中国定量遥感发展的一些思考

中国定量遥感始于20世纪80年代,在过去10多年得到了空前的发展。在2012年左右中国首次超越美国成为世界上在英文遥感刊物上发表文章最多的国家,特别是近几年文章数已经是美国的两倍左右。尽管在遥感数据的定量反演方法等研究方面,中国已经处于世界的前沿,是定量遥感的大国,但总体上尚不是定量遥感强国,在绝大多数的分支领域上还没有处于世界引领的地位。本文在回顾世界和中国定量遥感发展历史的基础上,从遥感数据获取与处理,前向辐射传输建模,变量反演,高级产品生产,地面观测,遥感云平台建设,遥感教育和遥感应用等8个方面,简要地讨论了中国定量遥感发展的一些问题和挑战,并提出了一些期望与初步建议。     

中国西部地壳现今变形特征及其机制探讨

以中国大陆及周边10年来近400个GPS测站的复测资料为基础，获取并绘制了现今地壳水平运动与变形图像，结果表明：青藏块体内西半部南北向只存在微弱的缩短变化（5mm/a左右），东半部南北向则没有缩短的迹象，南北缩短的区域主要位于青藏块体南缘的喜马拉雅条带（约15mm/a），北缘中部的柴达木西区（约15mm/a）和青藏块体北面的天山块体及周围地区（约15mm/a）；青藏块体大约有10mm/a的东西拉张，但不均匀，自西向东经历了由弱到强再有所减弱的过程，整个西部地区东边缘的东向运动表现为南强北弱的左旋特征；川滇菱形块体不是逃逸块体而是变形块体；青藏块体东缘及附近地区是东向运动的消减区带，面应变结果显示，青藏块体周边以面收缩为主，内部则以面膨胀为主；其以北的地区以面收缩为主（但压中有张），面应变的量级为10^-8/a。这样的变形结果，若只靠来处于印度板块的北向挤压是无法解释的。由此并结合最新的地球物理研究成果可推断或证实，地壳下部来自南向的物质涌入是控制青藏块体乃至中国大陆形变的另一大动力源，甚至可能是主导动力源；或者具有深、浅立体活动的某种协同性。     

陆地表层覆盖变化对地表反照率影响的四国对比

陆表覆盖变化影响地表特征从而改变地表能量平衡是理解人类活动对全球气候变化影响的关键环节。选择国际气候谈判主要国家的美国、印度和巴西作为中国的对比国,对比分析不同国别、不同气候带典型陆表覆盖类型的地表反照率时空差异,进而模拟开垦和城市化等陆表覆盖变化对反照率的影响差异。结果表明：(1) 2000年—2015年,中国、美国的地表反照率年际变化存在明显的气候带空间分异特征,中国干旱半干旱区和美国中低纬湿润区表现出降低趋势,而中国亚热带湿润和美国高纬与中部干旱区则表现出明显的升高趋势,印度的地表反照率年际变化呈微弱下降趋势,而巴西为微弱上升趋势。(2)无雪覆盖时,耕地、林地、草地和人造地表反照率具有夏高、冬低的时间变化特征,干旱半干旱区反照率明显高于湿润区。4种类型的国别差异体现在,中国亚热带湿润区地表反照率均以上升为主,干旱半干旱区则相反;美国除耕地在干旱区呈较强的升高趋势外,其余类型基本为降低趋势;印度均表现为降低趋势;巴西则表现为略微升高趋势。(3)与无雪覆盖相比,有雪覆盖时不同陆表覆盖类型地表反照率均有所提高,林地提高幅度最小,约0.06—0.26,耕地提高最大,约为0.17—0.38,且中国林地反照率提高幅度略高于美国。(4)原陆表覆盖为林地时,开垦和城镇化均导致地表反照率升高,且干旱区升高幅度高于湿润区,湿润区的升高幅度随纬度降低而减弱;为草地时,开垦主要在巴西、印度和中、美亚热带湿润区引起地表反照率升高。而城镇化引起的反照率变化则受到原有地表覆盖、季节和气候背景影响存在较复杂的国别和气候带差异。     

2015—2019年冬季黄河流域中游大气污染物空间分布特征

本文基于2015—2019年冬季黄河流域中游地区（山西段和陕西段）6种大气污染物的浓度数据,研究了黄河流域中游冬季大气污染物的变化特征。研究结果表明,2015—2019年黄河流域中游地区,PM₁₀和CO浓度持续降低,O₃浓度持续升高,PM_2.5、SO₂及NO₂平均浓度呈先上升后下降的规律。2019年主要污染物NO₂、CO、PM_2.5、PM₁₀及SO₂浓度均最低;2019年冬季O₃平均浓度达到最高（54μg/m³）。研究地区下游的PM_2.5浓度高于上游,且沿黄河由北向南其浓度逐渐增加,黄河东侧山西段的PM_2.5浓度高于西侧陕西段。研究区域PM₁₀污染浓度由2015—2016年的黄河东侧高西侧低转变为2017—2019年上游低下游高的分布特征。SO₂浓度呈黄河东岸比西岸高的分布。NO₂高值区域从2015—2017年黄河西侧下游地区变为2018—2019年中上游地区;CO平均浓度高值区域位于黄河东侧下游地区;O₃浓度空间分布特征不明显,但近5年浓度大幅增加,需要加强对臭氧的防控。     

城区空气质量指数时空分布特征及影响机制分析

济南市是中国雾霾最严重的城市之一,探究该地区大气污染的时空分布及影响机制具有重要意义。利用地统计插值分析了济南市主城区AQI的时空分布特征,并利用地理探测器定量分析了AQI的风险因子及影响机制。研究结果表明,年际尺度上,济南市主城区AQI在时间上呈逐年降低趋势,在空间上大致呈现出东南低西北高的分布态势;季节尺度上,济南市主城区AQI在时间上具有鲜明的季节性差异,从高到低依次为冬季、春季、秋季、夏季,在空间上则呈现出春季和冬季东南低北部高、夏季整个主城区均低、秋季南低北高的分布态势;月尺度上,济南市主城区AQI呈现出典型的“U”形分布特征,最高值为1月和12月、最低值为8月;各因子交互作用的影响力远大于单因子的影响力,其中,土地利用类型∩年均降水量的交互作用对济南市主城区AQI的影响力最大。研究显示,济南市主城区AQI受土地利用类型和年均降水量的共同影响最大。     

热红外遥感技术在地热资源调查中的应用与潜力

本文简要介绍了热红外遥感技术在地热资源调查中的应用进展及探测地热的原理与物理前提。通过辽南地热调查中的几个地热实例说明了该项技术在地热调查中的效果和应用前景,客观地分析了该项技术的应用潜力与局限性,强调了成像条件好坏是地热调查成败的关键。     

武汉地区第四纪与新构造的基本特征及需要进一步研究的问题

开展武汉地区第四纪与新构造运动的研究对于武汉的城市建设关系非常密切。本文对武汉地区第四纪与新构造的基本特征作了概括的论述。主要内容是:武汉地区青山沉积层的形成和构造及其地质特征,它不是河流沉积而是风成沉积;概述了武汉地区下更新世到现代地层的主要特征;研究了武汉地区第四纪断层及断层带的活动,初步分析了武汉地区地壳稳定性及新构造运动,探完了武汉地区地震地质背景与地震活动,历史上武汉地区没有发生过破坏性地震,但是必须注意目前地震发展趋势和邻区地震对武汉的威胁性。 文章不但概述了武汉地区第四纪与新构造运动研究的现状,而且还涉及到今后在这方面的研究新趋向。     

基于GIS技术的我国大气可降水量分布研究

利用分布于全国范围内的125个气象探空测站点(每日8:00和20:00)的探空数据,应用数据库编程与GIS技术,对大气可降水量在全国的分布情况进行了分析,得到了2002年全年以及春夏秋冬4个季节(2001年12月和2002年1,2月作为冬季)的平均大气可降水量在全国的分布状况。对数据进行分析可知:在空间上,我国的大气可降水量总体呈东南多,西北及青藏高原地区少的分布状况。同时,由于地形组合状况的特殊性,导致四川盆地、天山北麓等地区的大气可降水量略高于其周围地区;在时间上,夏季的大气可降水量值较高,可达到62mm左右,冬季较少,而春秋季除局部地区外大气可降水量基本持平。     

利用GPS观测研究我国赤道异常驼峰区电离层TEC变化

利用中国南部地区七个站点的2004年GPS观测数据,对赤道异常中国扇区电离层TEC的北驼峰位置和时间以及驼峰北侧电离层梯度进行了分析,结果表明:驼峰位置随季节改变,介于地理北纬17.5°～22.5°之间,冬季月份相对为低,分季月份相对为高,年平均位置约在北纬20°附近;驼峰出现时间也随季节在地方时13～16 h之间变化,冬季月份相对为早,夏季月份相对为晚,其出现时间的年平均值前者在地方时14 h前后,后者约在地方时15～16 h之间。驼峰区电离层TEC存在纬向梯度,其梯度也随地方时和季节而改变,夜侧梯度在地方时4.5 h前后为极小,且在不同季节其变化幅度不大,而日侧梯度在地方时13.5～16.5 h时段出现极大,且在不同季节差异较大,分季要高于冬季和夏季。      

中国大陆主要块体现今变形状态的反演研究

本文利用中国大陆的GPS运动速度场,研究了其中的7个亚板块和14个构造块体的变形状态,并做了动力学解释。研究中,构造了一种运动-变形模型来提取观测数据中的变形信息。结果表明:南北构造带东西两侧应变状态表现出显著的差异,西部各亚板块或块体的主应变量值从约4.5×10-8.a-1到约1.3×10-8.a-1,东部则从约3.0×10-.8a-1到约0.4×10-.8a-1,表明东西两部应变量值有较大的落差,并且主压应变方向从西部的北北东向逐步转到东部北东东向。南北构造带表现为其不同段落的各块体的变形趋势和量级都有显著不同。川滇块体是东部与西部的结合部位,变形量较大,主压应变为3.4×10-8.a-1,反映了印度板块向北的推挤在川滇块体造成了较大变形。中国北部地区向东西两个方向运动,塔里木块体、准噶尔块体、天山块体向西,柴达木-祁连山块体、阿拉善块体向东。这种推挤力和太平洋板块阻碍、遏制作用,造成了华北块体、鄂尔多斯块体以拉张为主的应变和逆时针旋转。     

北斗卫星导航系统在河南精准农业中的应用探讨

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,在精准农业生产中离不开定位信息,随着我国北斗卫星导航系统的民用推广,结合我省北斗卫星导航基准站建设的现状,研究北斗卫星导航系统在我省精准农业上的应用和发展方向。      

我国大陆高校地理信息系统教育发展与空间分异分析

地理信息系统自20世纪60年代发展以来,已在世界范周内产生深远影响。我国地理信息系统自80年代起步,在80年代中后期地理信息系统高等教育开始起步,经历二十几年的发展,在2000年前后进人发展快车道。当前我国大陆地区开展GIS教育的高校已经从最初的几所高校扩展到百余所。尽管大陆地区地理信息系统本科阶段教育已基本普及,但各地地理信息系统教育发展并不平衡,尤其是硕士、博士学位点分布集中有限几个省市区中。因此,针对当前地理信息系统教育发展局面,对制约其发展的主要影响因素进行分析,并考虑在此情形下我国大陆地区地理信息系统教育的发展趋势,有助于明确影响地理信息系统教育发展的主要凶素,更好地指导各省市区地理信息系统教育发展。     

3D-GIS中方向关系定性推理规律研究

GIS中的方向关系描述一个物体与另一个物体的相对方位位置。方向关系的定性推理是研究方向关系的一个重要方面,方向关系定性推理的规律性研究是研究方向关系的提升。本文提出了X-Y方向关系和Z方向关系,根据方向关系的定义,用代数法详细研究了X-Y方向关系的推理规律和Z方向关系的推理规律,3D方向关系的推理规律是X-Y方向关系的推理规律和Z方向关系的推理规律的复合。     

Spatio-temporal analysis of land use in urban mumbai -using multi-sensor satellite data and gis techniques

The process of urbanization has induced rapid changes in the land use leading to many infrastructural and environmental problems, one of them being the frequent flooding during rains in major cities across the world. Present paper analyses the spatio-temporal variations in the urban land use of the Mithi river catchment in Mumbai and its effect on the river, its drainage and flooding events in catchment area, specifically in conjunction with the July 26, 2005 flood event in Mumbai City. Multi sensor satellite data and GIS techniques have been used to generate land use/land cover at three different points of time and study variations in the Mithi river course, thus correlating the land use/cover changes vis-a-vis the hydrographic and meteorologic information for the Mithi river catchment. Results point to the adverse human-induced influences on the Mithi river and its catchment. Almost 50% reduction in river width and 70% decrease in mudlfats and open spaces have been observed. There is also a clear rise in builtup from 29% to 70% between 1966 and 2005, thus increasing the impervious surface which in turn increases run-off during major rainfall, eventually flooding the city.     

证据推理应用于多源信息融合分析

运用证据理论合并来自不同数据源的证据,以实现各种数据所含信息融合的原理和方法。该方法的最大特点是将数据源中存在的不确定性引入数据分析过程。另外,利用证据推理,可以在数据分析过程中方便地引入专家解译图解的经验和知识。最后通过利用ＥＲＳ ＳＡＲ数据和ＴＭ影像进行融合分析,证明该方法在遥感图解自动分类中有很好的应用前景。     

The Photogrammetric Society: 1952–2001

A scholarly account of the formative discussions, the founding and the first 20 years of the Photogrammetric Society was published in 1971 and republished in 1974. This present review concentrates on the latter years of the life of the Photogrammetric Society prior to its merger with the Remote Sensing Society in 2001.
The authors joined the Photogrammetric Society in 1960 and were conspicuous in its affairs for many years. Although both occupied the Society's presidential chair, they also fulfilled several other roles in its efficient management. Atkinson's first contribution to the Photogrammetric Record was published in 1968 and Newton's in 1971.     

Temporal impact of selected GPS errors on point positioning

This paper is aimed at investigating the stability of point positions over time in support of applications that require high position stability when differential GPS is not feasible. One such application is the use of a P3-Orion aircraft offshore for magnetic measurement in support of submarine detection. Temporal changes in several GPS errors lead to variability in the computed positions, so it is not the absolute errors, but rather their temporal variations that are of importance. Furthermore, the temporal variability of the different error sources may dictate a certain algorithm approach and processing strategy. This paper analyzes the temporal variations of the broadcast satellite clock model and orbit parameters, as well as ionospheric errors, because these will typically be the dominant errors for real-time point positioning. These three errors are analyzed independently. A tropospheric correction is applied when computing all of the position results, so the tropospheric error itself is not investigated. Satellite clock and orbit errors are analyzed by comparing broadcast and precise post-mission SV clock corrections and orbits. For the ionosphere, the effect is separated using dual-frequency data. The analysis comprises primarily of assessing error behaviors and magnitudes through time and frequency analyses. In this way, the differences in variability of the errors are easily determined. The effect of each error in the position domain is also investigated in addition to the combined effect. Results show that, on a typical day when single frequency data are processed with broadcast orbit and clock data, the root mean square (RMS) of the changes in the position errors over a 50-s interval is about 5.8 cm in northing, 4.0 in easting, and 11.0 cm in height. When using precise orbits and clocks, in addition to dual frequency data, these values improve by 46–56% to 2.7 cm in northing, 2.2 cm in easting, and 4.9 cm in height. Under severe ionospheric activity, the RMS of the errors decrease from 8.1 to 3.3 cm in northing, 5.7 to 2.6 cm in easting, and 17.0 to 4.9 cm in height, which are improvements of 54–71%. Electronic Publication     

广东省农业旱灾遥感监测

研究了基于遥感与GIS的广东省农业旱灾遥感监测方法,建立了农业旱情遥感监测评估模型。该模型结合MODIS遥感数据、地面气象观测资料以及当地基础地理信息系统数据,分析评价了2006年5~10月广东省每旬的农业旱情发展变化过程,结果与2006年广东农业旱情发展变化趋势吻合程度很好,表明这一监测方法能够用来有效地监测评价广东省农业旱情发展时空变化。     

城市坐标系的建立与申报

为了满足城市建设对测绘基准的要求,需建立相对独立的平面坐标系,我国测绘法等相关法律法规对独立平面坐标系的建立及管理有着明确的要求,本文结合新疆某县城相对独立平面坐标系的建立技术方案、申报材料准备、申报组织以及发布等方面进行了详细论述,希望能为测绘同行和测绘管理单位建立城市相对独立平面坐标系起到一定的参考作用。