基于MODIS时序数据的湖南省水稻种植面积提取及时空变化分析

准确且及时获取大范围的水稻种植空间分布及其动态变化信息对科学指导水稻生产、合理分配水资源以及监测大气环境变化等具有重要意义。以湖南省为研究区,在提取MODIS陆地水分指数(land surface water content index,LSWI)和增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)时间序列数据集并对其进行去噪处理的基础上,根据水稻的LSWI和EVI时序变化特征建立了水稻种植面积决策树提取模型,并对模型精度进行了评价;基于该模型提取了湖南省2000—2016年间水稻种植面积信息,分析了其时空变化特征。研究结果表明,构建的研究区水稻种植面积提取模型总体分类精度为90. 2%,Kappa系数为0. 74;与统计报表数据相比,平均相对误差为13. 6%,可适用于大范围长时间序列水稻种植面积的高效提取。湖南省年均水稻种植总面积为344. 12万hm~2,其中单季稻面积为102. 41万hm~2,主要分布在洞庭湖平原;双季稻面积为241. 71万hm~2,主要分布在湘中偏北部地区(主要为岳阳、益阳、常德、长沙、株洲、湘潭、娄底等市县)。近17 a间,湖南省水稻种植面积变化情况可分为3个阶段,分别为在2000—2004年间减少了73. 2万hm~2,在2005—2010年间呈相对稳定小幅度回升状态,在2011—2016年间增加了29. 55万hm~2,但总体上呈减少趋势,共减少了58. 22万hm~2。     

融合地理探测器和地理加权回归的太原市建设用地变化因素研究

准确地识别城市化进程中建设用地的变化情况及其背后的驱动力,对城市后续的可持续发展具有重要意义。本文首先以2000—2020年遥感影像为基础,对太原市建设用地空间分布变化进行研究,然后结合地理探测器模型和地理加权回归模型,对研究区建设用地的空间分布影响驱动力因子进行研究,得到以下结论:除政策因素外,现有的城市建设用地空间分布变化还受到高程、交通、GDP、人口等因素的显著作用。太原市城市建设用地变化的布局不单是GDP变化、人口变化、海拔高度、公路网密度4个显著性因子均匀、独立、直接作用的结果,而是具有空间异质性的各因子两两交互作用后增效的产物。本文成果有望为城市建设用地驱动力研究提供一种新思路。     

北京市房地产价格空间分布变化研究

针对北京市主城区房地产价格长区间的空间分布变化及其成因进行研究,为北京市房价的空间分布规律提供参考.采用空间相关性分析方法中的平均最近邻分析、全局Moran'sI指数、Moran散点图和LISA集聚图等分析工具结合空间自相关理论对北京市主城区房地产价格的空间分布变化进行分析,通过克里金插值分析方法验证房价的空间特征,分析空间分布的变化及其成因.得出北京市主城区房地产价格20152019年,空间集聚特征不变,正向空间自相关增强,价格中心由单中心变为中心—副中心的多中心形式,区位因素和交通可达性条件是影响房价空间分布变化的重要因素.     

农作物种植面积遥感估算的影响因素研究

针对不同的农作物种植结构区,研究影响遥感影像分类各因素与农作物种植面积估算精度的定性和定量关系是十分必要的。以Rapid Eye影像提取的早稻种植信息为研究对象,从农作物的种植成数、种植破碎度和地块形状指数3个角度进行了不同空间分辨率下各因素对农作物面积监测的影响研究。结果表明:随着农作物种植成数的降低,种植结构越来越破碎,种植地块趋于狭长分布,各分辨率下农作物面积估算精度均呈递减趋势;要达到85%以上的面积估算精度,当作物种植成数在50%以上时,可选取高于150 m分辨率的遥感数据;当作物种植较为破碎时,需要在提高影像空间分辨率的同时融入其他技术手段;当作物种植地块为狭长分布时,提高影像的空间分辨率并不能保证面积估算精度,必须通过其他技术手段达到精度要求;并最终得到了4种影响因素对面积估算精度的定量评估模型。研究结果为解决不同农作物种植结构区遥感数据的选择、面积估算精度的提高,以及在特定研究区和数据源条件下可达到的面积估算水平等问题提供了理论基础。     

多时相SAR数据下的岭南早稻提取与时空变化分析

针对岭南地区在水稻生长期内高质量光学影像较少、难以实现对水稻种植情况进行有效监测的问题，该文利用多时相哨兵一号数据，提出一种基于阈值分割法快速提取水稻标签范围、运用U-Net深度学习模型提取水稻分布范围的方法，并分析广东省雷州市2019—2021年早稻分布时空变化情况。(1)通过对比，U-Net模型提取效果优于支持向量机算法，2019年早稻面积提取精度为87.63%,2020年为91.47%;(2)雷州市早稻种植范围持续扩大，与2019年早稻分布范围相比，2020年和2021年新增早稻种植范围主要分布在河流两岸；(3)相对于2019年，2020年和2021年由早稻种植区转变为非粮种植区的面积主要集中在南渡河中下游的附城镇、南兴镇等地，主要改种的农作物是西瓜。利用多时相哨兵一号数据可以建立长时间序列、稳定、及时、免费的水稻种植监测系统，能够实现对岭南重要产粮区耕地“非粮化”的有效监测。     

“十三五”期间南京市江宁区土地利用变化特征及影响因素研究

土地利用是地区发展的必要产物,研究其空间分布变化特征及影响因素能够有效地反映地区经济的特征性。依据2016年、2020年南京市江宁区土地利用类型数据和社会经济数据,分别从空间、时间角度分析“十三五”期间江宁区土地利用类型的变化特征,并结合地区生产总值、人口数量、农业生产总值、劳动力数量和土地面积等数据分析其变化的可能性影响因素。研究发现江宁区土地类型分布以耕地、林地和建设用地为主,其中林地在横溪街道、禄口街道及江宁街道呈递增趋势,而耕地在湖熟街道和淳化街道呈递减趋势;利用土地转移变化分析可知林地的转入类型主要为耕地、建设用地,其次为水域;采用最小二乘回归分析其变化的影响因素得出林地的转入受地区生产总值的影响较大,而耕地的转出与农业生产总值联系较为紧密。     

水文气象因素对中国北疆流动重力变化的影响

水文气象因素引起的重力变化是影响地震重力变化成果解释的重要因素。以中国北疆地区为研究区域,借助全球陆地数据同化系统（global land data assimilation systems,GLDAS）全球水文模型数据、大气模型数据,计算2016-01—2017-12时段内水文气象因素对研究区域的重力影响。计算结果表明,陆地水影响的年变化为1.3 μGal,两期陆地水影响空间分布的差异低于1 μGal;大气影响的年变化为8 μGal,两期大气影响空间分布的差异达到6 μGal。利用2016-04、2016-08和2017-06三期流动重力测量数据,对比扣除水文气象因素前后的重力变化,可以看出,在中国北疆流动重力数据处理中,大尺度水文因素可以不予考虑,气象因素应予考虑。同时,为更好分析流动重力变化,建议流动重力测量过程中同时开展测点附近的土壤湿度、大气气压等观测。     

利用不同时相的航空像片研究盐渍风沙积涝土壤历史变化的方法与效果——以河南天然-文岩渠流域为例

欲了解一个地区的盐渍、风沙、积涝土壤的变化,必须研究该地区这些土壤在不同时期的分布状况。要查清这些土壤的分布现状,只要利用最新的航空像片进行土壤遥感制图即可做到。但要了解它们自某个历史时期以来的变化情况,由于时过境迁,则不很容易。而航空像片不仅详细、真实地记录了不同时期的土壤分布状况,而且还记录了它们在不同时期所处的环境条件,如排灌、植被、利用方式等状况。借助不同时期的航空像片来比较、分析各种土壤的分布状况及有关环境条件的变化,可以研究某些土壤的变化和引起其变化的原因。在天然文岩渠流域盐渍、风沙、积涝土壤历史变化的研究中,我们以1957和1983年的航空像片为主要资料,完成了所述的研究任务。     

岸线变迁对田湾核电站温排水影响遥感调查

以田湾核电站周边海域为主要研究对象,选取2组同一潮态下、不同时相的Landsat8数据,研究田湾核电站周边岸线变化及温排水热影响现象,综合分析核电站周边岸线变迁对附近海域水温分布与变化的影响。结果表明,田湾核电站周边海域岸线变化显著,岸线变迁影响温排水水域流场分布,对核电站温排水区域造成影响。遥感技术能够监测出核电站周边岸线变迁情况及其对温排水的影响情况,关注周边岸线变化情况对于核电站周边海域海温监测工作具有积极意义。     

基于RS和DEM的长白山天池植被分布的坡度坡向分析

长白山是东北第一高山,其地物景观不仅有明显的水平分布规律,而且有显著的垂直地域分异规律。研究地理现象及其分布随高度而变化的规律,应用遥感影像和DEM相结合,在遥感图像处理软件ENVI平台上进行坡度坡向等空间分析,速度快周期短,而且可视化效果好,可以直观的反映出随高度的变化各种自然因素随之改变,进而影响植被的分布。     

近14年黑河流域甘肃段湿地遥感调查与分析

以2000年、2008年和2013年获取的TM和ETM遥感图像、地理国情普查数据、水利普查数据和多年统计数据为主要数据源,采用遥感和GIS技术,结合实地调查,对黑河流域甘肃段湿地资源的类型、面积、组成和分布等情况进行了系统研究。结果表明:研究区湿地面积整体呈减少趋势,且2008年前减速较快,2008年后减速明显变缓。湿地资源变化是自然因素和人类活动共同作用的结果。其中,影响该区湿地资源变化的主要自然因素有降水量、气温、上游来水量、下泄量和冻土等;人类因素作为一种外在力量在湿地资源变化中的作用越来越明显,人口数量的变化与人们对土地改造与利用的强度是逐渐改变湿地景观最活跃、最直接的影响因素;政府决策与湿地保护恢复工程则对湿地资源保护起了推动作用。     

中国二氧化氮浓度分布特征及其驱动因素分析

基于OMI卫星遥感数据,采用趋势分析和相关分析法研究了我国对流层二氧化氮柱浓度2005—2019年时空分布特征及其驱动因素分析,发现在空间上我国二氧化氮浓度多年来呈现出"东高西低"的分布特征,且浓度高值区范围先扩张后缩小,东部地区15年来的浓度空间变化比西部地区的变化大;时间上二氧化氮浓度除了2008年外总体呈先升高后下降的变化趋势,2005—2010年间天津、辽宁、山东、湖北等省份二氧化氮浓度增加了70％以上,15年来具有秋冬多、春夏少的季节变化规律.此外,我国二氧化氮浓度分布特征的驱动因素,主要有人口密度、煤炭消费量、汽车保有量以及相关政策等.     

基于GIS的土壤分布及理化性质与地形因子相互关系研究--以西安市为例

土壤空间分布规律的分析一直是土壤学研究的重要课题。以西安市为样区,应用GIS的复合叠置分析、聚类聚合分析、统计学分析等方法,探索了中尺度土壤分布及土壤理化性质随海拔高度变化而变化及土壤枝形分布规律。研究发现:不同海拔高度,土类分布组合不同;不同海拔高度土壤的pH、阳离子代换量及有机质含量变化较大;研究区枝形分布规律明显。以上研究是对传统土壤学描述性说明方法的突破,进而可以揭示土壤分布更深层次的规律;此外研究所采用的GIS学科特有的复合叠置分析方法把土壤信息与地形信息复合叠置分析,探求两者之间的关系,是对传统土壤学研究的补充。     

基于MODIS数据的湖北省油菜种植分布信息提取

MODIS归一化差值植被指数(MODIS-normalized difference vegetation index,MODIS-NDVI)时间序列产品能够连续反映植被的覆盖情况,是农作物遥感测量的重要数据源。为研究基于MODIS数据的油菜种植分布信息提取技术,选取湖北省为研究区,利用2008—2013年75个时相的MODIS-NDVI时序数据,结合农作物物候和地面调查样本等辅助资料,通过建立油菜种植面积提取模型,采用多次阈值比较方法提取了2009—2013年湖北省油菜种植分布信息,与统计数据比较,总体提取精度为85%左右。最后利用环境小卫星HJ-1A CCD数据进行精度验证,证明了MODIS-NDVI时序数据及本文方法在油菜种植面积提取中的可靠性,对掌握油菜种植面积和产量信息、加强农业生产管理、调整农业结构及辅助政府有关部门制定科学合理的农业政策具有重要意义。     

基于NDVI时间序列数据的江西省水稻种植制度变化研究

利用Savitzky-Golay滤波对覆盖江西省范围的SPOT VGT NDVI时间序列数据进行平滑处理的基础上,结合坡度数据,通过非监督分类的方法提取了江西省2000、2005和2010年水稻种植范围,并根据NDVI的年内动态变化,从水稻种植范围、水稻生长季起始时间、水稻复种指数和NDVI最大振幅等分析了江西省水稻种植和生长情况,探讨2000~2010年江西省水稻生产的变化。     

水体信息遥感自动提取与演变分析——以南京城区为例

随着社会经济的快速发展,并伴随着人口增多、运输压力增大、洪涝灾害频发等一系列现实问题,水体的分布和面积变化越来越受到重视。如何快速、精确、有效地提取水体成为了亟待研究和解决的重大现实问题;水体的变化情况对居民日常生活、农田灌溉、航运、旅游及周边产业以及地区工业的发展都存在着直接的影响。同时,水体的质量以及分布情况也对验证当前地区的建设、环境保护情况以及帮助日后的地区规划建设有着重要的参考价值。遥感图像凭借其覆盖面积广、易获取、获取时间覆盖全面的优点,在水体提取和演变分析中起着重要的作用。本文基于1995年南京市主城区的Landsat TM遥感影像研究了监督分类法、MNDWI指数法、NDVI指数法和谱间关系法等4种水体方法的性能,以选取最佳的自动提取方法。实验部分选择包含TM影像第2、第3、第4、第5波段的谱间关系法作为研究南京市主城区20年间水体演变的提取方法。基于谱间关系法提取水体,对南京市主城区两个实验区域,统计各年份水体面积并结合社会经济建设发展规律、自然变化等方面的因素,对每间隔10年的水体情况进行演变分析,总结演化规律。实验表明,基于谱间关系法的研究成果,南京市面积变化呈波动(先升后降)。谱间关系法相对于监督分类方法、NDVI指数法、MNDWI指数提取在城市湿地上表现良好,但在一定程度上还存在错分的现象。     

区域土地利用变化及驱动力研究--以南宁市为例

分析了南宁市1996~2003年的用地结构变化,通过对土地利用及其影响因子的相互作用关系和时空分布规律的定量分析,研究了土地利用变化的驱动力因素,并对耕地利用变化的驱动力因子进行了定量分析。     

陕北黄土高原植被覆盖度动态变化分析研究

以Landsat TM归一化植被指数(NDVI)为数据源,运用像元二分模型提取陕北黄土高原1990、2000、2010年夏季的植被覆盖度,分析陕北黄土高原植被覆盖度的空间变化情况。结果显示:研究区植被覆盖度呈波动上升趋势。不同等级植被覆盖度在数量和空间位置上的转移较为活跃。大于等于60%的植被覆盖度和小于等于40%的植被覆盖度在空间上呈西南—东北两个方向扩张的分布趋势。受气候和人为等因素的影响,陕北黄土高原植被改善良好。     

基于ArcGIS的赣州市土地脆弱性分析与评价

以江西省赣州市为例,利用通用水土流失方程,对该地区进行土地脆弱性分析和评价。讨论了研究区域的土地侵蚀脆弱性的高低分布特征以及其在不同因素作用下的土壤侵蚀空间分异特征。分析结果表明:1)中部和周边部分地区土壤侵蚀最低,这部分地区多位于山区、丘陵等海拔相对较高区域,同时也是降雨量相对较少的区域。2)以人类活动,沿赣州市的道路网分布为空间分布规则,在其邻域内土地的脆弱性依次增高,以道路网和工业区、农业区为最高,向周边区域逐渐递减,说明人类活动对土壤侵蚀的控制措施影响巨大。3)水土流失方程理论中的降雨量、地形等因素是土壤脆弱性变化的潜在因素,而人类活动是土地侵蚀发生、发展、变得严重的主导因素。     

基于RS和GIS的凉城县植被覆盖动态变化研究

基于RS和GIS技术,以凉城县为研究区,以两期Landsat TM/OLI遥感影像为研究数据,借助土地利用动态度模型和土地利用转移矩阵,从数量变化和空间变化两个方面分析了2006-2016年研究区的植被覆盖动态变化情况.研究结果表明:①10 a间凉城县植被覆盖面积有所减少,年均变化速率为-2.04％,呈缓慢减少趋势,空间变化度为6.52％,空间变化差异较明显;②凉城县大面积的植被覆盖主要分布于山体、丘陵区,10 a间减少的植被覆盖一部分转化为其他用地,主要位于蛮汉山和马头山的阳坡地带以及东部丘陵区,另一部分转化为建设用地,特别是岱海盆地较为明显,这与内蒙古自治区自2014年起实施的"十个全覆盖"工程有关;③植被覆盖度动态变化的主要驱动因素为气候因素、地形因素和人为因素.