TM影像在河西地区荒漠化土地调查中的应用

遥感及其技术应用和卫星技术的发展为资源环境调查提供了丰富的信息，在人类社会经济活动中发挥着巨大作用。文章根据全国荒漠化土地调查要求及美国陆地资源卫星ＴＭ影像特点，分析了甘肃河西地区１２景、２４幅ＴＭ影像色调特征及形态特征。在此基础上，结合荒漠化土地类型划分建立了图像解译标志，并详细阐述了ＴＭ影像解译程序。通过评价此次荒漠化土地卫星遥感调查中ＴＭ影像的特点及应用效果，充分表明了该现代技术用于此类工作的极大成功     

基于MODIS NDVI的新疆土地覆盖类型划分与潜在荒漠化区域探测

采用2002年MODIS 1km的全年NDVI时序数据对新疆及周边地区进行了土地覆盖分类,在分类的过程中重点强调了稀疏植被覆盖区域,这些区域具有潜在荒漠化的趋势。介绍了一种针对不同土地覆盖类型并能重点突出稀疏植被的分类方法,这种方法较好地综合了季节性影响因素和多变的自然条件影响因素。从16天合成的优化过的时序NDVI图像上,通过分析物候变化,可以获得较好的分类结果。将具有潜在荒漠化趋势的区域模型化研究以后,研究结果表明新疆及周边地区40万km2的土地有潜在荒漠化的趋势。由于MODIS NDVI数据覆盖范围较大,并且对植被的生长变化有较高的敏感度,所以它可以被有效地应用于监测大尺度环境变化和荒漠化进程。     

中国南方湿润区“荒漠化”问题讨论

荒漠化是当今世界所面临的严重的环境与社会经济问题,推进荒漠化研究工作对于保护生态环境,促进区域可持续发展具有重要意义。本文在对荒漠化内涵进行系统回顾的基础上,认为除了人为干扰叠加气候性干旱作用导致的荒漠化之外,南方湿润区因水土流失叠加物理性干旱作用导致的极端土地退化也是一种荒漠化,并从物质基础、气候条件、影响因子、形成营力、核心作用和地表过程方面进行比较,最后以南方红层区特殊的"红层荒漠化"为案例,利用实地调查和TM影像的植被覆盖度指标VFC对1992-2013年红层土地退化进行分析。结果显示,在人为反复干扰和其他自然因素作用下地表植被持续退化、群落干旱趋势明显,表土层流失,岩石风化加剧,以致形成类似"荒漠"景观的现象。红层区的退化过程可类比于喀斯特石漠化、红壤山地丘陵退化,但这类极端土地退化现象可否视为"荒漠化",有待于进一步的深入研究。     

应用MODIS卫星数据提取植被-温度-水分综合指数的研究

中分辨率成像光谱仪(MODIS)覆盖可见光、近红外和热红外的36个波段，其波谱分辨率高、信息量丰富。通过分析MODIS数据的波谱特性以及植被和土壤的反射波谱特征，选用可见光波段(0．66μm)、近红外波段(0．86μm、1．24μm)提取修正的土壤调整植被指数(MSAVI)和归一化植被水分指数(NDWI)；用两个热红外波段(8．6μm、11μm)反演植被冠层温度，并通过分析三者之间的耦合特征来提取反映植被水分状况的综合指标(VTWSI)。用实测的植被水分数据和模拟的叶片等效水分厚度数据验证所提取的VTWSI值，拟合结果表明呈显著正相关，说明所提取的VTWSI可有效反映植被的水分状况。该项研究探讨了一种直接从卫星遥感数据提取植被水分指标的新方法。为研究干旱、半干旱地区的区域缺水提供简便途径。     

基于EOS-Terra/MODIS的沙尘暴遥感监测方法对比研究

通过分析沙尘暴的波谱响应特征及EOS-Terra/MODIS传感器通道的特点,阐述了利用EOS-Terra/MODIS进行沙尘暴监测的机理,提出了利用MODIS进行沙尘暴监测的热红外双通道差值法、三通道彩色合成直方图均衡增强法及基于双通道域值的叠加分析法,并进行了示范比较研究。研究指出基于MODIS采用双通道法进行沙尘暴遥感监测有其局限性,不能快速、有效地提取沙尘暴信息。三通道彩色合成直方图均衡增强法直观判读效果较好,但缺少定量化分析。基于双通道域值的叠加分析法是一种集定量、定性分析于一体的监测方法,有利于对沙尘暴信息的准确提取,为利用MODIS数据进行沙尘暴监测提供了有效手段。     

DEM格网与畸变遥感影像的一体化显示研究

遥感影像可以极大地增强DEM的表达效果,然而由于各种因素的影响,通常需对其进行预处理,传统方法是通过同名控制点进行校正。该文提出一种新的自动匹配算法,即提取DEM和遥感影像对应的特征线,利用Douglas-Peucker算法提取对应的特征点,以DEM特征点为离散点进行Delaunay三角剖分,并基于TIN完成纹理映射。实验结果表明,该算法显示效果较好,可有效改善畸变图像引起的错误显示。     

基于MODIS数据的吐鲁番盆地2001—2017年植被变化及水热组合影响分析

中国西北干旱地区的气候变化及其对植被的影响一直备受关注。以地形特殊的吐鲁番盆地为研究对象,利用实测气象站点数据、再分析气象格点数据以及MODIS卫星遥感植被指数,采用趋势检验、线性回归、偏相关分析等方法,探究了该地区2001—2017年间的植被变化及其与水热组合特征之间的关系。结果表明:(1)吐鲁番盆地降水量整体没有显著变化,但北部山区降水增长较多,气温总体呈显著上升趋势,尤其是盆地底部中心区域增温较大。(2)全区域植被指数(NDVI)总体呈极显著上升趋势,山区及中心区域NDVI增长率较大。(3)受水汽来源和日照时长的影响,吐鲁番盆地周边山区高程3 000 m左右NDVI值最高,山区植被最好的坡向是西北坡。(4)吐鲁番盆地水热组合复杂,水分条件是大部分地区植被生长的主要限制因素,降水与NDVI有较好的正相关,在山区和荒漠区热量增加不利于植被生长,但中心区域受地下水和人类活动影响,水分的供给相对稳定,热量增加利于植被生长。     

应用MODIS卫星数据提取植被-温度-水分综合指数的研究

中分辨率成像光谱仪(MODIS)覆盖可见光、近红外和热红外的36个波段,其波谱分辨率高、信息量丰富.通过分析MODIS数据的波谱特性以及植被和土壤的反射波谱特征,选用可见光波段(0.66 μm)、近红外波段(0.86 μm、1.24 μm)提取修正的土壤调整植被指数(MSAVI)和归一化植被水分指数(NDWI);用两个热红外波段(8.6 μm、11 μm)反演植被冠层温度,并通过分析三者之间的耦合特征来提取反映植被水分状况的综合指标(VTWSI).用实测的植被水分数据和模拟的叶片等效水分厚度数据验证所提取的VTWSI值,拟合结果表明呈显著正相关,说明所提取的VTWSI可有效反映植被的水分状况.该项研究探讨了一种直接从卫星遥感数据提取植被水分指标的新方法,为研究干旱、半干旱地区的区域缺水提供简便途径.     

利用MOD13Q1产品监测肯尼亚2001-2010年荒漠化动态

使用MODIS MOD13Q1-NDVI数据,通过NDVI累计计算,得到肯尼亚2001年和2010年植被生长状况较好时期的NDVI影像.基于像元二分模型,估算植被盖度.利用植被盖度进行荒漠化评价.结果表明,肯尼亚近10年来生态环境总体趋于改善,荒漠化发展态势并不明显,但荒漠化问题仍然严重.不同程度的荒漠化土地变化趋势不尽相同,轻度荒漠化和重度荒漠化转出面积大于转入面积,呈现减少趋势,非荒漠化和中度荒漠化变化相反,各省区的荒漠化土地变化趋势也不相同.在小范围地区内,使用Landsat-5 TM影像进行验证,发现与MODIS数据评价结果相似,但更能详尽的描述重点区域的荒漠化问题.     

基于MODIS影像的农用地自然质量动态快速监测研究

利用遥感技术动态并快速地监测农用地自然质量时空上的变化信息,是当前农用地质量研究的热点问题.以MODIS影像和江苏省农用地分等属性数据为基础,综合应用GIS,RS技术以及统计学原理,以宜兴市为研究区进行遥感影像灰度值与农用地自然质量指数的相关性分析,借助回归分析建立农用地自然质量遥感的MODIS数据模型,并利用该模型对无锡市农用地分等单元进行验证.结果证明,该模型拟合程度较好,利用MODIS数据模型对农用地自然质量时空上的变化信息进行监测是可行的.最后探讨了MODIS影像反演农用地自然质量产生误差的原因,对进一步利用遥感技术进行农用地自然质量动态监测具有一定的启示意义.     

基于MODIS时间序列数据的沙漠化遥感监测及沙漠化土地图谱分析——以内蒙古中西部地区为例

土地沙漠化是内蒙古中西部地区主要的生态环境问题之一,遥感与图谱分析为其研究提供了有效的技术手段。基于MODIS数据产品,反演时间序列的沙漠化监测指标,结合决策树分类法提取沙漠化土地信息,并提出新的沙漠化修正指数进行沙漠化土地动态分析;采用地学图谱分析方法提取了3个不同时间尺度上沙漠化土地的时空复合图谱信息,对沙漠化土地类型变化、土地沙漠化的程度等进行分析。结果表明:(1)遥感监测指标与决策树分类方法相结合可以有效地提取沙漠化土地信息。(2)2000-2014年内蒙古中西部地区的沙漠化程度与面积总体上呈减轻与减少趋势,2011-2014年间沙漠化总面积年平均值约为17.2万km²,比2000-2010年沙漠化总面积年平均值减少约2万km²。(3)沙漠化土地变化具有多时间尺度的特征,短时间尺度与较长时间尺度上沙漠化的动态变化趋势不同。各类型沙漠化土地动态度的绝对值随时间尺度的增加而降低。不同时间尺度沙漠化土地的净逆转比例也不同,2005-2010年和2005-2014年沙漠化土地净逆转比例较大,分别为13.95%和9.08%。受研究时段长度的限制,10 a或更长时间尺度上进行沙漠化动态变化趋势及其成因机制的分析可能更为合理;而5 a或更短的时间尺度,可能仅对揭示沙漠化高风险区或快速恢复区等热点地区有帮助。(4)2000-2014年毛乌素沙地及阴山北麓的农牧交错区等地区呈现相对稳定逆转的态势,而浑善达克沙地中西部等部分地区沙漠化土地变化较不稳定,近5 a仍呈现恶化的态势。     

基于MODIS数据的旅游温湿指数时空分布研究

旅游舒适度对旅游气候资源评价以及气候条件与旅游活动关系研究等具有重要意义,而温湿指数是衡量旅游舒适度的一项重要指标。提出适用于MODIS遥感数据的旅游温湿指数模型,介绍模型所需参数地表温度和地面水气压的遥感反演方法。利用该模型计算我国2003年12个月的旅游温湿指数,并分析其时空分布特征。     

21世纪初科尔沁沙地沙漠化土地变化趋势

以2000年和2005年TM影像为信息源,在建立目视解译标志的基础上,利用GIS的图像、数据处理功能,对科尔沁沙地近5年来土地沙漠化动态变化进行监测。结果表明,科尔沁沙地沙漠化面积由2000年的22423.1 km² 变为2005年的22422.4 km²,仅以0.14 km²·a^-1的速度减少,表明该区沙漠化面积不断加剧的态势得以控制并趋于相对稳定状态;不同类型土地的沙漠化动态变化程度不一,原沙漠化土地沙漠化程度明显减轻,沙漠化逆转与恶化面积的差值为958.9 km²,但监测期间有113.3 km²非沙漠化土地沙漠化,发展速度为22.7 km²·a^-1,这一态势值得引起足够重视。     

基于遥感和GIS技术的荒漠化动态分析——以宁夏盐池为例

荒漠化是当今全球和中国最为严重的环境与社会经济问题之一,它的危害已深入到自然与社会经济的各个方面。选取荒漠化问题突出的宁夏盐池县作为研究区,通过3期遥感TM影像(1986年、1996年、2000年),运用GIS的分析手段,综合土地利用图、地形图和其他资料形成盐池县3期荒漠化现状图及两阶段动态图。盐池荒漠化土地类型的结构变化表明,荒漠化受非荒漠化类型土地限制,其面积有所减小,但程度在加重。荒漠化发展的原因是自然因素与人为因素共同作用的结果。     

基于MERSI和MODIS的太湖水体叶绿素a含量反演

水体叶绿素a含量的遥感反演是监测水体光学特性、评价水体污染的一个重要指标.本文以FY-3A/MERSI和AQUA/MODIS遥感影像为数据源,结合水体实测的叶绿索a含量,利用两类反射率模型,研究星载数据遥感反演叶绿素a的可行性.研究表明:基于FY-3A/MERSI和AQUA/MODIS可见光-近红外通道的光谱反演模型(...     

沙漠化遥感监测与定量评价研究综述

土地沙漠化是当今世界最为严重的环境-社会-经济问题之一,遥感技术以其宏观性、综合性、获取信息量大、时间周期短等优势,已成为沙漠化监测与定量评价的重要数据来源和技术手段。本文阐述了国内外运用遥感技术监测与评价沙漠化研究进展,归纳总结了几种常用的定量指标（FVC/NPP、RUE、Albedo、LST、土壤湿度等）和沙漠化信息定量提取方法（专题指数提取法、ANN、混合像元分析法、决策树分类法等）。分析指出目前沙漠化遥感监测与评价指标体系不完善、尺度效应以及沙漠化信息提取方法方面的研究不足,并提出开展沙漠化多指标、多尺度综合监测与评价研究是未来的发展趋势之一。     

北京一号卫星影像的数据融合研究

"北京一号"卫星是我国近期发射的一颗中高分辨率对地观测小卫星.鉴于数据融合技术在遥感领域的重要作用,对该卫星多光谱与全色波段数据进行不同融合方法的实验.具体以河南新郑地区为实验区,应用遥感处理软件,通过定性分析和定量评价,得出Brovey变换是目前较适合北京一号小卫星数据的融合方法,而小波HIS变换则是以后研究的重要发展趋势.     

基于MODIS数据的柴达木盆地南缘绿洲土地覆盖动态变化研究

基于遥感和GIS技术手段,利用2000—2009年生长季的MODIS数据对柴达木盆地南缘绿洲进行了土地覆盖分类,得到前期（2000—2004年）和后期（2005—2009年）两期土地分类图以及2000—2009年土地覆盖类型变化趋势图,分析了2000—2009年10 a尺度上该地区土地覆盖类型的面积变化以及空间分布格局。分析得知,柴达木盆地南缘绿洲同时存在两种演化趋势:绿洲化和荒漠化。近10 a来绿洲化的总面积为1 040 km2,占研究区面积的4.58%,主要集中在荒漠化区域与稳定区域之间;荒漠化的总面积为399 km2,占研究区面积的1.76%,其中80%集中在绿洲边缘（4 km以内）,也就是说,绿洲的边缘地区相对于绿洲的其他区域更易于发生荒漠化现象。从整个研究区来看,绿洲化趋势高于荒漠化趋势,其原因可能主要是由于近年来气候变暖,昆仑山上大量冰雪融化,为下游绿洲提供了一定的水资源,但绿洲上游一些地区人类活动的加剧使用了大量的水资源间接地影响了绿洲的演化,使得绿洲边缘水资源缺乏的地区荒漠化加剧。     

甘肃省玛曲县土地沙漠化发展及其成因分析

利用遥感和GIS空间分析技术,以多期遥感数据为主要信息源,对甘肃省玛曲县土地沙漠化进行监测,在此基础上进行沙漠化成因分析。研究结果表明,1975-1990年研究区沙漠化处于强烈发展阶段,沙漠化土地面积增加了44 093.8 hm²,其中流动沙地、半固定沙地、固定沙地面积分别增加了39.9 hm²、27 702.7 hm²、16 351.2 hm²。1990-2000年沙漠化程度加剧,沙漠化总面积增加了142.4 hm²,其中流动沙地和半固定沙地分别增加了200.1 hm2、326.6 hm2,而固定沙地面积减少了384.3 hm²。2000-2005年玛曲县沙漠化发生逆转,沙漠化土地面积减少了3 226.2 hm²。分析表明,长期过度放牧,气温显著升高,人类不合理的活动和鼠虫害的泛滥是造成玛曲县土地沙漠化的主要原因。     

遥感技术在中国土地荒漠化监测中的应用进展

土地荒漠化已成为一个全球性的重大环境问题,也是我国面临的严重生态环境问题.遥感技术以其信息量大、获取速度快、覆盖范围广、受人力物力的限制小等优点,在过去的30多年中,已逐渐成为土地荒漠化监测的重要数据来源和技术手段.本文首先概述了土地荒漠化遥感监测中使用的遥感数据源,综述了各类卫星遥感影像、影像的不同季相、波段和各类植被指数的选择等;讨论了土地荒漠化信息遥感提取的多种方法,综合比较不同遥感提取方法的优缺点,进而分析土地荒漠化遥感监测中多采用计算机自动分类与人工手动分类结合的原因.最后,指出遥感技术在土地荒漠化监测中存在的一些问题,并提出土地荒漠化遥感监测中综合指标与综合方法集成研究等发展方向.