岩溶区中低分辨率遥感数据第四系信息提取研究——以ETM数据为例

文章通过遥感技术手段,采用特征波段阈值切割法对广西桂西地区岩溶区洼地、谷地第四系进行自动提取,提出了遥感技术在编制岩溶区第四系地质图新的技术方法,并采用该方法编制了研究区第四系地质图。     

基于滑动窗口对数标准离差法的地球化学异常识别:以青海多彩地区１∶５万水系沉积物地球化学测量为例

利用滑动窗口对数标准离差法对青海省多彩地区１∶５万水系沉积物地球化学测量 Cu,Mo,Pb,Zn等主 成矿元素进行了异常信息提取,该方法与常规的数据处理方法相比,在低背景区识别出了多处异常,且异常的面 积以及与已知矿床点的套合率相对于传统统计法均提高了２~３倍,此方法不仅可压制高背景宽缓异常,而且可 有效强化低背景区弱小异常.通过野外异常查证,在低背景区新圈定的龙格东多与米扎那能东２处异常区内均 发现了含铜矿化蚀变带,证明了该方法提取异常信息的有效性.      

基于Google Earth Engine与多源遥感数据的海南水稻分类研究

水稻是中国乃至亚洲的重要粮食作物之一,稻米产量关系到民生福祉。及时、准确的水稻分布信息是监测水稻产量、调控农业资源配给的基础。遥感(Remote Sensing)技术能够提供大范围地表的时间序列光谱变化特征,常用于大尺度范围的作物监测。然而,传统基于水稻生长关键时期光谱特征的分类、提取方法对遥感数据的时间分辨率要求较高。由于我国南方水稻产区湿热,雨季云污染降低了遥感数据的有效时间分辨率,因此上述方法在该地难以推广。融合多源遥感数据的分类方案变相缩短了卫星的重访周期,使多云气候区基于遥感影像的水稻分类成为可能。然而,集成多源数据所需更高的数据处理效率和存储需求也成为限制省级乃至更大范围水稻分类的主要因素。本研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine)云平台,在线调用中分辨率的光学、微波遥感数据,创新性地采用了按月提取、按直方图大小提取特征的方式,采用随机森林分类器,绘制海南省2016年10 m分辨率水稻种植分布图。实验结果证明,该方法可以用于南方多云地区水稻分类,提取结果能够体现不同地类之间的差异,且与实际地表的地块边界、纹理符合良好。经过地表样本点的验证,总体精度为93.2%,满足实际应用需求。因此,本研究采用的自动分类流程能够准确、高效地提取海南省的水稻种植范围,可以向其他地区大范围推广。     

基于多源遥感数据的断裂构造提取方法研究——以南水北调中线工程核心水源区为例

以南水北调中线工程核心水源区为例,利用中、高分辨率光学影像、雷达影像和数字高程模型等多源遥感数据,开展断裂构造提取方法研究。综合利用多源遥感数据的对地穿透能力、光谱信息和空间几何信息,进行图像增强、融合处理和三维地形分析,突出目标区断裂构造的影像标志。通过多源遥感解译,结合现场调查验证,初步查明目标区内3条主要断裂的几何展布信息,为该区的活断层探测和地震危险性评价提供参考。     

多源遥感数据的降水空间降尺度研究——以川渝地区为例

大量研究表明,通过传统地面气象站点实测的单点数据,不能有效地反映降水的空间变化特征。目前,以遥感数据获取的降水产品已得到了广泛的应用,但在地形地势复杂区域,遥感降水产品的空间分辨率与数据精度等方面仍然存在着极大的不足。因此,本文以四川重庆(川渝)地区为例,通过建立降水产品降尺度算法,以实现降水产品的降尺度估算,提高降水数据的空间分辨率。依据在不同尺度下(0.25°、0.50°、0.75°和1.00°),TRMM 3B43、地理因子,以及MOD13A3(NDVI)之间存在的相关关系,构建了多元回归模型。通过对比这4种尺度下的回归模型,选择其中精度最高的作为最终的降尺度算法,然后再把这种降尺度算法应用到1 km分辨率下进行降水估算。进一步,以区域差异分析(GDA)和区域比率分析法(GRA)对降尺度估算的降水数据进行校正,并结合部分地面气象站点实测的降水数据进行验证。验证结果表明:降尺度算法是可靠的,能有效提升降水产品的空间分辨率,同时GDA和GRA校正方法能减小误差,进一步提升降水估算的精度,满足区域地表过程应用的需求。     

水平总梯度法在化探异常圈定中的应用:以青海省某地区１∶５万水系沉积物地球化学测量为例

由于不同地质环境背景值的差异,单纯通过成矿元素含量的差异圈定异常,可能会忽略低值异常和放大 高值异常,造成异常与已知矿床不对应的现象.地球化学场是一个连续、可导的场,通过一阶梯度分析可以将不 同含量范Χ的元素含量变化率反映出来,更接近真实的异常情况.以青海省某地区１∶５万水系沉积物测量数据 为研究对象,运用水平总梯度法将研究区４１０７个原始数据进行梯度分析,绘制出Cu、Pb、Zn、Ag单元素水平总梯 度异常图,通过与传统方法进行对比,发现水平总梯度法可以将传统方法所忽略的离散、不成规模的小异常更好 地呈现出来,而且圈定的异常结果分带性更好,浓集级数变高,浓集中心突出,异常更加明确,与已知的矿床(点) 吻合程度更好.因此,水平总梯度法能更好地反映异常信息,比较准确地圈定异常区域,具有很好的应用前景.      

基于多源数据的生态环境质量变化研究——以广州市为例

基于Landsat影像计算遥感生态指数,结合土地覆盖数据分析广州市2000―2020年生态环境质量的时空变化,通过兴趣点(POI)核密度结果评价广州市功能设施分布现状,利用地理探测器研究广州市生态环境质量空间分异的主要影响因素。结果表明:近20年来,广州市生态环境质量优级和中级的面积占比分别上升了10.59%和2.19%,良级面积占比下降了13.16%,良级向中和优级转变的趋势显著,丘陵和山地生态环境质量呈上升趋势,城市扩张区域则有所下降;各因子对归一化差异植被指数(NDVI)、干度指标(NDBSI)和地表温度(LST)的解释力度较高,在人类活动强度较高的低海拔不透水面地区,NDVI与缨帽变换的湿度分量(Wet)偏低,NDBSI与LST偏高,对生态环境具有负效应,广州北部的丘陵山地NDVI较高,LST较低,对生态环境有利。     

基于多源遥感数据的蚀变信息提取对比研究

以 LandsatＧ８、ASTER和 WorldViewＧ３(WVＧ３)影像为数据源,在分析影像波谱特征的基础上,采用主成分分析法提取３种数据中的蚀变矿物信息,得到研究区蚀变矿物分布图.通过对比发现,不同数据的提取结果在空间位置上基本保持一致,说明３种影像在蚀变信息提取方面均具有一定准确性和可靠性.LandsatＧ８数据适合提取羟基、铁染等基团信息,而 ASTER 和 WVＧ３数据能进一步识别不同类型的含羟基蚀变矿物及碳酸盐蚀变矿物,并且由于 WVＧ３数据具有更高的空间分辨率和丰富的短波红外波段,蚀变信息提取精度明显优于 LandsatＧ８和 ASTER数据,在遥感地质领域具有较大的应用潜力.      

基于多源时空大数据的城市规划研究——以杭州市下城区为例

多源时空大数据的应用,为城市规划、城市问题的分析和解决提供了新的思路、手段。以杭州市下城区为例,首先利用兴趣点数据进行城市功能区识别,在城市功能区基础上采集手机信令数据与互联网房价数据,进行不同功能区的职住人口、房价水平和人口密度等城市特征的挖掘与分析,以期探索多源时空大数据在城市功能识别和特征挖掘方面的应用和方法,为城市规划提供新的思路。研究结果表明,杭州市下城区可以分为居住、商业、办公和混合4种功能区类型,且呈现明显的空间聚集特征。其中,商业区的职住比、平均房价水平和人口密度明显高于其他功能区,办公区其次,居住区最低,而混合区则位于中位数水平。研究结果可以为下城区规划调整、功能区布置和设施布局等方面提供政策依据和建议。     

基于多源时空大数据的城市规划评估研究——以温州市为例

与传统数据调查技术相比,时空大数据具有高采样率、大数据量、连续性和实时性等特点,为城市规划实施过程中的动态评估提供了全新的“智慧规划”技术手段。首先,从城市评估实施评估的理论和实践展开回顾;其次,借鉴本体论方法,在城市规划实施评估应用领域范畴,梳理多源时空大数据,提出“价值取向—评估内容—指标—模型—数据”实证分析逻辑;最后,以温州市为案例,介绍多源时空大数据在温州市规划评估应用实践的技术路线,实施评估内容包括人口规模、协调发展、空间布局、公共服务设施效能、交通设施效能等5个领域。相关研究成果可参考作为国土空间规划实施评估的一个子集。     

基于多源遥感数据的京津冀环境质量动态监测

基于PM2.5(Fine Particulate Matter)浓度、地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、植被覆盖度(Vegetation Coverage,VC)、土地利用等数据,借助综合评价指数(Comprehensive Evaluation Index,CEI),本文对2000―2015年京津冀环境质量进行了评估.结果表明:京津冀整个地区,CEI呈逐步退化和退化的面积分别占34.88％和4.15％,主要位于东南部的天津,河北邢台、邯郸等地.京津冀城市建成区,CEI呈退化和逐步退化的比例分别达到54.80％和25.87％.46.76％和39.86％的城市扩张用地的环境质量分别呈现逐步退化和退化状态.京津冀?LST值呈现西北、东南低,中部高的分布态势,?PM2.5和?VC均呈现从东南向西北减小的趋势.相关分析表明?PM2.5、?VC和?LST的变化对城市建成区及其城市扩张用地的环境质量有显著影响,其中?PM2.5浓度变化是导致城市建成区及其扩张用地环境质量恶化的最主要因素.     

基于决策树方法的蒙古高原土地覆盖遥感分类——以蒙古国中央省为例

蒙古高原包括蒙古全部、俄罗斯南部和中国北部部分地区。蒙古高原的土地利用/覆盖格局与变化,对揭示该区域乃至整个东北亚地区的资源、环境和生态特征,促进该区域可持续发展具有重要的现实和科学意义。本文以在蒙古国中央省及其所含首都乌兰巴托市为研究区,利用空间分辨率为30 m的TM影像,采取QUEST(Quick Unbiased and Efficient Statistical Tree)决策树方法,通过图像目视解译,获取了研究区2010年土地覆盖分类数据。结果显示,草地占据研究区总面积的70.88%,其次是森林占14.83%、裸地占10.73%、农田占2.98%、水体占0.31%、建筑用地占0.27%、湿地占0.02%。通过野外实地采集的139个GPS验证点进行精度评价发现,一级土地覆盖类型的总体精度可达72.66%。针对草地的二级分类的总体精度有较明显下降,其主要是由于中蒙科学家对于草地类型分类体系的差异所造成的典型草地和荒漠草地的混分。     

基于多源遥感数据的城市扩张监测与分析

有关建成区空间分布的研究是城市发展规划的重要组成部分,针对单一数据源不足以提供准确、及时的建成区信息的问题,提出了一种结合Landsat数据和夜光遥感数据的城市扩张监测方法。该文以Landsat影像与夜光遥感影像为数据源,采用SVM分类方法和突变检测阈值分割技术,提取2004—2016年的原济南市、泰安市、原莱芜市的建成区范围,然后引入城市扩张强度、紧凑度、重心轨迹转移分析和等扇形分析等指标,来定量分析城市扩张的时空变化特征。结果表明:从2004—2016年,研究区建成区面积增加了508.06km~2,原济南、泰安市均以外延式的城市发展为主,主要的趋势是北部、西部和南部;而原莱芜市则以填充型的城市发展为主,紧凑度高于其余两市,西北方向处于扩张速率的高值区;其中城市扩张强度指标定量地反映出在2004—2007年间研究区城市化进程取得重大突破,是区域城市化进程的重要阶段。相较于单一数据源,引入夜光遥感数据,可以更快速高效地提取城市建成区信息。     

基于多源数据的杭州都市圈划定方法研究

都市圈是社会劳动分工的产物,是城市发展的高级空间形态.目前,我国的城镇化已进行至后半场,都市圈在国家空间规划体系中起着承上启下的关键作用,向上链接城市群、经济带,向下衔接中心城市及其辐射区域.都市圈不是仅凭地理关系撮合而成,也并非基于简单的通勤1小时交通尺度来丈量,而是由内在的功能互补等因素决定,是自然的选择.为科学划...     

基于多源数据的土地功能评价与相关性分析 ——以杭州市为例

以杭州市为例,利用多渠道选取的较高空间分辨率数据,对杭州市土地多功能进行精细化评价,分析各项土地功能间的相互关系.杭州市土地生产、社会、生态功能在空间上呈现出较强的聚集性,生产功能高值区聚集于杭州市中部和北部,社会功能高值区聚集于杭州市东北部主城区,由主城区向外辐射逐渐减弱,生态功能高值区聚集于杭州市东北部和西南部区域.3大土地功能之间呈现出显著的负相关性,即此消彼长此的关系.此外,各项指标间存在密切复杂的关系,即使从属于同一项土地功能,各指标也不一定具有同向性.由于土地功能和国土空间规划三线三区内涵的相互重叠,未来人们可以将土地功能的精细化、多时点研究,应用于国土空间规划,提高规划的合理性和科学性.     

基于多源数据的地表覆盖制图与分析——以广东省广州市为例

地表覆盖数据是关于土地利用信息的重要来源,在地理国情监测、气候变化研究、生态环境评估等方面发挥着重要的作用。本文以广东省广州市作为研究区域,利用OSM数据结合FROM-GLC数据和Landsat-8遥感影像数据,对研究区域地表覆盖进行分类并完成地表覆盖制图。实验结果表明,利用OSM数据进行地表覆盖制图结果总体精度较高,具有可用性,但是OSM数据空白区域占比较大,有数据区域个别要素数量较少,在参考选取样本时,样本代表性不够高,部分类型的地表覆盖分类精度较低。     

基于Landsat8遥感影像的矿化信息提取——以内蒙古额济纳为例

我国西北地区,气候干旱,植被覆盖率较低,大部分区域都为无人区,利用遥感技术能够很好地提取这些地区野外的矿化蚀变信息。文章介绍在内蒙古额济纳旗部分区域,采用最新的Landsat 8OLI遥感数据,以波段比值法与主成分分析法相结合提取该区的矿化蚀变信息,认为此法比经典crosta法具更好的效果,并发掘出该研究区的可能含矿区域。     

基于多源数据的夜间经济时空分布格局研究方法

夜间经济是一个城市经济发展和消费水平的重要表征。目前国内外研究者对夜间经济的研究多停留在理论层面,或基于市场调研和问卷调查的小范围精细化研究。本文融合多源数据为夜间经济提供了新的视角,相较于传统的调查数据,具有更加快速、高效、广泛的特点,适合于夜间经济大范围研究。本文基于夜间灯光、POI、OD流等多源数据,采用DBSCAN、K-Means++等空间聚类算法和研究供需关系的盈亏法,分别从消费者角度和商户角度识别厦门市夜间活动热点区域和夜间服务设施分布区域,分析厦门市夜间经济时空分布格局及相关性。研究表明:① 厦门市夜间活动在空间上呈多环状分布并向四周递减,夜间活动热点区域分布受假期的影响因地而异;② 厦门市部分区域已有服务设施未能很好地服务于夜间经济,现有的照明、夜景等夜间灯光基础设施存在供给不足之处;③ 居住人口密度与夜间活动密度呈中度正相关,研究结果具有有效性,夜间服务设施盈亏值及数量、夜间灯光与夜间活动密度呈中、弱度相关,并且餐饮设施更加依赖于夜间灯光。最后,为厦门市未来夜间经济建设提出了根据不同的消费人群和心理提供不同的夜间服务、加强夜间灯光基础设施建设以及市场扶持的举措。研究结论对促进社会就业、增强基础设施使用率有积极意义,同时也能够为城市夜间经济发展和政策制定提供参考。     

基于多源数据的三维地形可视化研究

文章介绍使用地形图数据和Landsat 8影像提取高程数据和土地利用专题数据,利用UNIGINE引擎制作出DEM三维模型,再结合土地利用专题数据以及数据量很低的通用地物贴图、模型,使用基于四叉树的地形渲染方法,可实现细节精致、体验流畅的大范围场景三维地形可视化。     

多分辨率遥感土地覆被数据质量综合评价——以湖南省桃源县为例

评价土地覆被数据质量是正确、合理使用数据的前提和保障,有助于遥感制图方法的改进。本文以1：10万土地利用数据为参考数据,选取2010年RapidEye_5 m、FROM_GLC（30 m）、MODIS_V005（500 m）,以及2009年GlobCover 2009（300 m）土地覆被数据,以湖南省桃源县为例对4种不同分辨率的遥感土地覆被数据质量,引入窗口的分类类别统计方法,进行了综合评价,并分析了其误差和空间分布。结果表明：（1）RapidEye_5 m数据总体精度最高,MODIS_V005和FROM_GLC次之,GlobCover 2009数据相对最低。高分辨率土地覆被数据对于居民地、交通用地、水体等精细地物分类较好,具有一定优越性,各数据在一级类上的面积相关性和一致性总体高于二级类;（2）各数据在建筑用地和其他未利用地类型上的生产者精度均较低,FROM_GLC和MODIS_V005数据,在灌木草地上的空间一致性较差,4种数据在以耕地为主的平坦地区空间一致性较好,混淆主要发生在灌木草地、乔木林地和耕地之间;（3）随着土地覆被数据分辨率的提高,分出较多地物类型数的面积比例也随之增加,较高分辨率的RapidEye_5 m和FROM_GLC分出的类别数集中在7-16种较高水平上,低分辨率数据集中在1-5种较低水平上,在丘陵山区差异显著,而高分辨率数据对地物区分更好,集中于11-16种地物。