2013年黑龙江大洪水遥感监测分析

2013年汛期,黑龙江流域发生自1984年以来最大洪水,下游发生超100年一遇特大洪水,干流萝北至同江河段多处堤防出现险情。利用多源卫星遥感数据,对2013年黑龙江大洪水汛情和灾情进行了持续动态监测和分析评估,准确、及时、全面地跟踪了整个流域洪水的演进过程及发展变化趋势,特别是解决了无观测资料情况下对洪灾的监测预测难题。     

基于遥感空间信息的洪水风险识别与动态模拟研究进展

对地观测卫星遥感能够提供广泛可靠的空间信息,是洪水风险识别与动态模拟的重要支撑技术之一。为阐明卫星遥感技术对洪水研究的推动作用,回顾了洪水风险识别与动态模拟研究的发展历程及技术需求,以对地观测卫星遥感三大阶段的发展轨迹为主线,分析了遥感空间信息在洪水研究中的历史性贡献和阶段性效用,讨论总结了危险分区法、水文模型和微波遥感监测等3种洪水研究典型方法的应用进展。提出未来洪水风险识别与动态模拟研究的重点:遥感空间信息与模型算法的深度结合,遥感反演算法与系统的开发及应用,典型洪水研究方法集成系统的开发与应用,大数据方法与手段的应用。以期为提升洪水应急响应能力与灾害风险管理水平提供有效参考。     

基于高分卫星数据的龙泉湖水质富营养化分析与评价

为了研究成都市水质富营养化情况,选取了龙泉湖作为研究对象,通过对龙泉湖实地采集水样以及高分一号实时遥感影像数据进行处理,准确地评价出了龙泉湖水体所处的富营养级别。通过对龙泉湖实地数据进行水样参数浓度测量以及实地光谱曲线处理,获得相关的水质反演所需的敏感波段或者波段组合,得出了5个水质参数的反演公式,既而对校正预处理过的高分一号遥感数据进行富营养等级评价。在对各个评价的指标参数进行分析后,选择适合龙泉湖富营养状态评价的叶绿素chl_a、总磷TP、总氮TN、透明度SD、高锰酸盐CODmn五个参数指标,利用综合营养状态指数法对整体水域进行水质富营养化评价,得出龙泉湖目前处于中度营养状态,并初步进行了准确性分析论证。     

基于遥感空间信息的洪水风险识别与动态模拟研究进展

对地观测卫星遥感能够提供广泛可靠的空间信息，是洪水风险识别与动态模拟的重要支撑技术之一。为阐明卫星遥感技术对洪水研究的推动作用，回顾了洪水风险识别与动态模拟研究的发展历程及技术需求，以对地观测卫星遥感三大阶段的发展轨迹为主线，分析了遥感空间信息在洪水研究中的历史性贡献和阶段性效用，讨论总结了危险分区法、水文模型和微波遥感监测等3种洪水研究典型方法的应用进展。提出未来洪水风险识别与动态模拟研究的重点：遥感空间信息与模型算法的深度结合，遥感反演算法与系统的开发及应用，典型洪水研究方法集成系统的开发与应用，大数据方法与手段的应用。以期为提升洪水应急响应能力与灾害风险管理水平提供有效参考。     

基于水体光学分类的鄱阳湖悬沙浓度反演方法研究

鄱阳湖是我国重要的湿地生态系统,对调节流域的水沙变化有着重要作用。由于鄱阳湖湖区面积广,内部差异大,单一的悬浮泥沙反演模型不足以准确反演出湖区的悬浮泥沙浓度。以实测的反射光谱数据、泥沙浓度数据为基础,提出一种基于分类后的反演模型,即根据实测数据的光谱形态特征分类出5种典型的水体类型。在此基础上,将分类后的各类水体分别建立各自合适的反演模型进行反演。结果表明基于水体分类的经验模型反演达到满意效果,平均绝对误差为0.00217g/L,平均相对误差为3.022%。基于分类后的经验反演模型适用于鄱阳湖悬沙浓度分布的监测研究,有助于更加宏观、准确的掌握鄱阳湖泥沙浓度的空间分布和变化,为保持鄱阳湖资源的可持续开发与利用提供决策依据。     

卫星遥感首次监测到准噶尔盆地西北部的冬季融雪洪水

2010年1月,新疆北部出现了多次寒潮和60a一遇的连续暴雪天气.在此期间,准噶尔盆地西北部的裕民县及其邻近地区2010年1月6日出现了融雪型洪水.2010年1月裕民降雪量高达95mm,较历年同期偏多5.8倍,突破历史极值;2010年1月1—20日裕民日平均气温均方差达6.5℃,气温升降剧烈,变化幅度大.通过EOS/MODIS卫星遥感监测发现,2010年1月5日裕民县及其邻近地区地表有明显成片的液态水痕迹,而在其前后时段该地区为积雪覆盖.2010年1月,裕民县出现极端降雪事件的同时,极端暖事件与极端冷事件交替出现,隆冬时节的异常升温造成阶段气温异常偏高,引发冬季融雪型洪水.气候变暖背景下,需加强对新疆区域极端天气气候事件的监测、分析及其形成机理的研究,加强区域气候变化影响评估工作,采取切实可行的措施应对气候变化.     

基于DeepLabv3+与GF-2高分辨率影像的露天煤矿区土地利用分类

遥感与深度学习为及时掌握露天煤矿区土地利用情况提供了高效率的技术手段。基于国产高分二号(GF-2)卫星高分辨率遥感影像,利用深度学习DeepLabv3+模型实现露天煤矿区土地利用识别,并与U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法进行对比。首先,制作高分辨率影像样本数据,通过敏感性测试确定适合研究区露天煤矿场景的样本最佳裁剪尺寸和方式;然后,训练深度神经网络DeepLabv3+模型,进行土地利用识别实验;最后,比较不同方法的识别结果。结果表明:研究区露天煤矿场景下的样本最佳裁剪尺寸为512像素×512像素,最佳裁剪方式为随机裁剪。采用的DeepLabv3+模型对露天煤矿区土地利用识别的总体精度、Kappa系数分别为80.10%、0.73,均优于U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法的识别精度。DeepLabv3+模型的识别速度与上述5种方法保持在同一数量级,验证了DeepLabv3+模型和GF-2卫星影像在露天煤矿区土地利用识别中的可行性,对露天煤矿区生态环境监测与修复规划具有重要意义。      

基于RS与GIS技术的西藏多龙矿集区生态环境监测研究

西藏多龙矿集区铜多金属矿产资源丰富,铜储量约2500万吨,排名中国第一。矿集区矿产资源的开发能带来巨大的社会经济效益,但青藏高原地区生态环境承载力有限,矿山开发容易造成生态环境的不可逆破坏。本文基于高分二号、Landsat8等遥感影像数据,采用人机交互解译方法提取多龙矿集区有关人类活动、水文、荒漠化、金属氧化物污染及草地覆盖等信息,进而分析研究区生态环境现状。分析结果表明:研究区生态环境整体仍处于较原始状态,未遭受过大型工业活动及人为活动破坏;区内主要植被类型为高原草原和高原草甸,高草地覆盖区面积较小且分布较集中;研究区荒漠化形势较为严峻,主要荒漠化类型包括沙漠化、石漠化及盐碱化等;矿区地表出现大面积褐铁矿化及孔雀石化,周边土壤及水系金属及重金属矿物含量超标;区内砂金矿盗采、超载放牧及地质勘探等人类活动均对当地生态环境造成一定影响。利用RS与GIS技术开展多龙矿集区生态环境调查研究,可为矿山的绿色选址及绿色矿山开发建设提供建议及技术支持。     

近50年鄱阳湖形态和水情的变化及其与围垦的关系

根据1954、1957、1961、1965、1967、1976、1984年量测的鄱阳湖高程与面积、容积关系,分析鄱阳湖不同时期的形态参数及其变化特征;统计年最高水位的变化,用以揭示水情变化特点。利用典型年交叉调洪计算结果,探讨围垦对洪水位的影响;建立洪水位围垦效应与围垦面积的关系,用以反映洪水位围垦效应随围垦程度而变化的规律;根据退垦效益与退垦面积的关系和湖区大中型圩堤的堤高现状,确定鄱阳湖退垦还湖面积。     

基于遥感技术的高山极高山区冰川冰湖变化动态监测

在全球变暖的大背景下,我国藏南地区冰川持续退缩,冰湖不断扩张,从而引发了一系列的地质灾害问题。文章利用Landsat系列影像,在面向对象分类方法的基础上采用波段比值法和NDWI指数提取了藏南希夏邦玛峰地区1994—2018年共9期冰川和冰湖的面积。研究表明,希夏邦玛峰地区净冰川持续退缩,总体速率为（1.28±0.32）%/a,冰湖的扩张速率约为（1.88±1.07）%/a。同时,面积小于1 km2的冰川退缩极为严重,高达33.25%。其次气象再分析数据表明夏季气温和降水的增加可能是该地区净冰川退缩加快的重要原因,并且共同促进了冰湖的加速扩张,大大提高了该地区冰湖溃决的风险。     

基于深度特征的双极化SAR遥感图像岩性自动分类

基于像元基元、极化合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）数据和传统机器学习算法的岩性分类方法,易受SAR图像固有斑点噪声影响,精度不高.为了降低噪声的影响,本研究以大尺度像元邻域为基元,用于表征地表地质体的遥感图像特征和岩性语义信息;采用高分三号双极化SAR数据进行极化分解构建3通道假彩色合成影像;然后采用深度卷积神经网络（Deep Convolutional Neural Network,DCNN）迁移学习的方法,提取有效的深度特征表示,分别实现5 m和15 m两种空间分辨率下岩性遥感自动分类.结果表明:基于不同分辨率数据和不同DCNN算法,岩性遥感自动分类的总精度均大于80%,最高精度达到91%.基于大尺度像元邻域和DCNN迁移学习方法,能够实现基于SAR数据的高精度岩性分类.      

鄱阳湖高水还湖对水位影响的计算与分析

根据高水还湖对湖水位影响的物理机制,建立了以湖泊水量平衡方程为基础,包含高水还湖减少入湖水量、加大湖盆容积、降低湖水位、减小出湖流量等因素的湖水位效应计算模型。计算不同内涝条件下高水还湖的水位效应值,揭示了水位效应与圩区内涝的关系。     

基于MODIS数据的山东省土壤墒情遥感动态监测与分析

干旱灾害是我国主要的自然灾害之一。近年来,连续性、极端干旱灾害时有发生,对我国粮食安全、饮水安全和生态安全造成严重威胁。土壤墒情是旱情监测的重要指标,遥感技术具有观测范围广、实时性强以及成本低廉等优势,可以广泛应用于土壤墒情监测。本文分析了土壤墒情与地表参数NDVI(归一化植被指数)和LJST(地表温度)的关系,建立了基于NDVI和LST、并考虑土壤类型的土壤墒情遥感监测模型。利用该模型,基于MODIS遥感影像和地面实测墒情,对2010年10月到2011年5月山东省旱情进行了动态监测。监测结果显示:山东省的旱情经历了不断加重,再到逐渐缓解。然后又局部加重。最终全部缓解的过程,干旱核心区为鲁南地区,与实际情况一致。     

基于GIS的洪灾遥感监测与损失风险评价系统

洪灾遥感监测与损失风险评价系统,是以RS和GIS为技术支撑平台,由洪水灾害信息接收与采集,洪水灾害模拟和洪水灾害损失组成的较完整的系统,将数据库与模型库集成,当系统接受和采集了实时获取的洪水灾害的遥感监测与常规观测的信息后,通过图像处理与信息融合,能迅速确定洪水灾情在空间和时间上的分布,实时地提供洪水淹没范围并估算经济损失,为专家调度决策、指挥救灾抗灾工作提供科学依据。     

土地利用动态遥感监测中基于IRS-P5/P6影像的融合与评价

数据融合是增强纹理处理的一种方法,是土地利用动态变化监测的重要基础,针对不同的应用目的与数据源应选择不同的融合算法。该文针对IRS-P5/P6影像在土地利用动态遥感监测中的应用,分别应用乘积法、Brovey变换、HIS变换3种常规的融合方法进行了融合试验,并对融合质量从目视分析和定量分析2个方面进行了比较,认为HIS变换比较适合于IRS-P5/P6影像数据的融合。     

基于卫星的水资源监测预报技术应用与研究

基于卫星遥感的降水监测的基本方法是建立云顶温度与象素点降水的统计相关关系,同时利用卫星信息在地面雨量站点间进行雨量插值。基于气象卫星的实际蒸散发计算通过定标、大气订正、空气温度、总辐射、净辐射、显热通量等步骤计算。降雪处理的依据是降雨和地表温度。融雪计算的基础是能量平衡,融雪发生时刻用雪盖的寒冷度估算。决定土壤冻结的因素能量平衡和温度。土壤冻结逆方程可用于确定土壤解冻的深度。坡面径流以用二维扩散过程模拟。河道部分以有侧向入流的Muskingum-Cunge方法为基础。     

CBERS-02B星高分辨率数据在土地利用动态遥感监测中的应用评价

CBERS-02B星于2007年成功发射,星上首次搭载了一台自主研制的高分辨率HR相机,其分辨率高达2．36米,是目前国内最高分辨率的民用卫星。HR是全色单波段相机,其光谱范围是0．5—08微米,影像空间分辨率高,易于判读,在土地利用动态遥感监测等应用方面有重要的应用潜力。     

基于无人机航拍的海漂垃圾遥感监测与评价研究

根据霞浦三洲村附近海域的岸段海漂垃圾的来源、分布特征、组合类型及变化情况进行实地调查取证,再通过无人机对沿岸附近开展航拍与海漂垃圾遥感监测信息提取与评价研究工作。以无人机航拍影像为数据源,采用人机交互解译的方式对研究区内的海漂垃圾进行信息提取,结合野外调查,快速、客观地查明海漂垃圾的分布、类型及面积等,并提出采用网格法对研究岸段的海漂垃圾分布情况进行分析,结果表明,在研究区内海漂垃圾以渔业垃圾为主,占总海漂垃圾60.64%,海漂垃圾分布密度为582.89 m²/hm²,为海漂垃圾的综合整治工作提供基础数据,且为开展同一类型的研究工作提供参考。     

基于“3S”技术的国土资源与生态环境动态监测

介绍了“３Ｓ”技术的特点及发展趋势,对新形势下国土资料调查和生态环境动态监测的技术方法和手段进行了探讨,并结合长江三峡工程库区巫山县土地资源、森林资源及封资源等怀生态环境动态监测,分析研究了“３Ｓ”技术在该领域的应用和发展前景以及需解决的主要问题。     

基于GF-5高光谱数据的蚀变矿物填图及地质应用——以甘肃省瓜州县花牛山地区为例

[研究目的]"图谱合一"的GF-5 AHSI国产卫星高光谱数据可以根据光谱精细特征进行蚀变矿物的直接识别,一次过境成像即可获取宽幅大面积高光谱数据,能够为陆域自然资源调查提供重要的数据支撑,本文开展了GF-5高光谱数据蚀变矿物提取、分析与验证研究,以期推动国产卫星高光谱数据在地质领域的深化应用.[研究方法]建立了GF-...