基于高分辨率遥感影象的城市泥石流灾害损失评估

文章探讨了城市泥石流灾害损失评估的系统方法,该方法包括了泥石流堆积泛滥区危险区划、城市土地覆盖类型遥感解译、损失评估模型构建和价值核算4个主要内容。以美国高分辨率的"快鸟"卫星影象为数据源完成了研究区的土地覆盖类型遥感解译,根据泥石流危险程度和土地覆盖类型特征,构建了城市泥石流灾害的损失评估模型。最后,应用GIS提供的分析工具完成了研究区不同土地覆盖类型的泥石流灾害损失计算和评价。     

Darkness on the Edge of Town: Mapping Urban and Peri-Urban Australia Using Nighttime Satellite Imagery

This article explores the use of nighttime satellite imagery for mapping urban and peri-urban areas of Australia. A population-weighted measure of urban sprawl is used to characterize relative levels of sprawl for Australia's urban areas. In addition, the expansive areas of low light surrounding most major metropolitan areas are used to map the urban–bush interface of exurban land use. Our findings suggest that 82 percent of the Australian population lives in urban areas, 15 percent live in peri-urban or exurban areas, and 3 percent live in rural areas. This represents a significantly more concentrated human settlement pattern than presently exists in the United States.     

城市植被尺度鉴别与分类研究

城市地物具有多尺度分布特点,尺度鉴别与确定是分类的前提。提出改进的面积相对差指标,根据城市植被的分布状态确定最优分割尺度。采用面向对象方法,利用对象的光谱和空间信息对高空间分辨率影像进行植被分类。与基于像元的传统光谱分类方法和单尺度分类结果比较,最优分割尺度的鉴别和面向对象的分类方法分类精度较高,6种城市植被的分类总精度达85.5%,Kappa系数为0.83;同时有效抑制了光谱数据分类中存在的地物破碎问题。     

基于TIC的多时相遥感影像相对辐射归化处理

采用不变点群法(temporally invariant cluster,TIC),由两时相影像的NDVI点密度图确定两个TIC中心并建立辐射归化处理方程,对影像的NDVI进行相对辐射归化处理。与其它辐射归化处理方法相比,该方法简单、有效且精度高,对轻微的植被物候变化敏感且影像不变特征点较少时也能进行辐射归化处理,可有效应用于土地利用/覆盖、植被物候及景观等变化监测。     

Estimation of the Spatial Variation in Evapotranspiration based on Landsat TM and NOAA Satellite Imagery

Søgaard, Henrik: Estimation of the Spatial Variation in Evapotranspiration based on Landsat TM and NOAA Satellite Imagery. Geografisk Tidsskrift 92: 80–85. Copenhagen 1992.

During the last decade, the use of satellite imagery for monitoring water and energy budgets has gained increasing interest. Based on ground reference data collected above a barley field located near Viborg in Jutland, the so-called simplified relationship between net radiation, temperature, and evapotranspiration was examined. It was found that the difference between evapotranspiration and net radiation depends on both the temperature difference between the surface and the air, and the surface roughness. The derived relationship was applied for monitoring evapotranspiration on the basis of surface temperature measured by the NOAA- satellites. This paper will present this study and examine the resolution problem caused by the field size being less in area than the 1 km by 1 km covered by a single NOAA picture element. For a selected day in July, this was done by comparing the NOAA data with Landsat TM-data which has a 120 m resolution in the thermal band.     

草原化荒漠植被草本层片植物对人工施加氮素的响应

水分是干旱区生态过程的第一非生物限制因子,土壤氮由于直接影响着生物生产力和土壤生态过程而被认为是仅次于水分的限制因子。利用人工施加氮肥的控制试验研究了荒漠植被草本层片植物在多度、物种丰富度、高生长以及地上部分生物量等群落学特征对不同施肥处理的响应。结果表明,在施肥量分别为12.5、25、50 g·m-2时,样方植物多度和物种丰富度在施肥当年和第二年较对照均有不同程度的降低,且施肥量越高,降低越明显,这一结果支持来自典型草地和森林植被生物多样性对氮素增加或氮降沉增加响应的结论,即氮素的增加会使生物多样性减少。地上部分生物量对施氮肥的响应在施肥当年(年降水量为多年平均值的1.4倍)和第二年(年降水量为多年平均值的0.7倍)表现出相反的规律,即施肥当年随着施肥量的增加生物量显著增加,而在第二年则显著减小,说明水肥耦合同样有利于荒漠生态系统生物生产力的提高。氮素对植物高生长的影响不明显,各施肥梯度与对照相比均无显著性差异(P>0.05),这可能主要取决于荒漠草本植物本身固有的生物学特性。     

国家资源与环境数据库的元数据库系统建设

概述了国家资源与环境数据库元数据标准的制定方案与元数据管理系统的开发,并着重就元数据建设中出现的若干问题进行初步探讨.在建设元数据库过程中,元数据本身的数据质量的不高,降低了元数据的意义,并相应降低了数据的可获取程度,本文提出了把多级可扩展元数据的模型与分类元数据相结合用以提高元数据质量.如何更有效地利用元数据进行科学研究,也是一个重要研究课题,本文提出了元数据由被动服务转向主动服务的扩大服务范围的方法.     

国家自然地图数据库的建设及其信息产品开发

首先分析说明国家自然地图科学数据库及其信息产品建设和开发的背景,即国家自然地图集作为一部代表国家水平的大型综合性科学参考地图集,其GIS数据库的开发也具有十分重要的意义,加之2个衍生信息产品开发,体现出该地图集的科学价值和社会价值的统一;其次,剖析了该项口的科学内涵,即体现了从数字地图模型向数字景观模型的替换,以及两者的统一和共存;第三,阐述了本项目的技术特点,也就是既注重数据库的开发,又强调了地学信息共享的技术开发,体现了两者的统一;第四,总结了本项目的总体特征,即将动态的多时空尺度浏览与静态的深层次信息加工与分析相结合,组成动静补充的统一体;最后,文章预测了国家大地图集系列的发展前景:开发和建设国家地图集信息系统.     

利用离散傅立叶变换分析拉萨地区植被季节变化特征

离散傅立叶变换可以将基于遥感植被指数的植被季节变化用时间的频率域来表示,是定量分析植被季节变化和获取相关参数的有力工具.根据1985～1999年NOAA AVHRR 全球植被指数(GVI)数据,将该方法应用于分析西藏拉萨地区植被随季节的变化特征.分析表明,属于温带半干旱季风气候区的拉萨地区NDVI傅立叶变换的0次谐波即平均值表征了该地区总体植被生产力,而基波(1次谐波)能够获取绝大部分植被随季节的变化特征,其解释方差(explained variance)达97.57%;基波和2次谐波几乎接近于原始NDVI值.这一方法同样可以应用于时间序列变化的其他遥感数据,是分析土地覆盖和土地覆盖类型在一定时间段内动态变化规律的有力工具.     

利用BP算法进行新疆MODIS数据土地利用分类研究

土地利用信息获取已经成为遥感技术的重要应用领域之一。本研究以MODIS数据产品为信息源,用神经网络分类中的反向传播网络(BP)算法对新疆进行了土地利用分类研究。以新疆石河子为实验区,比较了BP算法与最大似然法的分类精度,前者的精度提高近10％。用BP算法对新疆全省进行了土地利用分类,统计分类结果各类别的面积和百分比,所得数据与相关部门公布数据非常接近。研究结果表明,250mMODIS数据对新疆地区的土地利用的类别信息获取比较实用：BP算法对中分辨率的MODIS数据能取得较高的分类精度。     

Teachers as Learners Examine Land-Use Change in the Local Environment Using Remote Sensing Imagery

Abstract

In environmental science education, learners are exposed to earth phenomena that occur across a wide range of spatial and temporal scales. However, it is challenging for learners to grasp the significance of spatial and temporal change because they have limited perspectives of the Earth. Within the scientific community, remotely sensed imagery is used for observing the Earth as a system. These same tools can be applied at all levels in environmental science education to help learners understand and visualize earth change. In this article, the experiences of teachers as learners are described as they conducted a temporal analysis of a local wetland using aerial photography in an inquiry-based activity.     

珠穆朗玛峰国家自然保护区南北坡植被覆盖变化

利用2000-2009年MODIS NDVI数据,基于每个像元的生长季NDVI峰值进行了像元水平的线性趋势分析,研究珠穆朗玛峰自然保护区南坡和北坡的植被覆盖的空间分布和变化特征.结果表明:①保护区内植被覆盖显著改善区域和轻微改善区域NDVI-Max的年平均增加率分别为3.06%和1.25%;显著退化区域和轻微退化区域NDVI-Max的年平均减少率分别为2.82%和1.09%a 22000-2009年,保护区南坡的植被覆盖整体上呈现上升趋势,22.59%的区域显著改善,19.05%的区域轻微改善,24.75%的区域保持稳定;北坡的植被覆盖整体上呈现下降趋势,19.5%的区域严重退化,24.43%的区域轻微退化,38.12%的区域保持稳定.③南坡有植被覆盖的8种土地利用类型中,山区旱地植被覆盖呈现退化趋势,其余土地利用类型都呈现上升趋势;北坡有植被覆盖的10种土地利用类型中,植被覆盖都呈现退化趋势.     

国家自然地图数据库信息分类与编码体系

本文着重研究利用《中华人民共和国国家自然地图集》,作为主要的信息来源,建立“国家自然地图数据库的信息分类与编码体系,分类原则和子分类体系。在此基础上完成了编码方案、分类原则、编码标准和专题编码的结构,同时描述了建立“国家自然地图数据库”的技术路线、地理数据组织、元数据库及数据字典等。     

基于国家自然地图集的国土数据库建立与开发

利用《中华人民共和国国家自然地图集》部分地图作为数据来源,建立"基础宏观国土数据库"作为国家级综合信息网络系统和共享数据库的组成部分.同时介绍了该数据库的结构、技术方法、元数据库以及数据分类、编码方案.并且利用共享网络系统发布空间数据、属性数据,为不同地域的用户提供浏览、查询和分析功能.     

基于因子分析方法的中国植被NDVI与气候关系研究

利用1982~2000年NDVI数据和气象台站资料,对我国几种植被型组和气候的相关关系进行了研究。首先利用NDVI结合植被类型图将我国植被划分为9种植被型组;然后利用因子分析方法进行了气候指标的选择并采用相对湿度、平均最高温度和平均风速作为本研究的气候因子;最后对7种植被型组NDVI值同相应季节及其前三个季节的气候指标进行了相关分析。结果表明,利用因子分析方法选择的气候指标可以较好地进行植被气候关系分析;在我国温度条件比水分条件更明显地影响植被的生长,水分条件较其他气候因素对植被生长表现了更明显的滞后效应;而平均风速则对我国荒漠植被生长有较大的影响。     

应用Landsat ETM数据估算鄱阳湖湿生植被生物量

利用2000年的Landsat ETM数据,首次采用全数字化遥感定量方法对鄱阳湖湿生植被的生物量及其分布进行调查研究.首先,用该时相卫星数据制作假彩色合成图象,以该图象为主要依据之一,设计了野外生物量采样路线与样点,并在地形图和GPS的帮助下,实时地开展了湿生植被生物量的野外实地采样.然后,在室内将采样点坐标和Landsat ETM图象坐标进行几何纠正和匹配,将坐标统一转换为等积圆锥投影.再逐个坐标点比较采样数据与ETM4波段数据和NDVI、DVI和第一主成分数据之间的线性相关关系.统计分析的结果表明,采样数据与ETM 4波段数据有最好的正相关,其相关系数达到0.86.采样数据与DVI、NDVI数据的相关系数分别为0.83、0.80.采样数据与第一主成分数据之间的相关关系不显著,仅0.40.基于这一比较,建立了采样数据与ETM 4波段数据的线性相关模型.据此,用ETM 4波段计算出鄱阳湖4月份湿生植被的总生物量为3.8×109 kg,并编制了整个湖泊生物量的分布图.     

区域土壤植被系统蒸散发二源遥感估算

针对干旱半干旱复杂地形区地表起伏、覆被不均一、植被稀疏的特征,论文对N'95二源遥感模型中地表净辐射计算方案以及地表反照率、零平面位移、动量粗糙长度、热量粗糙长度、动量和热量的稳定度校正项、土壤表面的空气动力学阻抗等算法有针对性地进行了修改.利用修改后的N'95模型,选择位于黄土高原的地表起伏大,植被稀疏的陕甘宁交界区为研究区,计算了研究区的土壤蒸发、植被蒸腾和土壤一植被总蒸散发;并利用附加阻抗法计算实际蒸散发的方法对N'95二源模型法遥感估算结果进行了间接精度评价,比较验证表明N'95二源模型法估算的蒸散发结果合理,精高较高.     

静止气象卫星资料在白天海雾动态监测中的应用

利用国产静止气象卫星FY2E数据建立白天海雾监测算法,利用VIS通道反射率实现海面与云雾区分离,利用IR1通道估算云高实现中高云与低层云雾的分离,利用VIS、IR1、IR4波段构建雾判识指数初步实现海雾与低云的分离,利用平滑稳定度指数进一步实现海雾与低云的分离,最终得到的海雾监测小时产品。根据2014年1~5月份广东沿海13个海雾监站点的实测数据,对本算法所得海雾产品进行精度检验,计算得到检测率POD为92.7%,检率FAR为29.4%,总体精度为64.7%。个例分析可知,静止卫星资料因其具备较高的时间分辨率,可较好实现对海雾过程的连续、动态监测。     

Seasonal Variability of Northern Hemisphere Snow Extent Using Visible Satellite Data

In this paper we use a satellite‐derived data set to explore spatial and temporal variations of snow extent across Northern Hemisphere continents during the last three decades. These weekly visible‐wavelength satellite maps of Northern Hemisphere snow extent produced by the National Oceanic and Atmospheric Administration constitute the longest consistently‐derived satellite record of any environmental variable. We document the considerable intra‐annual variability of snow extent, and show that during each month, fluctuations over relatively small areas are responsible for the majority of the year‐to‐year variability. Regions that cover less than 6% of Northern Hemisphere lands north of 20°N explain 62% Ã Â Ã Â 92% of the interannual variance across the continents. On average, snow was more extensive across both Eurasia and North America from the 1970s to middle 1980s than during the late 1980s to late 1990s. During late winter, spring and summer, snow extent has decreased since the middle 1980s, while during fall to middle winter, snow extent has remained relatively constant. Accurate information on continental snow extent is critical for weather and hydrologic forecasting; for understanding hemispheric‐scale atmospheric circulation, thermal variations, and regional snow extent; and for using snow as a credible indicator of climate variability and change.     

利用MODIS/EVI时间序列数据分析干旱对植被的影响

为了分析2006 年四川重庆地区夏季干旱对该地区植被生长的影响, 选取该地区多年中分 辨率成像光谱仪(MODIS)增强植被指数( EVI) 时间序列数据进行研究, 利用时间序列谐波分析 (HANTS) 算法对EVI 数据进行去云处理, 并根据处理后的结果( 重构的EVI 数据以及HANTS 分 析得到相应频率对应的振幅和相位) , 分析干旱对该地区的影响, 同时结合地面气象数据加以补 充说明。将干旱年份和正常年份对比分析, 结果表明, 处理后的EVI 时间序列数据能较好地反映 干旱对地表植被的影响, 振幅和相位的空间分布特征能够很好地反映干旱的影响范围。