遥感与GIS技术在雅鲁藏布江区域地质调查解译中的应用研究

在西藏雅鲁藏布江中游要修建一大型水利工程,都需要先查明工程地区的地质情况,对基底稳定性做出评价、工程设计和施工提供地质依据。为此运用遥感与GIS技术对雅鲁藏布江区域进行遥感地质调查,本文通过项目的实践研究,对遥感在区域地质调查中的遥感片种及谱段的选择、图像处理、解译标志的建立、构造断裂地层断层以及地质灾害等方面的解译以及GIS地质制图中需要注意的问题等方面的认识作了总结。     

黄河流域水土流失遥感监测

以MSS、TM、ETM及CBERS遥感数据为主要信息源,辅以DEM、土地利用现状图及地质图等专题数据,通过信息自动提取的方法,结合人机交互解译和野外检查验证,编制各期水土流失现状图,再利用GIS空间分析得到不同时段水土流失变化图。监测结果表明,黄河流域水土流失面积达484737.20 km^2,占整个流域的61.04%。水土流失强度变化特征是1975-2000年加重区大于减轻区,2000-2007年减轻区大于加重区。     

砒砂岩区沟边线变迁遥感调查及影响因素分析

纳林川布尔洞流域位于黄河中游砒砂岩分布区,由于砒砂岩抗侵蚀能力差,而且当地夏季降雨集中,导致砒砂岩发生严重的水土流失,侵蚀沟边线持续不断地后退.本文运用高分辨遥感及GIS方法对当地砒砂岩侵蚀沟边线的蚀退距离进行了计算,并对蚀退影响因素进行了综合分析.     

流域尺度景观生态耗水研究

笔者将景观生态学、遥感蒸散计算技术等应用于流域生态耗水研究,先利用1980年、1990年、2000年、2005年的4期遥感数据,研究流域土地利用演变特征,并对流域景观生态进行分区。然后利用MOD IS数据和平流干旱模型,计算2005年生长期蒸散分布;再结合流域水资源评价成果,计算景观生态消耗的水资源、不可控水资源和可控水资源;最后又结合规划目标,对白杨河流域生态保护系统2020年与2030年生态需水进行了预测。通过研究,弄清了流域景观生态对象、功能、格局和过程、弄清了其消耗的水资源类型、数量和时空分布,为优化配置水资源、实现流域可持续发展开辟了新途径。     

从遥感地质环境角度研究长江流域水土流失状况及成因

利用2000年前后获取的TM/ETM遥感影像,结合其他资料,提取长江流域水土流失状况信息(包括水土流失的类型、面积和强度),总结该流域内水土流失分布规律,从地质环境角度研究水土流失的现状和变化原因,从地学角度提出水土流失治理建议.     

长江上游重点水土流失区遥感动态监测及泥沙输移分析

以嘉陵江流域重点产沙区为试点,选择1992和1996年两个时段,通过遥感、GIS以及数学模型相结合的方法对水土流失现状和水土保持效益进行调查分析,建立水土流失变化动态监测信息系统,并从流域的土壤侵蚀推测和分析流域河流泥沙的输移变化。     

黄河流域水土保持信息系统研究——秃尾河水土保持信息系统案例研究黄河流域水土保持信息系统研究

以黄河中游重点水土流失区——秃尾河流域为研究区域，讨论了如何利用RS和GIS相结合的技术，为黄河流域水土流失治理提供科学依据。     

一种LVQ与CA的流域下垫面抗蚀力模拟研究模型

针对黄土高原岔巴沟流域水土流失及土壤侵蚀时空演化模拟中存在的问题,运用GIS、RS、元胞自动机、数据库等技术理论,基于LVQ神经网络规则构建流域下垫面抗蚀力时空演化CA模型,建立并实现了下垫面抗蚀力因素数据库与模型系统。通过处理分析该流域1990年与2004年地形数据和遥感影像数据,得出其2018年下垫面抗蚀力时空演化数据。     

张家界市水土流失遥感调查与监测

以1975年MSS、2000年TM/ETM和2007年SPOT 5共3个时相卫星遥感数据为主要数据源,利用遥感图像处理和信息提取技术,结合土地利用和地形图等资料,提取张家界市水土流失状况信息,分析近32 a水土流失动态变化特征和规律,并提出治理水土流失措施的建议.     

基于遥感和GIS的水土流失因子信息提取与分级定标研究--以攀枝花市为例

以攀枝花市为例,主要选用美国陆地卫星2003年的Landsat-7 ETM+遥感数据、1∶10万地形图,运用ERDAS/IMAG INE遥感图像处理软件及M apG IS软件提取对水土流失影响较大的植被覆盖度、地形坡度、沟谷密度、土地利用类型等因子;根据中华人民共和国行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190-96),建立攀枝花市水土流失强度面蚀分级指标,为进一步水土流失监测研究提供科学依据。     

Updated Inventory of Glacial Lakes in Teesta Basin Using Remote Sensing Data for Use in GLOF Risk Assessment

Detailed inventory of glacial lakes in a Glacial Lake Outburst Flood (GLOF) prone area is vital for disaster mitigation. Availability of cheaper high resolution satellite data from Indian remote sensing satellites enables us to create up-to-date inventory for use in prioritisation of glacial lakes for GLOF risk assessment. Earlier inventories show presence of more glacial lakes in Brahmaputra basin in Indian Himalaya. Teesta River is one of the tributary of Brahmaputra and previous studies have shown that the inventory of glacial lakes in Teesta basin varies from 143 to 320. In the present study, the inventory carried out using satellite data of years 2000, 2007 and 2014 show presence of 301 (25.789 km²), 302 (26.081 km²) and 644 (29.706 km²) glacial lakes in Teesta basin respectively. The steep increase in number of lakes in the latest inventory is primarily due to the finer spatial resolution of satellite data used. Analysis of water spread area of glacial lakes at different altitudes shows that most of the lakes in the higher altitudes are small in size. It is observed that more than 66% of lakes are in the altitude beyond 4500 m and of size less than 50,000 sqm (5 ha). Out of 301 glacial lakes inventoried during 2000, water spread area of 6 lakes have decreased in 2014 and 31 lakes have shown increase in area. Out of these 31 lakes, 17 lakes are classified as end moraine dammed lakes and among them, 14 are located in Upper Teesta sub-basin and in higher altitudes (beyond 5000 m). The prioritisation of these lakes for GLOF risk needs to be carried out with detailed field investigation.     

遥感技术在小流域水土流失快速调查中的应用——以老高川地区为例

以SPOT与TM融合图像为遥感信息源,对孤山川流域老高川地区进行1:5万比例尺水土流失遥感调查,分析了小流域水土流失的主要影响因素,指出了遥感技术与地理信息系统结合是遥感技术在小流域水土流失快速调查的发展方向.     

小滦河流域复杂地表碳循环遥感综合试验

遥感综合试验对于遥感科学技术的发展起到重要作用,无论是基础研究还是遥感应用都需要试验提供支撑.从2018年开始,遥感科学国家重点实验室针对遥感自身发展和遥感面向地表圈层深化应用面临的科学问题,在滦河上游流域组织了小滦河流域复杂地表碳循环遥感综合观测试验,本文旨在介绍该试验的目标、区域、观测参数、观测方法以及对未来研究的...     

Application of satellite — based rainfall products and SRTM DEM in hydrological modelling of Brahmaputra basin

Hydrological modelling of large river catchments is a challenging task for water resources engineers due to its complexity in collecting and handling of both spatial and non-spatial data such as rainfall, gauge discharges, and topographic parameters. In this paper an attempt has been made to use satellite-based rainfall products such as Climatic Prediction Centre (CPC)-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) data for hydrological modelling of larger catchment where the limited field rainfall data is available. Digital Elevation Models (DEM) such as Global DEM (1 km resolution) and Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 3-arc second (90 m resolution) DEM have been used to extract topographic parameters of the basin for hydrological modelling of the study area. Various popular distributed models have been used in this study for computing excess rainfall, direct runoff from each sub-basin, and flow routing to the main outlet. The Brahmaputra basin, which is very complex both hydraulically and hydrologically due to its shape, size, and geographical location, has been examined as study area in this study. A landuse map derived from the satellite remote sensing data in conjunction with DEM and soil textural maps have been used to derive various basin and channel characteristics such as each sub-basin and channel slope, roughness coefficients, lag-time. Percentage of residual flows computed between observed flows and simulated flows using Global and SRTM DEMs are discussed. It is found that the topographic parameters computed using SRTM DEM could improve the model accuracy in computing flood hydrograph. Need of using better resolution satellite data products and the use of high-density field discharge observations is discussed.     

利用GRACE时变重力场反演黑河流域水储量变化

黑河流域水储量变化对该区域的生态环境和经济建设等具有重要影响。本文利用2002年8月至2011年6月GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）时变重力场模型GRGS-EIGEN-GL04,采用去相关滤波P3M6与300km高斯滤波相结合的滤波方法反演了黑河流域陆地水储量变化,扣除GLDAS（Global Land Data Assimilation System）水文模型计算的土壤水和冰雪变化,给出了黑河流域地下水储量的时空变化,并利用张掖地区23口地下水测井数据对地下水反演结果进行了初步验证。研究结果表明：（1）黑河流域陆地水储量整体上呈现减少趋势,与该流域气候变化和CPC水文模型的计算结果具有较好的一致性,其减少速率为2.3cm/a等效水高;（2）黑河流域地下水储量呈现长期减少趋势,其减少速率为2.5cm/a等效水高,上、中游区域地下水储量减少速率相当,下游区域地下水储量减少速率明显小于中上游区域。     

泥石流灾害多发区生态环境遥感监测评价

泥石流灾害对流域植被、土壤、水体等生态环境要素具有极强的破坏作用,快速有效地监测灾害影响区内生态环境的变化对防灾减灾工作有着重要意义。本文选取白龙江流域泥石流灾害为研究对象,利用多期次遥感影像提取了生态因子信息,构建了生态质量评价模型。结果表明,基于时间序列影像的遥感监测能够有效地刻画灾害发生前后的区域生态变迁过程,对地质灾害区的生态监测和修复具有实际应用价值。     

RS与GIS在长江安徽段河道及湿地演变中的应用

安徽省长江流域被划为皖江城市带承接产业转移示范区,为国家级示范区,其发展的基础之一则是长江安徽段的河道演变规律及其稳定性,同时水运对城市带的发展有着重要的影响。利用1978年、1989年、1999年和2009年的LandsatMSS／TM、SPOT-5和中巴遥感影像数据,运用RS和GIS技术提取了长江安徽段1978—2...     

流域遥感方法与实践

未来流域一体化管理模式下,要求数据、信息和知识在管理者、科学家、工程技术人员和所有利益相关方之间自由流通。其中,流域尺度数据获取、信息提炼和知识抽象是基础。卫星遥感技术因其大范围、综合性、动态性对地观测能力,为实现这一管理方式的改变提供了新的技术手段。过去的应用中,受相对稀缺的卫星影像数据和复杂应用方法的限制,出现了常规应用相对较少,应急使用较多;行业管理部门应用较少,专业研究机构使用较多;简单实用的方法较少,需要做复杂处理和调试的方法居多;数据瓶颈依然存在等问题,严重限制了遥感技术在流域管理中的深化应用。2007年中国科学院知识创新工程重大项目“海河流域治理工程生态环境效应遥感监测与评估”课题的立项,为服务于流域综合管理的遥感应用方法研究提供了实验基础。项目执行过程中,随着遥感技术在流域下垫面监测、水循环要素反演及生态环境效应评估等方面的研究日益深入,流域遥感方法论及应用范畴逐渐清晰,使得从整个课题的角度对取得的成果进行归纳总结成为可能。本文在分析流域管理发展趋势和流域遥感应用现状的基础上,介绍了项目的立项背景及在流域遥感蒸散发估算方法、水资源监测方法与农业水管理应用和生态环境变化监测与分析等方面的取得的研究成果,指出了未来流域遥感发展的趋势和任务。     

Basin scale rainfall-evapotranspiration dynamics in a tropical semiarid environment during dry and wet years

In semiarid regions the occurrence of alternating long drought and heavy rainfall periods directly impacts water availability, affecting human water supply, agriculture development and the provision of ecosystem services. Because of that, research on the water input and output fluxes at the basin scale is of paramount importance. In this sense, rainfall-evapotranspiration (ET) dynamics play a critical role in water, soil and vegetation interactions, in hydrometeorological modelling and in the energy fluxes dynamics of semiarid regions. Therefore, the objective of this study was to quantify daily ET during a wet year and a dry year in a watershed located in the Brazilian Semiarid, by using remote sensing data and formulations based on the Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) and the Simplified Surface Energy Balance (SSEB) algorithms. Land surface temperature, albedo and NDVI data from MODIS sensor and solar radiation data from weather stations located in the basin were used. Rainfall analysis indicated 2009 and 2012 as being representatives of anomalously wet and dry years respectively, which were selected for the quantification of ET. The proposed algorithm was adjusted and verified with data from a flux tower equipped with eddy covariance system. Daily remote sensing ET estimates showed good agreement with observed values (RMSE = 0.79 mm.d⁻¹) and the annual ET relative error was of 7.7% (35.4 mm.year⁻¹). Results showed that the native vegetation can delay its dormant state for five months during wet years. During the wet year, ET differences between land cover classes were less noticeable due to soil saturation and the urgency of vegetated surfaces to meet their physiological needs. In dry year, however, differences were more evident, with bare soil presenting lower ET rates and vegetation classes showing higher ET values.     

孤山川流域近30年土壤侵蚀时空动态特征分析

目的 针对区域水土保持效益评价、土壤流失治理的需求,选择黄土高原土壤侵蚀较为严重的孤山川流域为研究区,定量研究了孤山川流域近30a的土壤侵蚀时空变异特征。结果表明,1975～2006年间,研究区土壤侵蚀的变化分两个阶段。第一阶段为1975～1986年,土壤侵蚀强度加剧,侵蚀面积增加了138.13km2,流域东南部增加最多;第二阶段为1986～2006年,全流域土壤侵蚀强度减弱,侵蚀面积减少了163.09km2,1986年和1997年,东部地区减弱趋势更明显。中度以上的土壤侵蚀主要发生在高程1 070～1 300m处,都对应于18°～35°的陡坡地;1975年和2006年,中度以上侵蚀分别集中在900～1 150和1 300～1 800,单位为 MJ·mm·hm-2·h-1。流域土壤侵蚀主要发生在耕地和林地。1975～2006年,耕地面积减少,林草地面积增加,土地利用向良性循环发展。可为认识黄土丘陵沟壑区I副区土壤侵蚀规律和该区土壤侵蚀防治宏观决策提供科学支撑。