基于文献计量评价的无人机生态遥感监测研究进展

利用2004-2018年Web of Science数据库中无人机生态遥感监测领域的相关文献,通过文献计量统计和可视化方法对发文量、作者、国家、机构、期刊和关键词等进行分析,从文献计量视角评价了国际无人机生态遥感监测研究的发展历程和进展。结果表明：检索到的381篇该领域的文献来自全球62个国家、646所机构的1 598位学者,2013年以来相关文献数量呈高速增长趋势。在该领域研究中,美国、中国和西班牙的综合科研力量最强;美国农业部、西班牙国家科学研究委员会和中国科学院的发文量全球领先;虽然全球有较多学者从事该领域研究,但国际学者间的交流和合作相对较少。Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing和Precision Agriculture是该领域文献的主要期刊载体。除检索词“Unmanned Aerial Vehicle”“Drone”外,“Precision agriculture”“Vegetation indices”“Forest inventory”等是出现频次较高的关键词,表明无人机遥感在精准农业、植被调查等方面的应用是研究重点。为了促进无人机生态遥感监测研究,建议国内外学者间加强交流合作,增强技术创新并拓宽在生态监测领域的应用范围。     

中国沙障研究进展与热点分析：基于Vosviewer和Citespace的图谱量化分析

基于Vosviewer和Citespace的图谱量化分析,选取1980—2020年以中国知网（CNKI）、万方数据、维普资讯为数据源的1 462篇关于中国沙障研究的文献,以及2000年后发表在外文期刊上的关于沙障的高被引文章50篇为样本,统计并绘制文献产出量变化、关键词共现、作者合作共现、机构合作以及突变和时区变化图谱等,厘清中国沙障研究的现状及挖掘热点问题。结果表明：中国沙障研究文献产出量可分为4个阶段：1980—1990年处于起步阶段、1990—2000年处于发展阶段、2000—2010年处于迅猛发展趋势、2010—2020年处于高平稳发展趋势;关键词共现主要在沙漠治理、植物固沙、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠、风洞和数值模拟、沙障自动铺设机;作者和机构之间的合作表现为整体分散、部分集中的形式,缺乏成员、组织之间的相互交流和合作;突变分析表明,2013年后,中国沙障的研究热点为水土保持、植被恢复、数值模拟、风速流场、输沙量、防沙治沙措施以及防沙治沙政策的制定,以上热点也必将是未来一段时间的热点问题。展望未来,尽管中国荒漠化总体趋势有所遏制,但荒漠化治理依然任重道远。     

基于知识图谱的中国湿地保护研究可视化分析

以CNKI中文核心期刊论文数据库为数据支撑,通过采用知识图谱软件对中国1989—2019年的湿地保护研究进行知识图谱结构可视化分析,绘制出湿地保护研究的发文数量、核心关键词共现、时区等可视化分析图谱。研究结果显示:(1)我国湿地保护研究总体经历了新兴起步到迅速增长、逐步趋于平稳的发展历程;(2)湿地公园、生态修复、湿地生态系统及生态补偿是湿地保护研究领域的热点;(3)湿地保护研究视角多元、研究主题丰富、研究方法多样,大致形成了六大研究主题,湿地评价方法体系完善、技术方法创新及湿地立法仍需重点关注;(4)近几年湿地保护研究创新点有待突破,随着国家公园建设的推进以及自然保护地的整合,未来湿地保护研究有望进入另一个全新的发展阶段。     

基于知识图谱的地理教学研究热点及研究趋势分析

本文对中国知网数据库1992至2022年中有关地理教学的研究文献进行计量分析,利用CiteSpace软件对1477篇核心期刊进行可视化分析。研究得出：（1）地理教学研究发文量总体呈现上升趋势,2018年回落后又出现增长趋势;（2）地理教学研究热点主要集中于区域地理、地理教材、课程标准、教学内容、教学策略、核心素养;（3）近30年地理教学发展趋于现代化和专业化,地理教学理念与时俱进,地理教学内容与地理教学方法多元化。基于此,本文提出两点展望：加强地理教学研究机构以及作者之间的合作交流;重视一线地理教师教学研究,发挥一线教师的作用。     

基于科学知识图谱的干旱区城镇化文献计量分析

通过CiteSpace对1984—2020年中国知网(CNKI)中干旱区城镇化研究的2703篇文献进行分析,利用发文时间分布、作者与机构共现、关键词共现和突现词检测分析了干旱区城镇化研究的发文趋势、阶段划分、核心作者与机构网络、主题演变与历史热点.相关研究的发文量先升后降,可以划分出萌芽、快速、蓬勃、成熟4个时期.涌现...     

城市精明发展研究热点与前沿可视化分析

以CNKI中国知网总库和Web of Science核心合集数据库为数据源,利用可视化分析工具Citespace V对2000-01-01—2019-05-01城市精明发展研究的相关文献进行分析。根据热点关键词共现和聚类分析、突现词前沿路径辨识分析、发文作者及机构合作网络分析以及发文期刊网络分析等方法绘制国内外相应的知识结构图谱,并立足城市精明发展研究的理论内涵、量化测度、实践应用层面进行评述。结果表明：1）国内外城市精明发展研究领域形成了初具规模的研究网络,但知识结构网络紧密性有待加强。2）国内外研究主题聚类知识群组数量较多,关键词共现聚类演化路径较长且相对分散,尚未形成势力强劲的时区流动和继承脉络。3）国内研究热点前沿逐渐从宏观理论分析转向城市微观实践应用以及城市收缩新兴态势。4）国内外研究人员学科背景广泛但互引关系稀松,亟待加强交流探讨;国内研究机构学科划分细致广泛,区域科研能力差异显著,东部地区和北京表现突出。5）国内经济管理与可持续发展、地理学、建筑科学与工程领域城市精明发展研究载文成果较为丰富。     

基于CiteSpace文献计量的国内外高原湖泊研究态势分析

湖泊是生态系统中至关重要的一环,高原湖泊极易受先天条件、气候变化和人类活动的影响,保护和治理好高原湖泊意义重大。基于CiteSpace文献计量法,利用WOS和CNKI数据库对高原湖泊主题进行可视化分析,归纳了2001—2021年国内外高原湖泊研究的文献量、研究热点和前沿演进趋势。结果表明:国外高原湖泊研究的发文量远远高于我国;我国更重视政府职能管理,而国外更注重数据模型的模拟跟踪;国外的研究一直聚焦于治理技术更新,我国则倾向于根据政策导向来选择研究方向。随着我国生态文明建设的不断深入,亟需制定高原湖泊保护治理的长期性政策,提高民众的关注度,加强开展国际科技交流与合作,提高我国高原湖泊保护治理的技术水平。     

基于无人机可见光遥感影像的救灾帐篷信息提取

在分析救灾帐篷的光谱和形状特征基础上,将基于像元和面向对象分类方法相结合,提出一种针对无人机可见光遥感影像的救灾帐篷信息提取方法。首先基于帐篷初始样本在三维光谱空间中的范围对图像进行快速二值化初分类,通过聚类与尺寸滤波消除噪声图斑对后续信息提取的影响;然后引入不同结构模板的邻域分析和形态学方法还原对象空间形状,针对遥感影像的第一主成分,提取分割对象的光谱均值、局部二值模式对比度(LBP Contrast)均值、长轴长等特征;最后利用基于径向基函数(RBF)的支持向量机(SVM)分类方法完整提取救灾帐篷。以灾后常用的0.2m无人机可见光遥感影像为例的实验结果表明,救灾帐篷识别率高达95.5%。该方法运算效率高,克服了蓬顶内部异质性和相似物的影响,对于利用无人机可见光遥感影像开展救灾帐篷的检测与分析具有参考价值。     

无人机遥感组网冗余容错的研究

针对无人机在遥感遥测领域组网过程中存在的随机故障,进而导致无人机在任务执行过程中任一约束的及时响应缺失,将会影响任务总体结果或导致整个任务部分及完全失败的问题,论文提出无人机遥感组网冗余容错方法。该方法采用领航—跟随的无人机编队飞行模式,多台组网无人机稳定可靠完成指定的飞行任务,验证了冗余容错方法,解决了无人机遥感组网冗余容错技术中的有和无的问题。     

基于CiteSpace国内干旱遥感监测的知识图谱分析

利用CiteSpace软件对1995—2017年中国知网的"SCI来源期刊"、"EI来源期刊"、"核心期刊"以及"CSSCI来源期刊"数据库中有关干旱遥感监测研究的642篇文献进行可视化分析得到知识图谱。结果表明:国内经历了传统基于站点的干旱监测、小范围的干旱遥感监测试验到大范围干旱遥感监测及应用三个阶段;干旱遥感监测主要从"干旱监测"、"遥感监测"、"温度植被干旱指数"、"土壤湿度"、"地表温度"以及"归一化植被指数"等方向展开;王鹏新、张树誉、张强等是主要的发文作者;中国科学院、中国气象局、中国农业大学等是主要的发文机构。基于多源信息的干旱综合监测模型、大范围干旱监测评估、预警以及决策支持系统、干旱遥感监测技术在社会服务方面的应用以及加强国内学者与机构之间的交流合作是未来国内干旱监测研究几个重要方面。     

基于多类型无人机数据的红树林遥感分类对比

使用固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机获取广东珠海淇澳岛红树林保护区多类型无人机遥感影像,使用基于面向对象分类的K-最近邻与随机森林分类器对研究区影像进行红树林树种精细分类和对比分析,并探讨了不同类型无人机平台在红树林资源调查应用中的优缺点。结果表明：1）固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机数据使用K-最近邻法的分类精度分别为：73.8%、72.8%和79.7%;使用随机森林法的分类精度分别为：81.1%、84.8%和89.3%。3种平台类型的无人机数据均适用于红树林精细分类研究,对于无人机红树林遥感数据,随机森林的分类方法优于K-最近邻方法。2）以拍摄面积与用时之比估算采集效率,固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机分别为0.036、0.013和0.003 km2/min。固定翼无人机的采集效率具有明显优势。3）固定翼无人机适合大范围红树林数据采集,要求较高;消费级旋翼无人机适于获取小范围精细数据,成本低且易学易用;专业级旋翼无人机适合搭载质量稍大的如成像光谱仪、LiDAR等专业传感器获取多源数据。最后给出了无人机在红树林遥感研究中的注意事项和建议。     

基于无人机遥感的盛花期薇甘菊爆发点识别与监测

局域尺度上爆发点的识别与监测是薇甘菊（Mikania micrantha）入侵研究的一个难点,无人机遥感为此提供了新的研究手段。采用无人机搭载RGB相机获取研究地的正射影像,采用波段运算、影像分割和深度学习3种方法对盛花期薇甘菊的爆发点进行识别。结果表明：高分辨率的RGB拼接影像可直接用于目视识别薇甘菊的爆发点。过绿指数（EGI）、归一化过绿指数（NEGI）、蓝绿差异指数（BGDI）、绿红差异指数（GRDI）、归一化绿红差异指数（NGRDI）以及植被色素比值指数（PPR）均无法分离薇甘菊和其附主植物;但PPR指数可为面向对象的多尺度分割提供参数支持。面向对象的多尺度分割可自动识别薇甘菊的爆发点,但会低估其爆发面积。基于深度学习（Deeplab V3+）的自动识别方法,能准确识别薇甘菊的爆发点和爆发面积,测试集的平均交并比（mIoU）为78.46%,像素精度为88.62%。无人机遥感数据为局域尺度上的薇甘菊扩散机制研究提供了基础,也为薇甘菊入侵的监测、预警和精准防治提供了有力支撑。     

基于无人机遥感的古银叶树群落健康快速诊断

采用无人机低空遥感与地面调查相结合的方法对邻海陆地、远海陆地和盐生沼泽生境的古银叶树群落健康进行评价,利用冠层高度、林窗特征、光合有效辐射截面比、归一化植被指数（NDVI）、氮素反射指数（NRI）、黄色波段指数（YI）以及森林健康指数（FHI）等遥感指标指征古银叶树群落的健康状况。空-地结合的调查结果表明：1）盐生沼泽生境的古树由于树龄高,其树洞大且数量多,生境内生物多样性最低,邻海陆地生境的生物多样性最高。2）盐生沼泽生境的冠层高度最低;林窗面积最大,数量最少,形状复杂度最低;光合有效辐射截面比最小。以上指标在邻海陆地和远海陆地间差异不明显。NDVI、NRI、YI以及FHI的数值均表现出盐生沼泽小于远海陆地和邻海陆地的趋势,而在远海陆地和邻海陆地间的差异较小。3）无人机遥感的评价结果与地面调查结果契合度较高,客观地反映了不同生境古银叶树的健康状态。基于无人机遥感的评价体系在针对具体植物群落修改完善后,可以作为一种快速、无损和定量化的古树群落健康诊断方法。     

基于CiteSpace的地理教育研究知识图谱可视化分析

运用CiteSpace对地理教育研究文献进行分析,绘制文献数量、作者群体、关键词与发文机构等知识图谱。结果显示:地理教育研究主要领域有地理教学、可持续发展、分科教学法、地理素质教育等;作者和机构主要是师范大学中从事地理教学与研究的学者。除传统地理教育研究视角外,地理课程、教学改革、可持续发展与区域差异等也是研究热点。在新的国内外形势下,地理教育实证研究、地理教育可持续研究、"一带一路"战略对地理教育的新要求等需要重点关注。     

基于无人机遥感的喀斯特高原峡谷区火龙果单株识别提取方法

基于小型无人机搭载可见光镜头作为数据获取手段,通过对比可见光波段差异植被指数（VDVI）、过绿指数（ExG）、过绿减过红指数（ExG-ExR）、归一化绿红差异指数NGRDI和绿叶指数（GLI）5种可见光波段颜色指数方法应用于喀斯特高原峡谷区典型经济作物火龙果植株识别的适宜性,结合可视化空间建模工具模型构建器,提出一种以单植株平均面积分割株丛的思想,对火龙果进行植株识别分割和单株提取方法研究,结果表明：1）VDVI相比EXG、NGRDI、ExG-ExR、GLI等植被指数更适宜作为火龙果的识别分割方法;2）当VDVI的OTSU阈值取0.037时,能最大程度地分割目标地物与背景地物;3）通过人机交互基地实测获取的实际株数与提取株数验证,获得火龙果植株单株提取精度为91.7%。结果证实：以低空无人机可见光波段影像为数据源,VDVI指数作为识别方法,株丛分割应用于喀斯特高原峡谷区火龙果的单株识别提取具有可行性。     

用于植被冠层分析的高光谱波段的组合方法研究

波段数目多和波段宽度窄是高光谱分辨率遥感的两个显著特点 ,常规的用于分析的波段组合方法在信息的利用上是不充分的。笔者利用六种植物的冠层测量数据作为试验样本 ,使用了系统聚类分析的方法 ,找出具有信息相似性的波段 ,将这些波段划分为同一种通道类型 ,它们对于植被冠层中的同一种生化成分是敏感的 ,并使用主成分分析的方法进行降维、合并处理 ,得出可以用于实际分析的波段线性组合方法。最后利用前两个主成分的相对得分图 ,进行不同物种类别的划分 ,达到识别的目的。     

基于知识规则的遥感影像土地利用分类研究

以重庆北碚主城区为研究区域,提出一种基于遥感影像的光谱特征、灰度共生矩阵纹理特征和形状特征建立知识规则的方法,对该研究区进行土地利用分类。对QuickBird卫星影像进行分辨率融合,重点分析典型地物的光谱特征和纹理特征,并根据形状特征建立形状指数,综合上述知识建立提取规则对地物进行自动分类。分类结果表明,该方法能够消除单纯利用光谱信息分类的不足,有效解决地物混分现象,达到了较高的分类精度。     

土壤类型遥感识别推理决策器研究

介绍了干旱区土壤类型遥感识别推理决策器的设计原理与实现方法。在用TM遥感图像对土壤类型进行非监督分类的基础上，建立了正向推理与逆向推理相结合的推理机制，对土壤类型进行分类识别决策。用知识表示的产生式规则与框架式规则相结合的数据结构表示土壤学专家的土壤分类识别知识。用像结构模式建立了土壤分类识别的规则，构造了土壤分类判决树，并用典型像例模式进行了各类型土壤判据文件的组织。用该方法对新疆天山北麓阜康试验区的土壤分类识别进行了试验研究。结果表明，该方法分类精度可靠，为干旱区土壤分类识别开辟了一条新的途径。     

断裂构造的遥感研究方法综述

断裂构造是一种基本的构造型式。断裂构造遥感研究是高新探测技术与地球科学的有机结合 ,是断裂构造常规研究方法的有益补充和向纵深拓展的必然趋势。该文从总体思路、具体内容、操作方法等各个不同角度系统地论述了断裂构造遥感研究的现状和发展趋势 ,并在断裂构造信息提取、光谱特征分析、空间结构分析 (包括分形分析 )等方面提出了一些观点。