基于遥感技术的河南省农业旱情监测研究

干旱的发生不仅影响农业生产,还极大地破坏了生态环境。遥感技术宏观、客观、迅速和廉价的优势及其近年来的飞速发展,为旱情监测开辟了一条新途径。利用RS、GIS、GPS技术,使用MODIS卫星的归一化植被指数（ NDVI）数据、地表温度（ LST）数据和水文气象数据,结合当前旱情监测模型,以植被指数和地表温度为依托,建立了适合河南省的农业旱情遥感监测模型。     

“3S”技术在四川生态环境动态监测中的应用研究

为有效实现四川省生态环境的动态监测,运用RS、GIS和GPS技术,以2004年中巴资源卫星(CBERS-02)遥感影像数据为信息源,2000年TM遥感影像解译的数据为基础,对2004年遥感影像进行解译,修改2000年数据库;手持GPS接收机,在野外对解译成果进行验证,更新数据库;利用GIS技术的空间分析功能,提取出2000～2004年期间土地利用/覆被变化信息,得到2000～2004年期间四川省高精度的土地利用/覆被变化数据库。最后对四川省土地利用/覆被变化信息进行分析,对四川省生态环境的下一步研究指名了方向。     

RS和GIS在城镇扩张动态监测中的研究进展与展望

利用不同时相的卫星遥感影像数据通过数字图像处理方法获取城镇信息,从而揭示城镇动态变化是监测城镇扩张的有效方法之一。介绍RS和GIS技术在城镇扩张中应用的优越性,分析近年来国内外RS和GIS技术在城镇扩张中应用的进展情况,并对应用遥感影像提取城镇信息技术的优缺点进行分析,最后对未来城镇扩张研究的发展趋势进行探讨。     

生态环境"3S"技术定量动态分析——以内蒙古阿拉善为例

2002年,应用RS、GIS高新技术,对全盟生态环境现状进行1996年、2000年、2002年度定量动态对比监测,选择2000、2002年美国七号卫星ETM数据、1996年美国五号卫星TM数据为新、旧时相,采用计算机影像融合、动态监测、监督分类等遥感技术,对全盟前后7年间生态环境现状进行遥感定量获取,在132个外业遥感样区的验证下,获得了阿拉善盟遥感动态监测数据,建立了生态环境现状本底数据库。在"海量"的GIS数据库支持下,实现了全盟生态环境定量动态分析。本文着重介绍全盟生态环境定量动态分析成果。     

基于IRS-P6卫星影像的高原地貌分类与信息提取

利用遥感影像进行地形地貌制图,因其成图周期短、制图精度高、修改方便和更新快捷等优势,现已成为中小比例尺地貌制图的主要方法。利用高分辨率的IRS-P6卫星影像对青海省天峻县的高原地貌进行分类与信息提取,并制作大比例尺地貌图。采用遥感(remote sensing,RS)和GIS技术对遥感数据和不同来源的辅助数据进行处理,将其统一到同一GIS平台,在此基础上详细阐述了地貌分类、信息提取的技术流程和地貌图制作的方法。研究表明,基于高分辨率遥感影像数据,采用RS和GIS相结合的技术,可以大大降低地貌分类的难度,提高地貌信息提取与制图的速度和效率。     

生态环境“3S”技术定量动态分析——以内蒙古阿拉善为例

2002年，应用RS、GIS高新技术，对全盟生态环境现状进行1996年、2000年、2002年度定量动态对比监测，选择2000、2002年美国七号卫星ETM数据、1996年美国五号卫星TM数据为新、IE／时相，采用计算机影像融合、动态监测、监督分类等遥感技术，对全盟前后7年间生态环境现状进行遥感定量获取，在132个外业遥感样区的验证下，获得了阿拉善盟遥感动态监测数据，建立了生态环境现状本底数据库。在“海量”的GIS数据库支持下，实现了全盟生态环境定量动态分析。本文着重介绍全盟生态环境定量动态分析成果。     

内蒙古阿拉善盟生态环境“3S”技术定量动态分析

20 0 2年,应用RS、GIS高新技术,对全盟生态环境现状进行1 996年、2 0 0 0年、2 0 0 2年度定量动态对比监测,选择2 0 0 0、2 0 0 2年美国七号卫星ETM数据、1 996年美国五号卫星TM数据为新、旧时相,采用计算机影像融合、动态监测、监督分类等遥感技术,对全盟前后7年间生态环境现状进行遥感定量获取,在1 32个外业遥感样区的验证下,获得了阿拉善盟遥感动态监测数据,建立了生态环境现状本底数据库。在“海量”的GIS数据库支持下,实现了全盟生态环境定量动态分析。本文着重介绍全盟生态环境定量动态分析成果。     

基于RS和GIS的城镇化与南四湖生态易损性关系

城镇建设与扩张是人类社会经济发展到一定阶段的必然过程,但城镇发展会对区域的生态系统产生不可忽视的影响,在脆弱敏感的湿地区域表现尤为突出。该文以山东省南四湖以及周边3个县域为研究对象,以遥感数据为基础,利用GIS技术,分析研究区1987—2010年间的地表覆被变化和生态易损性变化,并通过卫星遥感影像分析城镇景观的变化,探讨城镇化与区域生态易损性的关系。结果表明:1987—2010年间,城镇面积的增长占所有景观有效变化的60%以上,但区域内生态损失度变化最大的景观却是水域和绿地,生态易损性变化最明显的区域是南四湖湖滨地带。     

塔里木河下游流域输水工程生态效应评价研究

采用2002-2014年塔里木河下游的长时间序列野外调查资料和卫星遥感解译成果数据,对输水后研究区内地表覆盖时空变化、地下水、植被覆盖及其景观格局变化特征进行了综合分析。同时,利用收集到的气象和水利工程数据对流域生态环境变化原因进行了初步探讨。结果表明,经过10余a的治理,塔里木河下游流域的植被覆盖情况有所改善,研究区植被整体生长状况有所好转。     

航空遥感地表温度时间归一化

航空热红外遥感影像的航带宽度一般较为有限,通常需要进行连续飞行获得多个航带才能覆盖一个较大的研究区;由于地表温度随时间变化迅速,不同航带间地表温度存在差异。因此,进行不同航带影像拼接之前,需要对不同航带的地表温度进行时间归一化。本文基于温度日变化模型,构建了航空遥感地表温度时间归一化方法;结合Hi WATER试验区高密度的气象观测数据,分析了天气晴朗条件下,风速的大小和波动剧烈程度对地表温度日变化模型的影响,在此基础上发展了一种考虑风速影响的改进温度日变化模型。验证结果表明:两种模型均能够减小观测时间不同导致的地表温度瞬时波动差异;考虑风速影响的改进模型比未改进模型的精度提高0.3—0.6 K,且其提供的地表温度在时间尺度变化上更加符合实际情况。本研究建立的相关模型对于卫星遥感地表温度的时间归一化也具有借鉴意义。     

Remote sensing research issues of the National Land Use Change Program of China

In 1999, the Ministry of Land and Resources (MLR) of China launched the National Land Use Change Program especially to monitor the scale and distribution of urban expansion and the decrease in cultivated land through remote sensing technology. This Program has been carried out annually and continuously for seven years since then and played an important role in the policy-making of MLR about land management and planning. This paper gives an overview about this Program and discusses several research issues. First, the remote sensing data sources and other ancillary data used in this Program are presented. The approaches for image preprocessing, i.e. radiometric normalization, image geometric rectification and image fusion are then introduced with an emphasis on the algorithm development for image registration. Second, land use change detection technique is the most critical and complex aspect of the Program. The methodologies for change detection using either bi-temporal image pair or one existing land use map and one remotely sensed image are detailed. Third, since the data of land use changes derived from remote sensing will be operationally used for local and central government, field validation and accuracy assessment are crucial to ensure the reliability of change detection results. The strategy of field work and the resulting accuracy evaluations is presented. The land use and change information derived from remotely sensed data has wide applications for land management, including land use database updating, verification of land use planning and monitoring of national high-tech parks. Last, suggestions on how to make full use of the images and change detection result, to improve the consistency of land use classification and to develop change detection algorithms for diverse and complex remote sensing data are given.     

Geostatistical techniques for incorporating spatial correlation into land use change models

Land use modeling requires large amounts of data that are typically spatially correlated. This study applies two geostatistical techniques to account for spatial correlation in residential land use change modeling. In the first approach, we combined generalized linear model (GLM) with indicator kriging to estimate the posterior probability of residential development. In the second approach, generalized linear mixed model (GLMM) was used to simultaneously model spatial correlation and regression fixed effects. Spatial agreement between actual and modeled land use change was higher for the GLM incorporating indicator kriging. The GLMM produced more reliable estimates and could be more useful in analyzing the effects of driving factors of land use change for land use planning.     

武汉市1：1万土地利用数据库建设与应用

1:1万土地利用数据库是土地管理信息化的基础,其最终目的是为国土资源管理以及其它行业服务。本文在土地管理基本理论和武汉市土地利用数据库应用实践的基础上,研究了数据库应用的多种方法,总结了数据库的应用模式以及多种应用成果表达方式。结果表明,土地利用数据库在日常地籍管理、土地资源与资产管理以及经济社会发展等领域有着广泛的应用。     

土地利用变化模拟模型及应用研究进展

元胞自动机CA(Cellular Automata)和多智能体ABM(Agent-Based Model)模型是土地利用格局和演化模拟的主流方法,两者在模拟自然因素影响和人文驱动机制方面具有突出优势,为LUCC研究提供了重要的工具。当前,ABM无论在模型构建还是应用研究方面,CA和ABM均取得了显著进展。论文从数据基础、模拟尺度、CA转换规则挖掘、ABM行为规则定义、CA和ABM的耦合4个方面梳理土地利用模拟模型和方法的研究进展。并总结这些模型在虚拟城市模拟与理论验证、真实城市模拟与规划预测以及多类用地模拟与辅助决策等方面的应用。最后,总结土地利用模拟模型在精细模拟和全球变化研究方面存在的局限性,认为未来发展将主要集中于解决从2维模型向3维模型发展、大数据与规则精细挖掘以及大尺度模拟与知识迁移等问题。     

土地质量数据在土地统计中的应用

在现行的土地统计制度中 ,土地统计指标大多使用的是土地调查及土地登记的数据 ,而较少使用土地质量方面的数据。这就使得土地统计数据只能反映土地的数量和利用类别现状 ,而不能综合地反映土地的数量、质量、利用类别的实际情况。文中以土地分等定级为前提 ,提出一种将土地质量等级量化为权重的构想。同时设计一种质量权面积指标以加强土地质量因素在土地统计中的利用 ,并举例说明具体设计及实施方法。     

A Dutch multi-date land use database: Identification of real and methodological changes

Land cover and land use are important information sources for environmental issues. One of the most important changes at the Earth's surface concerns land cover and land use. Knowledge about the location and type of these changes is essential for environmental modeling and management. Remote sensing data in combination with additional spatial data are recognized as an important source of information to detect these land cover and land use changes.     

城市土地信息系统设计的初步研究

土地是人类赖以生存和发展的物质基础。随着人口增长和人与地矛盾的日益加剧,如何合理利用有限的土地资源,是关系人类生存和经济社会持续发展的重大问题。城市土地信息系统(ULIS)的建立就是为了合理利用城市土地,保证城市土地利用和开发经营活动的相互协调,以在保持土地生态平衡的条件下,达到社会经济及环境效益最优化。本文就建立城市土地信息系统的基本思路作了框架式描述,力求使其简单明确。     

Analyzing the effects of scale and land use pattern metrics on land use database generalization indices

The generalization index system is one of the critical issues for computer-aided land use database generalization. This paper studies the scale and land use pattern effects on land use database generalization indices and estimates the thresholds of these indices based on a typical land use database sample. The index system of land use database generalization is discussed and constructed from macro and micro perspectives. Six land use pattern metrics, namely, land use diversity index, land use dominance index, land use homogeneity index, land use fragmentation index, the index of land use type dominance, and the index of land use type fragmentation, are designed to characterize land use patterns and are introduced into the analysis of land use pattern effect on land use database indices. The analysis framework of the scale and land use pattern effects on the land use database indices are proposed by employing statistical techniques. Based on the land use database samples at multiple spatial scales collected in various land use regions across China, the study generates rules for both scale and land use pattern effects on the indices, including map area proportion of land use types, total map load, parcel map load, and minimum parcel area. The thresholds of these indices in land use database generalization are produced at the scales of 1:50,000, 1:100,000, 1:250,000, and 1:500,000. An experimental generalization at county level demonstrates how to determine the generalization index values considering scale and land use pattern, and how to evaluate the generalization results using our macro indices.     

Toward accountable land use mapping: Using geocomputation to improve classification accuracy and reveal uncertainty

The classification of satellite imagery into land use/cover maps is a major challenge in the field of remote sensing. This research aimed at improving the classification accuracy while also revealing uncertain areas by employing a geocomputational approach. We computed numerous land use maps by considering both image texture and band ratio information in the classification procedure. For each land use class, those classifications with the highest class-accuracy were selected and combined into class-probability maps. By selecting the land use class with highest probability for each pixel, we created a hard classification. We stored the corresponding class probabilities in a separate map, indicating the spatial uncertainty in the hard classification. By combining the uncertainty map and the hard classification we created a probability-based land use map, containing spatial estimates of the uncertainty. The technique was tested for both ASTER and Landsat 5 satellite imagery of Gorizia, Italy, and resulted in a 34% and 31% increase, respectively, in the kappa coefficient of classification accuracy. We believe that geocomputational classification methods can be used generally to improve land use and land cover classification from imagery, and to help incorporate classification uncertainty into the resultant map themes.     

基于遥感和GIS的中国土地利用/土地覆盖的现状研究

通过利用土地利用程度指数和植被指数等指标。采用ＧＩＳ工具和数学模型方法,对中国土地利用／土地覆盖的现状进行分析,结论为：中国现有土 况代表着中国总的土地利用程度指数为２０２的一种开发利用水平。从土地利用程度指数极限为４００看,中国土地资源总的开发程度仅达开发极限的一半;东部湿润区以耕地型覆盖为主,开发利用程度高;