九段沙湿地植被时空遥感监测与分析

收集了研究区近20年以来的陆地卫星影像,结合以往实地调查资料,探讨了九段沙湿地优势植被群落多光谱遥感的分类方法,并对分类结果进行了现场校核,得出(1)多光谱遥感数据能够区分海三棱藨草与芦苇、互花米草植被群落;(2)季相变化的多光谱遥感数据可进一步区分芦苇与互花米草。分析了自20世纪80年代以来九段沙草滩及优势植被覆盖的时空变化,基本分为两个阶段80年代至1999年的自然演替阶段,2000年至今的人工干预阶段。结果表明(1)自然演替阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年3.6km2;草滩平均每年增长1.2km2;芦苇仅出现于上沙的中部(除中沙1997年人工种植芦苇和互花米草外),其余均为海三棱藨草并占整体植被的80%以上,湿地自然演替速度相对较慢。(2)人工干预阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年8.2km2,比自然淤涨速度快一倍以上;草滩平均每年增长7.86km2,增长速度远超过自然演替阶段;中沙人工引种的芦苇和互花米草群落扩散迅速,其覆盖占中下沙草滩的53.70%,其中互花米草扩散速度远快于芦苇,在中、下沙上占据了优势地位,而先锋植被海三棱藨草所占比例显著下降。     

胶州湾湿地动态变化的遥感分析及质量评价

通过对1988、1997、2002和2005年4个时相Landsat卫星遥感数据的解译,得到了各年份胶州湾湿地的变化情况,由此建立了海岸湿地质量定量评价体系。分析结果表明:随着环胶州湾沿岸城市化进程的加快,近20年来胶州湾湿地退化状况日渐严重。初期阶段,自然湿地不断被人工湿地占据,后期又出现湿地向非湿地类型的转化。针对胶州湾湿地的现状,从湿地保护与城市、社会、经济统一协调发展的角度出发,提出了缓和人与自然的矛盾、保护胶州湾湿地的建议。     

基于BJ-1影像和高分辨率潮汐网格的潮滩DEM构建

平缓潮滩的测绘受到潮汐和淤泥的双重影响,难以进行大区域的人工作业。探讨利用序列遥感影像构建潮滩DEM的技术方法。基于多时相BJ-1小卫星自动提取水边线,利用中国近海高分辨率潮位网格,与卫星过境时刻的水边线进行空间关联与内插,生成带有高程值的系列水边点,并以此来构建潮滩地形三角网,最后生成格网潮滩DEM。与现场RTK验证的三个剖面的高程相比,其高程绝对误差均值小于0.2m。结果表明,应用中分辨率遥感影像进行淤泥质潮滩地形反演可以达到一定比例尺的制图精度。     

九段沙湿地鱼类群落结构与管护现状分析

通过2008-2010年期间对上海市九段沙湿地自然保护区及周边水域的鱼类资源调查结果数据,分析了九段沙湿地鱼类的组成及主要经济鱼类的捕捞时间和捕捞方式.目前,九段沙湿地共记录到鱼类133种,隶属于18目49科,鱼类组成以鲈形目和鲤形目为主,生态类型以河口鱼类和近海鱼类最多.同时,分析了九段沙湿地渔业资源在管理和保护方面...     

基于高分辨率遥感影像的道路损毁评估方法

针对目前道路损毁评估不够形象直观的问题,提出了基于高分辨率遥感影像的道路损毁评估方法.通过对遥感影像进行影像增强等预处理使遥感影像更加容易判读,并利用损毁前后的DEM数据构建损毁前后道路模型,通过此模型来对道路损毁进行评估.实验表明:应用这种方法,道路模型形象逼真;在此基础上计算损毁地区的土方量,可为工程设计部门和决策部门提供影像数据参考.     

基于潮位校正的盐城滨海潮间带遥感监测及变化分析

潮间带是重要的滨海湿地类型之一,在生物多样性保护、全球环境变化等方面具有不可估量的价值。遥感技术已经成为滨海湿地监测的重要手段。针对潮间带遥感监测中存在时相限制的瓶颈问题,本文结合卫星过境时潮位信息,通过建立GIS模型,将利用遥感方法提取出的瞬时水边线校正至平均高、低潮线,改进了通过遥感数据恢复潮间带高程和范围的方法。在此基础上,利用1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的多期Landsat TM以及OLI遥感数据,对盐城滨海潮间带进行了遥感监测和分析。结果表明:（1）2015年江苏盐城潮间带面积为809.27 km2,相比1995年减小了47%;（2）1995年以来盐城滨海潮间带面积总体呈减小了趋势,其中1995-2000年潮间带面积减小幅度最大,约为205.67 km2;（3）潮间带主要分布在盐城滨海南部晚庄港-新开港,占全部潮间带面积的66%;同时潮间带面积的减小也主要发生在这个区域,减小的潮间带面积占减小总面积的84%;（4）潮间带范围的变化受人为和自然双重因素影响;海平面上升和滨海湿地的大量围垦,造成了潮间带的挤压效应,使得潮间带面积迅速减小,湿地围垦等人为因素起到主导作用。     

基于地面激光扫描仪的潮滩地貌研究初探

传统潮滩地貌的研究方法难以刻画潮滩的微观地貌特征,地面激光扫描仪(TLS)的应用为潮滩地貌的研究提供了新的切入点,然而目前关于TLS在潮滩地貌研究中鲜有报道。以江苏东灶港海岸一段潮滩地貌为研究对象,基于野外扫描数据,对扫描区域的点云数据进行精度评估,并尝试利用反距离加权插值(IDW)与克里金插值(Kriging)方法构建了潮滩地貌的数字高程模型(DEM)。研究结果表明:(1)通过点云数据构建的DEM数据能够实现潮滩地貌的定量模拟;(2)利用IDW插值可以便捷高效构建潮滩海量数据点的DEM;(3)利用TLS量化短期地貌变化如潮汐沉积旋回效果并不好。本研究可为利用TLS在潮滩微观地貌中的量化研究提供参考。     

岸外沙洲潮间带地形的增强型遥感构建方法

水边线法是潮间带地形遥感反演的重要方法。针对常规水边线方法在应用于地形多变的岸外沙洲潮间带数字高程模型（DEM）构建中出现的水边线交叉和缺乏表现潮沟微地形特征的问题,本文提出了一种增强型地形遥感构建方法：首先通过潮位排序,筛选出具有正确高程变化趋势、空间分离的水边线;然后对筛选过程中水边线位置相近的影像组按像元计算改进的归一化差值水体指数并进行均值序列合成,提取出合成海陆边界线,二者共同构建出初始的潮间带DEM;进一步利用低潮期的潮沟边界线和中线生成潮沟DEM,通过潮沟镶嵌处理,最终获得可表达滩面微地形起伏的潮滩DEM。该方法在江苏岸外辐射沙洲中部核心区域的模拟应用表明,对比4条验证剖面的平均结果,高程平均绝对误差为0.43 m,均方根误差为0.54 m,相关系数（r）为0.75,模拟高程与验证高程在剖面起伏形态变化方面具有良好的一致性,同时模拟DEM的空间破碎度小,能够反映更多的细节地形特征。该方法可为利用多源遥感数据构建考虑微地形变化的高精度潮间带地形DEM提供新的思路。     

一种基于自适应窗口滤波的DEM获取算法

在分析了一种基于固定窗口滤波的DEM获取算法的基础上,提出了一种自适应窗口滤波的DEM获取算法,改变移动窗口的大小进行分块拟合来反演地面的高程值,获取DEM数据.利用海岸带区域IKONOS卫星影像匹配生成的三维坐标数据集进行了实验,实验证明了该算法的有效性.     

基于SPOT遥感影像的九段沙潮沟信息提取及分维研究

以长江口九段沙为研究区, 应用灰度形态学提取了九段沙湿地的潮沟信息, 并对提取出的潮沟信息分区域采用网格法进行了分维研究, 得出了九段沙不同区域潮沟的分维值, 并对分维值进行了比较与分析。比较发现, 九段沙不同区域的分维值, 上沙最大, 下沙次之, 中沙最小。而在不同区域的不同岸段中, 处于上沙北部沿岸的潮沟分维值大于上沙其它地区; 处于中沙、下沙西北-东南沿岸的潮沟分维值分别大于中沙、下沙的其它地区。这主要与它们所处地理位置水动力条件不同有关。另外也计算了九段沙南岸与北岸的分维值, 发现南岸的分维值要大于北岸, 这与其发育时间、水动力条件和长江口深水航道工程等有一定联系。     

罗斗沙岛动态变化的遥感监测

罗斗沙岛是我国首批公布的可以开发利用的无居民海岛之一,属于泥沙岛,岛体极不稳定,动态变化比较大。本文利用1973—2011年间12个时相的遥感影像,分析了罗斗沙岛近40 a来的动态变化情况。研究结果表明:近40 a来,罗斗沙岛的位置、形状和大小均发生了较大的变化。罗斗沙岛的动态变化可分为3个阶段:第一阶段(1987年以前),罗斗沙岛为一个完整的岛体;第二阶段(1987—2001年),罗斗沙岛被分为东北和西南两部分;第三阶段(2001年至今),罗斗沙岛的西南部分消失,仅剩下东北部分。本文的监测结果可为编制罗斗沙岛的海岛保护与利用规划、制定海岛开发利用的具体方案、提出海岛的生态保护措施等提供数据支撑,进而为罗斗沙岛的生态保护和相关部门对其进行海岛管理提供服务资料。     

基于国产高分辨率影像的图们江口中、朝、俄三国湿地景观格局对比分析

图们江是我国重要的国际性河流之一,受中国、朝鲜、俄罗斯三国政策、经济、文化等因素影响,三国的湿地景观截然不同。本文以我国国产高分辨率卫星GF-1和GF-2影像为数据源,通过对图们江口湿地的实地踏勘,建立了图们江口湿地遥感分类体系,包括湖泊、河流、沼泽、滩涂、坑塘、水田和水库共7类。采用目视解译方法,提取了图们江口湿地信息,对图们江口湿地现状和中、朝、俄湿地差异进行了分析。利用Fragstats景观分析软件,选取了斑块数(NP)、最大斑块指数(LPI)、斑块平均面积(MPS)、加权平均形状指数(SHAPE)、加权平均分形维数(FRAC)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀性指数(SHEI)等几个景观格局指数分析了图们江口湿地景观格局特征。结果表明:(1)研究区湿地总面积为39 503.38 hm²,以沼泽和湖泊为主,呈现近日本海聚集分布格局。(2)俄罗斯湿地面积占各国研究区湿地总面积比例最大,朝鲜次之,中国最小;朝鲜湿地开发程度最高,湿地破坏较严重。(3)朝鲜湿地破碎程度在三国中最重,中国次之;朝鲜因水田开发较严重,景观规则度最高;中国湿地多样性较其他两国丰富。     

基于遥感的海岛生态系统服务功能变化研究

Based on the interpretation of the remote sensing data presented by the resource satellite, this paper states the fact that the land-use area in Donghai Island, which is located in the south of Zhanjiang, Guangdong Province,had expanded by 576.71 hm2 in the 25 years from 1986 to 2010 because of human activities such as land reclamation; in the meantime, great changes in types of land cover on the island have occurred. The definite change in land use leads to the remarkable transition in its ecosystem service value. Therefore, by applying the Costanza method in this paper to quantificationally analyze the changes in its ecosystem services on this island;the Costanza method is a calculation technique that shows the service value per unit area of island. It is found that from 1986 to 2010, especially in the recent years, due to the rapid development in the petrifaction, steel and port industries, the areas of cultivated land, woodland, grassland and desert have decreased in different degrees, while the lands for residence, industry and traffic construction and the areas of water and wetlands have increased.Consequently, compared with the number of RMB 547.57×106 yuan per year in 1986, the ecosystem service value of Donghai Island was greatly reduced to RMB 493.94×106 yuan per year in 2010. As for the spatial distribution, it presents a feature that it is higher in the west and low in the east. The results manifest that it is of great significance to analyze the changes in the ecosystem service function on the basis of the service value of the island presented by the remote sensing data in a quantificational way, which will contribute to the promotion of ecological compensation.     

基于无人机遥感的黄海绿潮搁浅生物量估算

浒苔在近岸搁浅后会破坏海岸景观,干扰水上运动,给滨海旅游业造成严重影响。本文使用无人机搭载的多光谱和可见光传感器对山东半岛的海阳、乳山和文登的三个海滩搁浅的浒苔进行航拍监测,并结合地物光谱测量数据,分别选择归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)和虚拟基线高度浮藻指数(VB-FAH)对海滩搁浅浒苔与岸边植被及非植被(海水、沙滩)进行识别评估,并分别估算了三个研究区搁浅浒苔的生物量。研究结果表明:NDVI可以识别植被和非植被,但无法区分潮间带上部和潮间带下部分布的浒苔;DVI和VB-FAH对植被和非植被的区分度不高,但对不同分布的搁浅浒苔具有一定的区分度,其中, DVI对潮间带上部和潮间带下部分布浒苔的识别能力优于VB-FAH。因此,通过对岸边植被进行腌膜,利用DVI构建海滩搁浅浒苔生物量估算模型,实现了海滩搁浅浒苔生物量的估算。海阳、乳山和文登三个海滩搁浅浒苔的生物量分别为1 468 t、745 t和5 034 t,本文提出的方法可以为搁浅浒苔的清理和资源合理分配提供技术支持。     

基于COG的遥感影像地图服务快速构建方法

如今主流的地图服务软件中影像图层的发布需要手动指定参数,不利于影像图层自动化发布.本文搭建私有对象存储服务管理遥感数据,利用COG(cloud optimized GeoTIFF)支持局部访问的特性,优化影像瓦片动态创建速度,实现了影像自动发布的瓦片地图服务,改进了瓦片唯一标识码生成算法,提高了瓦片缓存的读写性能.在实...     

海南岛海岸线变迁遥感监测与分析

监测和了解海岸线的动态变化对海岸带防护、海岸资源的合理开发和利用具有重要意义。本文以Landsat TM/OLI影像为数据源,通过Canny边缘检测算子提取1990年、2000年、2010年和2015年的海南岛海岸线,获取岸线长度以及陆地面积变化等信息,分析了海南岛25 a年来的海岸线时空变化特征。结果表明:1990—2015年海南岛海岸线总长度增加33.58 km,海岸线总体向海推进,沿岸陆地面积呈增加的趋势;岸线变迁主要集中在北岸和东岸,人工岸线长度增长显著,淤泥质岸线等自然岸线长度减少;海岸线变化主要受人为因素影响,海岸开发方式呈现出多样化,以围垦养殖、城镇建设和港口码头建设为主。     

控制点数量与DEM分辨率对海岸带遥感影像正射校正精度影响分析

在保证海岸带区域控制点均匀分布的基础上,对3景SPOT-5影像分别使用1：5万DEM和SRTM90m数据,开展6个、9个、12个控制点的影像正射校正。结果表明：在海岸带区域,基于传感器物理模型的1景SPOT-5影像正射校正,6个控制点即可保证较高的精度,控制点数量的增多对精度的提高并不显著;1：5万DEM比SRTM90m数据对影像的正射校正精度略高,但并不明显,在缺少1：5万DEM时,用SRTM90m数据代替亦能满足908课题的精度要求,进一步验证了SRTM90m数据在高分辨率遥感影像正射校正中的可用性。     

Mapping bathymetry based on waterlines observed from low altitude Helikite remote sensing platform

Mapping shoreline changes along coastal regions is critically important in monitoring continuously rising sea surface heights due to climate change and frequent severe storms. Thus, it is especially important if the region has very high tidal ranges over very gentle tidal flats, which is a very vulnerable region. Although the various remote sensing platforms can be used to map shoreline changes, the spatial and temporal resolutions are not enough to obtain it for a short time. Accordingly, in this study we introduce the newly developed low altitude Helikite remote sensing platform to achieve much better resolutions of shorelines and a bathymetry. The Helikite stands for Helium balloon and Kite, which is a kind of aerial platform that uses the advantages of both a Helium balloon and a kite. Field experiments were conducted in the Jaebu Island, off the coast of the west Korean Peninsula in January 29, 2011. In order to extract shorelines from the consecutive images taken by the low altitude Helikite remote sensing platform, active contours without edges (ACWE) is used. Edges or boundaries exist primarily on places between one type of objective and the other. Since the hydrodynamic pressure has an effect everywhere, the locations of the waterlines can be the isobath lines. We could map several waterlines, which would enable us to complete a local bathymetry map ranges from 35 to 60 cm depth. The error resulting from applying ACWE algorithm to the imagery to determine the waterline is approximately less than 1 m. Therefore, it is very unique way to obtain such high resolutions of bathymetry with high accuracy for the regions of extremely high tidal ranges for a short time.     

基于TRMM卫星资料的渤海降水遥感估算研究

降水是全球能量平衡和水分循环中的关键要素,但海洋区域实时、准确的降水观测资料难以获取,因此,遥感卫星资料在海洋降水及全球能量和水分循环研究领域具有十分重要的应用前景。本文基于1998~2012年6个气象站点(岛屿或海岸带)的实测降水资料,评估TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)V7版本3B42、3B43两个降水产品对渤海降水量的估算精度,在此基础上,分析并揭示渤海区域年、季和月降水量的时空特征。结果表明:在日尺度,3B42产品对渤海降水量的估算效果总体较差,而在月、年尺度,3B42、3B43产品与实测降水量比较接近,而且,3B43产品的估算精度稍高;总体上,TRMM表现出低估降水的特点,且当实测月降水量大于300 mm时,这种特征尤为显著;1998~2012年,渤海年降水量表现出明显的年际丰枯变化特征,多年均值为631.6 mm;夏季降水量占年降水总量的62.0%,7月是降水量最丰富的月份;空间上,渤海中南部降水量相对较高,而近岸区域降水量相对较低;受大气环流等因素的影响,夏季降水量重心向西北方向偏移,冬季则向东南方向偏移。