基于GlobeLand30的番禺区地表覆盖时空变化分析

本文基于全球30 m地表覆盖数据(GlobeLand30),采用地表覆盖转移矩阵、重心迁移方法，分析了番禺区2000—2020年不同地表覆盖类型的相互转化及其空间分布。结果表明：过去20年间，人造地表持续占用耕地、森林和草地，其中耕地最为明显。同时，2010—2020年人造地表扩张速度较2000—2010年更为迅速。从相互转化的空间分布上看，番禺区人造地表在2000—2010年呈点状增加，之后10 a快速蔓延至全区。人造地表和水体的重心向东迁移，耕地的重心转移则逐步西移，呈“一进一退”的趋势。     

烟台,山海岛城城市空间的形成与演变

明代奇山所：城市雏形的出现明初,倭寇侵扰沿海地区,为防倭寇,明朝在沿海要地设立卫所.烟台是京津海上门户,战略地位重要,它最初是以海防军事为目的而建的,因此明洪武三十一年（1398年）在烟台设立了奇山守御干户所,并建设城池,这是烟台城市建设之始.奇山所是一座千户所城,作为军事机构直属于宁海卫（今烟台市牟平区）管辖.奇山所城占地面积9.86公顷,城内面积7.96公顷,略呈方形.城设四门：东为保德门、西为宣化门、南为福禄门、北为朝崇门.城门上部均设城楼,作嘹望指挥之用,北门城楼为总指挥所.城门上部两旁城墙上均设“铺”,“铺”是一种呈圆弧状突出城外的设施,作战时可三面御敌,奇山所城城楼上有4楼1 6铺.城墙底部采用青石砌筑,上部采用大青砖砌筑,城墙高7.33米、厚6.67米.城墙内侧设有环形马道,可由城内通过斜道直通至城墙上的马道以及时应战敌人,环形马道也是军械的运输道.城墙外四面设防御城壕,每座城门口设铁索吊桥.     

小型斜坡隐患识别“空天地”图谱几何遥感方法

“空天地”一体化三查技术体系在西南地区大中型滑坡等灾害早期识别中得到验证和应用,但该方法对人类工程活动诱发的小型灾变体查全率较低。快速准确识别小型隐患点位置极为迫切。本文以广东省龙川县为例,针对点小面广、多发隐蔽的小型斜坡变形和人工切坡建房诱发的崩滑流灾害,研究试验“全查-带扫-点筛-面核-群防-联审”模式的早期识别图谱几何遥感方法,利用2019年1月8日至2022年6月29日94期Sentinel-1雷达影像SBAS-InSAR时序反演、提取异常形变区,综合激光雷达扫描和地质孕灾背景资料从异常形变区图斑中筛查标识出疑似隐患风险点,并开展现场外业核查界定隐患风险类型。结果表明：时序InSAR反演初查发现323处异常形变区,筛查标识出疑似隐患图斑82处,对55处图斑现场外业验证,7处界定为隐患点。证明该方法具有应用价值,能够为地质灾害隐患风险点防灾减灾提供科学依据。     

2021年中国北部特大沙尘天气的遥感监测与路径分析

2021年3月中旬，中国北部地区遭遇了近十年来最强的一次沙尘天气。本文利用多源卫星和PM10浓度数据对此次沙尘天气过程进行了水平、垂直方向动态监测，并通过HYSPLIT模式前向、后向轨迹的聚类分析了沙尘的来源及传输路径，结果表明：(1) 2021年3月14日至18日，中国20个省市和渤黄海近岸海域均受到沙尘影响，其中西北、华北、东北地区部分省市出现沙尘暴，华中、华东部分省市和渤黄海近岸海域受轻度沙尘天气影响。(2) 14日至15日的沙尘主要源自蒙古国中部，16日至18日的沙尘则更多来自中国内蒙古中西部和新疆维吾尔自治区中部。沙尘传输路径可以分为西北路、北路、西路3支。(3)沙尘的输送高度主要为对流层低层1—3 km与对流层中高层3—10 km，高于“三北防护林”等生态环境工程的风沙拦截高度。多源卫星产品和数值模式相结合，为中国沙尘天气的预报预警以及沙尘污染的区域联防联控提供了科学参考。     

成都市文化遗产时空分布特征及其影响因素分析

文物保护单位是重要的文化遗产资源,研究其时空分布特征及成因有助于了解其历史演化过程,对其采取针对性的保护与开发措施。文章利用ArcGIS软件,通过最邻近指数、核密度估算、缓冲区分析等方法,对不同历史时期成都市文保单位的时空分布特征及影响因素进行分析。结果表明：（1）成都市文保单位历时长,集中分布于明至清和民国至今时期,各时期的主体文物类型经历了“古遗址—石窟寺及石刻—古建筑—近现代重要史迹及代表性建筑”的变化历程。（2）成都市文保单位的空间聚集度高,除史前至先秦时期为均匀分布外,秦至隋、唐至宋元、明至清、民国至今4个时期均为聚集分布,聚集核心区多位于当今成都市中心城区一圈层。（3）成都市文保单位的时间分布特征受经济发展、人口迁移影响,空间分布特征与地形、河流和城址位置密切相关,所有因素中城址位置最为关键。     

SO2污染环境下水稻导数光谱与生理生化指标的相关性研究

通过田间开顶式小区熏气试验,研究在SO2急性伤害条件下水稻冠层导数光谱与叶片含硫量、叶液pH值以及叶绿素含量的相 关性。分别选择分蘖期和抽穗期显著相关的波段(分蘖期： 689 nm、584 nm、570 nm; 抽穗期： 689 nm、584 nm、585 nm)建立 预测叶片含硫量、叶液pH值及叶绿素含量的回归模型,并分别用拔节期和灌浆期相应导数光谱反射率检验模型预测精度。结果表明 ,由分蘖期建立的回归模型估测拔节期叶液pH值以及叶绿素含量与实测值之间相关系数分别为0.884和0.630; 由抽穗期建立的回 归模型估测灌浆期的叶片含硫量、叶绿素含量与实测值之间相关系数分别为0.659和0.768,均通过显著检验。     

Predicting grain protein content of winter wheat using remote sensing data based on nitrogen status and water stress

Advanced site-specific knowledge of grain protein content of winter wheat from remote sensing data would provide opportunities to manage grain harvest differently, and to maximize output by adjusting input in fields. In this study, remote sensing data were utilized to predict grain protein content. Firstly, the leaf nitrogen content at winter wheat anthesis stage was proved to be significantly correlated with grain protein content (R² = 0.36), and spectral indices significantly correlated to leaf nitrogen content at anthesis stage were potential indicators for grain protein content. The vegetation index, VI_green, derived from the canopy spectral reflectance at green and red bands, was significantly correlated to the leaf nitrogen content at anthesis stage, and also highly significantly correlated to the final grain protein content (R² = 0.46). Secondly, the external conditions, such as irrigation, fertilization and temperature, had important influence on grain quality. Water stress at grain filling stage can increase grain protein content, and leaf water content is closely related to irrigation levels, therefore, the spectral indices correlated to leaf water content can be potential indicators for grain protein content. The spectral reflectance of TM channel 5 derived from canopy spectra or image data at grain filling stage was all significantly correlated to grain protein content (R² = 0.31 and 0.37, respectively). Finally, not only this study proved the feasibility of using remote sensing data to predict grain protein content, but it also provided a tentative prediction of the grain protein content in Beijing area using the reflectance image of TM channel 5.     

基于Hyperion影像的水稻冠层生化参量反演

采用小区实验与大田应用相结合的方法, 依据扬州实验小区地面实测拔节期、抽穗期及灌浆期的水稻叶片、冠层光谱及氮和叶绿素含量, 采用光谱吸收特征和植被指数分析方法, 得到估算水稻氮和叶绿素含量的最佳光谱特征参数; 结合覆盖江苏姜堰地区大田的Hyperion高光谱遥感影像, 建立反演水稻冠层氮和叶绿素含量的模型, 对研究区大田水稻冠层氮和叶绿素含量进行了反演及制图。结果表明: 经波深中心归一化方法分析, 发现以670nm为中心的光谱吸收特征面积与水稻氮含量呈显著相关性; 基于反转归一化光谱, 结合560nm和670nm两个波段, 建立的植被指数NDVI560_670能很好地反演水稻叶绿素含量。     

遥感估算水稻产量——Ⅰ.产量与辐射截获量间关系的研究

以往,根据遥感资料估算作物产量,多数用的是经验方法。本文提出了一种具有生物学基础的水稻估产模式。该模式包括两项基础性的工作。(1)利用Baerema在澳大利亚新南威尔士州的Riveri-na地区,在水稻整个生长季中获得的三个水稻品种、两种播种方式(空播和拖拉机播)共6组实测的叶面积指数值LAI,通过LAI与积温间关系的分析,得到一条规一化的LAI曲线,称叶面积指数轨线(LAI trajectory)(2)根据太阳辐射在植冠层内的传输理论,利用实测的水稻叶角分布和常规日射资料,用模拟计算的方法,得到水稻冠层对光合有效辐射PAR日截获率IPAR_d与LAI间的关系。并用实测资料对此作了检验,结果表明模拟计算结果是可取的。由此,我们只要知道了水稻扬花前不久某一天的LAI,利用上述两项基本关系及当地的辐射、温度资料,便可推算植冠层从扬花到生理成熟期间对光合有效辐射的截获总量TIPAR,进而再假定水稻的灌浆直接取决于对PAR的总截获量TIPAR,根据水稻籽粒产量与光能截获间的转换效率,便能估算水稻产量。     

Concurrent use of active and passive microwave remote sensing data for monitoring of rice crop

Estimation of crop area, growth and phenological information is very important for monitoring of agricultural crops. However, judicious combination of spatial and temporal data from different spectral regions is necessary to meet the requirement. This study highlights the use of active microwave QuikSCAT Ku-band scatterometer and Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) passive microwave radiometer data to derive information on important phenological phases of rice crop. The wetness index, a weekly composite product derived using brightness temperatures from 19, 37 and 85 GHz channels of SSM/I, was used to identify the puddling period. Ku-band scatterometer data provided the signal of transplanted rice seedlings since they acts as scatterers and increases the backscattering. Dual peak nature of temporal backscatter curve around the heading stage of rice crop was observed in Ku-band. The decrease of backscatter after first peak was associated with the threshold value of 60% crop canopy cover. The symmetric (Gaussian) and asymmetric (lognormal) curve fits were attempted to derive the date of initiation of the heading phase. The temporal signature from each of these sensors was found to complement each other in crop growth monitoring. Image showing pixel-wise timings of heading stage revealed the differences exists in various parts of the study area.     

20世纪末华北地区冬小麦物候期监测及时空格局分析

基于1983—1999年7 d时间分辨率5 km空间分辨率的AVHRR传感器数据,利用曲线特征点的物候监测方法,反演获得华北地区冬小麦关键物候期并分析其时空演变规律.结果表明:1)冬小麦的拔节期、抽穗期和成熟期主要集中在60—100、105—125和120—155 d.冬小麦物候期空间格局特征和纬度相关,纬度每升高一度...     

水稻微波后向散射系数的模拟分析

提出了一套完整的水稻一次后向散射作用物理模型,通过该模型可以定量地模拟水稻对入射电磁波的后向散射作用,包括不同入射角、不同时相、不同波段、不同极化等各种情况,从而得到大量有价值的模拟结果。通过深入分析这些结果,可以对如何利用ＳＡＲ遥感数据更准确、更经济、更方便地进行水稻识别、长势监测及产品评估等工作提供理论依据和方法指导。     

利用NOAA NDVI数据集监测冬小麦生育期的研究

探索了利用NDVI研究作物生育期的方法，对黄淮海冬麦区的返青期、抽穗期、成熟期进行了估测，并利用地面实际观测资料进行了验证。结果表明，NDVI数据对大范围农作物生育期监测是可行的。冬小麦遥感反青期由南到北依次推迟，符合春季绿波由南到北推移规律。对冬小麦遥感生育期年际变化分析表明，黄淮海平原返青期变化相对较大，而抽穗期和成熟期变化较小。根据历年月平均温度与返青期分析，冬小麦返青日期与2月份平均温度密切相关。对于局部地区，利用5d合成1km分辨率数据，且按农业生态分区分别制定生育期判别标准，估测效果将更好。     

Estimation of rice grain yield from dual-polarization Radarsat-2 SAR data by integrating a rice canopy scattering model and a genetic algorithm

Fast and accurate estimation of rice yield plays a role in forecasting rice productivity for ensuring regional or national food security. Microwave synthetic aperture radar (SAR) data has been proved to have a great potential for rice monitoring and parameters retrieval. In this study, a rice canopy scattering model (RCSM) was revised and then was applied to simulate the backscatter of rice canopy. The combination of RCSM and genetic algorithm (GA) was proposed for retrieving two important rice parameters relating to grain yield, ear length and ear number density, from a C-band, dual-polarization (HH and HV) Radarsat-2 SAR data. The stability of retrieved results of GA inversion was also evaluated by changing various parameter configurations.Results show that RCSM can effectively simulate backscattering coefficients of rice canopy at HH and HV mode with an error of <1 dB. Reasonable selection of GA’s parameters is essential for stability and efficiency of rice parameter retrieval. Two rice parameters are retrieved by the proposed RCSM-GA technology with better accuracy. The rice ear length are estimated with error of <1.5 cm, and ear number density with error of <23 #/m². Rice grain yields are effectively estimated and mapped by the retrieved ear length and number density via a simple yield regression equation. This study further illustrates the capability of C-band Radarsat-2 SAR data on retrieval of rice ear parameters and the practicability of radar remote sensing technology for operational yield estimation.     

植被生化组分的遥感反演方法研究

从反演物理模型提取植被生化组分含量的角度 ,分别在叶片和冠层水平探讨了反演生化参量的方法。在叶片水平 ,利用实验室测量光谱数据 ,较为准确地提取了水分和叶绿素含量 ,通过比较真实光谱数据与利用模型和真实参数模拟的光谱数据 ,得出如下结论 :模型能否准确描述某个参数的作用是能否真正准确反演该参数的关键。在模拟的冠层水平 ,基于多阶段反演思想 ,采用了分步反演策略 ,最终较为准确地反演了生化参数。