间;辐射沙洲陆岸岸段坡度最为平缓,但坡度也在逐渐陡化,由0.9‰增加至1.5‰。潮间带面积由271747 hm²减少至168645 hm²,减幅38%;潮间带平均宽度由5064 m减少至3096 m,减幅39%。     

基于遥感的城市热岛效应研究

热红外遥感和气候学的交叉融合为城市热岛效应提供了新的研究方法。从城市热岛的空间分布与土地利用类型、植被覆盖关系、人为热关系以及城市热岛效应演变4方面分析热红外遥感在城市热岛研究中的应用现状;探讨目前存在的两个主要问题:城市地物真实温度难以获取,遥感和气候模型结合不密切;提出遥感和气候模型结合以及多平台、多尺度、多角度遥感的综合应用等是城市热岛效应遥感研究的发展趋势。     

中国福建省亚热带山地4 000年来植被变化的孢粉记录

根据采自福建省中部戴云山脉亚高山水系源头地带(大致25°40'N,118°11'E)泥炭沉积洼地的孢粉纪录,对该地区亚热带山地植被近4 000年来的变化进行了研究.孢粉记录和其他沉积资料显示,3个取样点的泥炭沉积开始于4 000年前,很可能是全新世后期气候转冷的结果.在距今4 000～1 200年前期间,戴云山脉上部(海拔1 300～1 600 m)的植被为亚热带针阔叶混交类型,优势种属包括Cryptomeria(柳杉)、Castanopsis(栲)、Quercus(栎)和Tsuga(铁杉)等.距今1 200年前左右,该区域的植被发生了一次大的变化,表现在上述优势属种的孢粉在样品总孢粉数的比例突然下降,而Pinus(松),Gramineae(禾本科)以及Dicranopteris(芒萁)等属种的比例则提高了.这次剧烈的植被变化在其中的一个泥炭钻孔中留下了一层粘土记录,它代表了当时流域内植被受破坏后出现的严重土壤侵蚀.从泥炭沉积提取的孢粉记录还可以看出,研究区内广泛分布的松林是一种次生植被,它是人类不断干扰的结果.     

基于Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征的盐城滨海湿地植被分类

滨海湿地是具有重要功能的特殊海陆过渡带生态系统,精准获取滨海湿地植被时空分布信息具有重要意义。传统的湿地遥感观测研究集中于高空间、高光谱分辨率影像分类,往往受限于数据成本和覆盖范围,仅适用于小区域湿地监测。Sentinel-2A/B卫星影像时空分辨率高且免费共享,为大区域滨海湿地动态监测提供了可能。本文采用2018年Sentinel-2影像,提出像元级SAVI时间序列及双Logistic植被物候特征拟合重构模型,采用随机森林算法进行盐城滨海湿地植被分类,探讨Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征分类方法的适用性。结果显示,分类总体精度达87.61%,Kappa系数为0.8358,分类结果与湿地实况相吻合,比常规单一时相分类精度总体提高19.57%。植被判别物候特征参数可为影像数据缺失或不足的滨海湿地分类提供不同植被的判别依据。研究表明,基于像元级时间序列植被物候特征的分类方法能实现植被群落混生带的精准分类以及对“异物同谱”植被的有效区分,对大区域滨海湿地植被分类具有很好的适用性,有效提高了滨海湿地植被分类精度。     

中国福建省亚热带山地4000年来植被变化的孢粉记录(英文)

根据采自福建省中部戴云山脉亚高山水系源头地带(大致25°40′N,118°11′E)泥炭沉积洼地的孢粉纪录,对该地区亚热带山地植被近4000年来的变化进行了研究.孢粉记录和其他沉积资料显示,3个取样点的泥炭沉积开始于4000年前,很可能是全新世后期气候转冷的结果.在距今4000~1200年前期间,戴云山脉上部(海拔1300~1600m)的植被为亚热带针阔叶混交类型,优势种属包括Cryptomeria(柳杉)、Castanopsis(栲)、Quercus(栎)和Tsuga(铁杉)等.距今1200年前左右,该区域的植被发生了一次大的变化,表现在上述优势属种的孢粉在样品总孢粉数的比例突然下降,而Pinus(松),Gramineae(禾本科)以及Dicranopteris(芒萁)等属种的比例则提高了.这次剧烈的植被变化在其中的一个泥炭钻孔中留下了一层粘土记录,它代表了当时流域内植被受破坏后出现的严重土壤侵蚀.从泥炭沉积提取的孢粉记录还可以看出,研究区内广泛分布的松林是一种次生植被,它是人类不断干扰的结果.     

基于高分辨率遥感影像的矿山开发监测研究

矿产资源是一种不可再生的自然资源,传统的矿山监测方法已不再满足当今矿山发展的需要,遥感技术的发展为矿山的开发和管理提供了有力的技术支撑.文中以国土资源部整顿和规范矿产资源开发秩序的重点矿区——宜昌磷矿区为研究区,通过对QuickBird高分辨率遥感影像进行数据处理,分析矿山开发的标志地物并建立解译标志,将解译结果进行野外调查验证,得出该研究区矿山种类共有11类,优势矿种是磷矿,有221个开采点或开采面,其中界内开采159个,越界开采17个,无证开采28个,以采代探17个,停产或关闭76个.将解译结果和历年参考数据进行对比显示,宜昌磷矿区矿山开发秩序良好,矿山数量有所减少,但界外开采和以采代探的情况仍然存在,需要进一步加强对研究区矿山的监管,以保证矿山的可持续发展.     

基于遥感的2015—2020年环南极冰山空间分布研究

冰山是因冰架各部分运动速度不均,裂隙生长后贯穿冰架发生崩解而产生的大块淡水冰。作为南大洋中重要的移动淡水源,冰山的运动和融化可以释放淡水并将其扩散至远离南极大陆的其他海域,因此,研究冰山的时空分布和面积分布提取可为研究南大洋的水文、生态乃至全球气候变化产生的影响提供数据基础,具有重要意义。本文采用卫星合成孔径雷达观测数据开展南极冰山追踪研究。基于GoogleEarth Engine遥感大数据平台,合成了2015年8月—2020年8月欧空局Sentinel-1 SAR传感器影像数据集,经过分块重采样、下载拼接等步骤,获得冬季3天内环南极400 km影像镶嵌图;应用栅格分析功能得到研究期的二值化影像,使用数据转换和几何计算等功能提取了单个冰山的面积、周长。结果表明,南极冰山大量聚集于海岸线50km以内区域,其中超小型冰山数量占比接近于50%,小型冰山可能在南极淡水输入中扮演了举足轻重的角色。     

基于水文地貌分异的盐城射阳河至梁垛河段湿地景观格局变化研究

以盐城湿地中的射阳河至梁垛河段湿地为研究区,采用水文地貌分类方法,将研究区划分为河口区和潮间带区;采用景观生态学方法,利用1987年至2021年期间的7期遥感影像数据,研究河口区和潮间带区的景观格局动态和变化特征。研究结果表明,7个时期,随着时间的推移,射阳河至梁垛河段湿地河口区和潮间带区景观的总体变化是自然湿地不断萎缩,人工湿地面积不断增大,河口区一直以自然湿地为景观主体,潮间带区的景观主体在2002年转变为人工湿地;河口区景观的破碎化程度较大,景观优势度降低,自然湿地斑块分布稀疏且形状不规则;潮间带区人工湿地斑块形状规则,聚集度相对较好,景观多样性较差;人类活动是导致射阳河至梁垛河段湿地景观格局变化的主要因素,政策导向型的滨海湿地开发等人类活动致使研究区的自然景观演变规律被破坏。     

青土湖近6000年来沉积气候记录研究--兼论四五世纪气候回暖

对青土湖志云村剖面沉积气候记录和湖泊进退进行了研究,证实季风边缘区河西走廓东段存在暖湿,冷干气候变化的阶段性特征。根据湖相沉积的颜色,粒度,化学组成和有机质含量等气候代用指标的综合分析,提出公元四五世纪存在一次百年尺度上的气候回暖,这一气候回暖事件的发现,可得到历史文献记录和青海湖自然记录的佐证。     

基于高分辨率遥感影像的矿山遥感监测解译标志研究

基于中国产高分辨率遥感影像(TH-1、ZY-102C、ZY-3、GF-1、GF-2、YG14、SJ9)及国外高分辨率遥感影像(P1、SPOT6)的数据特征和矿产资源开发状况(界内开采图斑、疑似违法图斑)、矿山开发占地(地下开采硐口、井口/露天开采面、中转场地、固体废弃物、矿山建筑物)、矿山地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷)、矿山环境恢复治理等矿山遥感监测的主要地物目标特征,全面系统地建立了矿山遥感监测的解译标志。总结讨论了因影像的分辨率、时相的不同而造成的解译精度差异及对最终结果造成的影响。     

Coastal evolution of Yancheng, northern Jiangsu, China since the mid-Holocene based on the Landsat MSS imagery

Since the 1970s, remote sensing images have provided new information for the delineation and analysis of coastline changes, especially focusing on the short timescale changes. This paper, based on the Landsat MSS imagery, focuses on the coastline evolution of Yancheng, northern Jiangsu, China since the mid-Holocene. A zebra stripe image, which could reveal the ancient coastal evolution of Yancheng, was extracted from a Landsat MSS image. Based on the extracted black-white stripes, 19 surface sediment samples were recovered and analyzed to recognize the sedimentary characteristics of these stripes. It shows that most sand and silty sand samples appear on the white stripes, while silt and silty clay samples are on the black stripes. Sandy and muddy sediments present an alternating distri- bution pattern on the Yancheng coastal plain. A historical coastline map was drawn according to the previous research achievements of the paleo-coastal sand barriers and paleo-coastlines, and was superimposed on the zebra stripe image. The trend of the extracted zebra stripes is consistent with the historical coastlines, and it should be the symbol of the Yancheng coastline evolution. On the basis of ten sets of black-white stripes and previous research results, we divided the progression of Yancheng coastal evolution into three stages （i.e., the early stable stage （6500 a BP-AD 1128）, the rapid deposition stage （AD 1128-1855） and the adjustment stage （AD 1855-present））. Ten sets of black-white stripes were identified as the characteristic pattern of the coastline evolution on the Yancheng coastal plain.     

遥感影像剖分金字塔研究

分析了全球剖分格网与影像金字塔的优点与不足,结合两者的优势提出了剖分影像金字塔模型及建塔策略,利用全球剖分格网面片编码的唯一性和Hilbert曲线空间连续性对影像块进行索引与组织。针对基于影像块组织的特点,提出了剖分影像金字塔局部更新的方案。实验结果表明,剖分影像金字塔不仅具有传统影像金字塔在快速浏览上的优势,并且由于其编码和索引的优势,使得在局部影像提取和更新方面效率更高,有一定的使用价值。     

基于人工免疫克隆选择算法的遥感图像识别

遥感图像分类受自然环境的复杂性和实际样本数据的分布情况约束,其结果将直接影响对土地利用、覆盖情况的认知。人工免疫系统具有自学习、自组织、记忆的能力,可解决非线性分类问题中的局部极值、鲁棒性等难点。该文将人工免疫系统引入遥感图像分类领域,设计了基于克隆选择算法的遥感图像监督分类方法,并将其应用于广州市遥感影像分类。实验结果表明:与最大似然法相比,该方法具有更高的精度;同时该方法对公路、桥梁等线状城市用地较敏感,适用于快速发展的中心城市的遥感影像分类。     

1987—2017年海南岛海岸线变化特征遥感分析

利用海岸线、红树林和近海围塘养殖等多个遥感专题信息产品,从岸线年均变化速率、利用率和综合利用程度等方面综合分析了海南岛1987—2017年的海岸线变化特征,并通过典型岸线类型变化探讨了人类活动对海南岛海岸带资源的影响。分析发现：1）海岸线长度总体呈稳定增长趋势。由1987年的1 655 km增至2017年的1 890 km,其中自然岸线持续减少,人工岸线急剧增长。2）岸线类型多样性降低,倾向性明显;而岸线的利用程度不断提高,利用程度综合指数由1987年的237.34增加到2017年的285.03,人类活动对海岸线变迁的干扰作用越来越明显。3）陆海格局变化特征复杂,整体呈向海扩张的态势。多种人为因素共同作用是导致岸线不断变迁的主要原因,人工养殖塘的开发使红树林湿地遭到侵占,生物岸线减少,港口建设、近海人工岛建设等引起砂质岸线等自然岸线减少。     

基于相位一致性的遥感影像道路特征检测方法

在空间域中进行道路特征检测容易受图像亮度、对比度和噪声的影响,为了克服这一缺点,该文采用在频率域中进行道路特征检测。基于频率域的相位一致性道路特征检测方法具有亮度和对比度不变性,特征在频率域中表现出最大的相位一致性,通过计算影像6个方向的相位一致性值得到相位一致性值之和的灰度图,对灰度图进行二值化,然后使用数学形态学方法进行细化,去除噪声,检测出道路特征。实验表明,该方法对对比度、亮度变化不敏感,能够精确地检测出与人眼视觉相一致的道路特征。     

基于遥感图像的泥石流地面活动程度评价

泥石流是中国山区较为常见的一类自然灾害,它的形成有自然地质的原因,也有人为破坏山区植被的原因。在中国实行西部大开发战略的过程中,调查分析泥石流潜在危险区域及其地面活动程度对于制定合理的资源开发战略,有重点地保护一些具有高潜在危险性泥石流沟的植被尤为重要。综合应用遥感(RS,Remote Sensing)技术和流域软件,完全基于RS遥感图像数据,探讨了一种调查泥石流潜在危险区域及其地面活动程度的新方法。     

基于数学形态学的遥感影像薄云处理方法

为解决在利用遥感影像制图时云层遮挡造成的影像信息缺损,提出基于数学形态学的滤波去薄云算法。首先利用数学形态学中的开、闭运算分离影像的高、低频成分,再对薄云所处的影像的低频部分进行滤波,以达到去除薄云的目的。利用SPOT影像进行实验,通过目视评价及对薄云处理前后影像统计指标的比较,证明该文提出的方法比传统的同态滤波去薄云方法效果有一定的改善和提高。     

基于知识规则的遥感影像土地利用分类研究

以重庆北碚主城区为研究区域,提出一种基于遥感影像的光谱特征、灰度共生矩阵纹理特征和形状特征建立知识规则的方法,对该研究区进行土地利用分类。对QuickBird卫星影像进行分辨率融合,重点分析典型地物的光谱特征和纹理特征,并根据形状特征建立形状指数,综合上述知识建立提取规则对地物进行自动分类。分类结果表明,该方法能够消除单纯利用光谱信息分类的不足,有效解决地物混分现象,达到了较高的分类精度。     

基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法

针对遥感影像数据量较大的特点,提出一种基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法。首先,在原始遥感影像基础上通过重采样建立不同分辨率的影像层,并根据认证的粒度要求对各层影像进行格网划分;然后,通过分块DCT变换提取各格网单元的内容特征,进而构造格网单元的感知哈希序列,最终得到原始遥感影像的感知哈希序列。影像认证端可以认证不同分辨率影像层的内容完整性,也可以验证初始影像的内容完整性。实验与分析表明,该算法能够实现不同尺度下的遥感影像内容完整性认证,并对篡改区域进行定位。     

基于遥感影像识别的戈壁分类体系研究

戈壁是中国西北干旱地区的一种主要地表景观类型。由于戈壁所处地带自然条件恶劣,人烟稀少,不便于实地调查研究的开展,所以目前关于戈壁的研究资料非常少,就现有为数不多的研究来看,现有戈壁类型划分存在交叉问题,难以将戈壁分清,且分类没有从全局考虑。为了促进戈壁研究的规范化,本文首先对戈壁进行明确定义,然后从戈壁分布的气候区、动力条件、地貌特征、地表物质组成、植被、水文与土壤等7个方面,对戈壁内涵进行界定。同时,本文在参照现有戈壁分类基础上,从戈壁的形成原因、地表物质组成与植被盖度角度,分三级建立了一套既考虑戈壁区生态保护与利用,又易于遥感影像识别的戈壁分类体系,对每一级每一类戈壁在影像上表现的特征以及通过遥感影像如何提取进行了较为详细的阐述。