森林生态系统服务价值的遥感估算——以杭州市余杭区为例

森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其服务功能价值的评估对于整个地球的生态系统都具有重要的现实意义。遥感技术的发展,为研究森林生态系统服务价值提供了有力的手段和支持。本文采用了以CASA模型为基础的光能利用率模型,基于MODIS数据,估算了2005年杭州市余杭区森林的净第一性生产力(NPP),并计算得出研究区森林生态系统六项服务功能的总价值为13.8467亿元,其中直接经济价值和间接经济价值分别为2.5215亿元和11.3252亿元,各项服务功能价值的贡献大小顺序依次为:固碳释氧>涵养水源>有机物质生产>营养物质循环>水土保持>净化作用。本文旨在探讨一个进行森林生态系统服务功能估算与评价的方法,为区域生态系统的和谐发展提供理论依据和数据支持。     

遥感云服务平台技术研究与实验

遥感云服务是基于云计算技术,整合各种遥感信息和技术资源,通过互联网以按需共享的方式提供的遥感应用服务.本文在分析遥感云服务的基本模式和技术特点的基础上,阐述了遥感云服务的技术体系及关键技术,包括遥感数据云存储、遥感数据云处理、遥感应用云服务以及遥感数据云安全技术等,设计了遥感云服务平台总体架构和功能模块,并介绍了作者团队基于云计算技术研发的遥感云服务平台原型系统.该系统支持用户根据业务选择遥感数据和应用软件,在云服务平台自动部署的虚拟机上进行在线使用.实验表明,遥感云服务平台可以汇聚来自不同服务商的遥感信息、应用软件和计算资源,为用户提供一体化的按需应用服务,对于遥感技术的普及应用和产业化发展具有重要意义.     

基于遥感影像的富锦市生态系统服务价值分析

生态系统服务和土地利用实质上是相互影响、相互制约的关系,定量研究县域土地利用与生态服务价值的变化情况,为生态资源的合理定价与有效补偿、促进自然生态系统与社会经济系统的协调发展提供了科学依据。本文基于遥感影像,在GIS、RS技术支持下,分析了富锦市1990~2010年生态系统服务价值变化情况。研究结果表明:富锦市1990~2010年土地利用的生态系统服务价值总体持续降低,由1990年的2 919 713.47万元下降至2010年的1 671 722.54万元;生态系统服务价值量与其土地利用变化密切相关,当土地利用类型改变时,生态系统服务价值量也随之改变;人口和经济是研究区生态系统服务价值的主要驱动因素。     

中国陆地生态系统脆弱带遥感模型

本研究通过对我国陆地生态系统8个典型样地的植被指数取样实验和图像计算结果发现，这8个样地植被指数随着水、热因子的季节变化，在时间和空间上具有一定的“绿波推移”和“景观更替”规律。在中国东部湿润的季风区（样地1－3），随着纬度的增高，其月平均植被指数与月平均气温有较大的相关。发现降水相对丰沛的地带，热量和光照条件的变化成为植被生长和变化的自然限制因子；而在中国北方森林－森林草原－典型昌原－荒漠草原－荒漠地带上，随着从东部（湿润地区）到西部（干旱地区）干湿条件的更替，月平均植被指数与降水多寡有较大的正相关关系。在8个样地上都呈现出共同的规律，即定向风的分布与植被指数的分布在时间和空间上具有逆相分布的“套合关系”。尤其在时间上有相逆套合关系，这正是中国北方沙尘暴和沙漠化加剧的自然原因。本研究定量地给出了我国陆地不同经纬度带生态系统脆弱季节和累积时间的分布。     

基于多源遥感数据的生态系统服务功能时空演变趋势分析

研究区域生态系统服务功能的时空演变趋势,有助于揭示人类活动或气候变化对该区域生态环境的影响,从而为生态系统服务功能的保育和管理提供依据.本文以淮安市为研究区,通过在时间维上拓展生态系统服务功能重要性评估的遥感指数法,计算了2000—2018每年的水源涵养、水土保持和生物多样性维护功能,并利用Mann-Kendall非参...     

基于遥感影像与GIS的宝兴县生态服务功能评估

基于地面调查数据与遥感影像提取生态系统类型,充分利用气象数据、地形地貌数据、土壤类型数据等相关地理数据,针对宝兴县的实际情况,应用生态系统服务和交易综合评估模型,评估其生态系统的生物多样性维持等服务功能状况及空间分布特征,并结合现状对生态系统服务功能进行计算与评估分析。研究成果及数据可以为宝兴和相似地区的生态系统科学管理、保护和决策提供参考。     

基于遥感图像的湿地生态系统健康评价

黄河三角洲湿地是我国暖温带最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统.文中以遥感数据为基础,基于压力一状态一响应框架构建湿地生态系统健康评价指标体系,并运用熵权模糊物元的方法对研究区东营市河口区和垦利县湿地进行评价.研究表明,1997年、2001年、2006年的生态系统健康评价综合得分分别为0.6388、0.7361和0.8...     

福建省多源遥感影像云服务平台设计与实现

基于云计算、大数据、对象存储、免切片等技术,依托数字福建云计算中心政务云环境搭建多源遥感影像云服务平台。在分析用户需求和云平台研究现状的基础上,结合福建省陆海卫星遥感影像统筹业务需求,设计了平台总体架构、数据架构和功能模块,探讨了平台关键技术。平台构建了多源遥感影像自动识别、实时处理、动态发布、主动推送等一体化在线服务链路,实现了遥感影像数据“即收、即处、即发布”的一站式服务,对福建省卫星影像数据和遥感技术的应用和推广具有重要意义。     

天津滨海新区生态系统服务价值与生态补偿研究

随着经济的快速发展,使得生态环境的恶化愈加严重,生态系统服务是直接或间接源于生态系统功能,利用遥感手段计算生态服务价值成为重要一环。本文利用MODIS系列数据,通过选取合理的植被指数滤波算法,得到生长季以及年内最大增强型植被指数作为生态系统服务价值单价修正参数。进行天津滨海新区的生态系统服务价值的评估,并计算生态补偿额度。结果显示2010-2016年间湿地的面积减少是使得生态系统服务价值总量下降的一个重要原因,滨海新区生态系统服务价值的空间正相关性显著,空间集聚程度较高。湿地资源的生态补偿额最高,生态补偿优先级也排名较前,应较先得到生态补偿。     

海洋涡旋遥感：进展与挑战

海洋涡旋数量大、分布广、含能高、裹挟强,是研究物质循环、能量级联和圈层耦合的理想载体。对涡旋的全生命周期追踪观测成为21世纪以来海洋遥感领域最重要的进展之一,并引发了新一轮涡旋研究的热潮。本文从涡旋的温度异常、物质示踪、旋转流场和闭合拓扑等特征出发,简述了红外辐射计、可见光扫描仪、微波高度计、合成孔径雷达等遥感技术在涡旋观测中的机理和方法,重点阐述了卫星高度计涡旋识别与追踪算法及其在涡旋形态学、运动学和动力学中的应用。基于虚拟星座下的多参数遥感,介绍了涡旋在海洋、大气、生态等交叉学科领域的前沿应用和最新进展。指出当前涡旋遥感发展面临的亚中尺度、垂直结构、跨学科研究等3大挑战,展望了新一代遥感技术在未来海洋科学特别是涡旋海洋学研究中的应用前景。     

城市遥感的特点及技术要求

由于城市具有典型的非均质性及构成城市的要素较小, 因此, 城市生态系统遥感与自然生态 系统遥感有显着的差异。本文讨论了影响城市遥感诸因素, 如人工物质的光谱特性、混合像元、 霾因子、边缘锐度及摄影死角等问题, 此外, 就传感器、像片比例尺、分辨率、旁向重叠率、时相 等的选择原则也作了论证。     

农情遥感监测云服务平台建设框架

准确及时的农情信息是国家与地方政府保障粮食安全与社会稳定的必要条件。云计算的出现为这一需求的实现提供了契机。本文阐述了农情遥感监测云服务平台建设的重要意义、设计思想、总体架构、组成部分以及建设内容。在此基础上,以农情遥感监测产品信息服务为例,开发了一个农情遥感监测信息在线原型系统。该系统是农情遥感监测云服务平台的重要组成部分,负责多尺度时间序列农情遥感监测结果与信息的管理、存储和维护,并且向用户提供查询与下载服务。农情遥感监测云服务平台建设框架的设计为全面整合专家智慧、IT技术、数据资源、服务方式以及平台的实现提供理论指导与建设依据。该平台的建立,将深刻改变农情遥感应用的模式,推动农情遥感的广泛应用与产业化发展。     

遥感技术在我国生态系统服务功能评估中的应用

经济的快速发展破坏了生态环境和生态系统的服务功能,如何准确评估生态环境和生态系统服务功能质量对于环境保护、经济的可持续发展以及政策制定等具有重要意义。传统评估方法需要消耗巨大人力、物力和财力,难以实时客观的评估,而遥感监测技术在生态环境监测应用中不断发展,为人们对生态环境及其生态系统的监测和评估提供了更加有效的手段。本文首先描述了生态系统服务功能概念的提出及发展,随后介绍了遥感技术的特点,着重阐述了遥感技术在当前我国生态系统服务功能评估中的应用及作用,最后,总结了遥感技术在我国当前服务功能评估中的问题和以后的发展方向。     

松嫩平原生态脆弱区生态系统服务功能价值变化

在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986～2000年的1∶100000LandsatTM图像解译数据为基础,全面分析了1986～2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Costanza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估。计算结果表明:在1986～2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少。耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7000.15×104美元,使生态系统服务价值损失9.74%。     

热带与亚热带遥感：需求、挑战与机遇

热带与亚热带拥有大量丰富的自然资源,同时也正在经历着快速的城市化进程,其资源、生态、环境等都面临着前所未有的挑战。同时,热带与亚热带地区存在着大量的自然灾害(如台风、干旱、地震等),威胁着该地区人类经济社会的可持续发展。应用遥感技术对热带与亚热带区域进行全面的监测,对于热带与亚热带区域甚至全球的可持续发展具有重要的意义。然而,由于热带与亚热带特殊的地理条件(如多云多雨等),遥感监测需要克服特殊的技术挑战。本文通过Web of Science核心数据库的7594篇研究论文进行分析,综述了热带与亚热带遥感的研究现状,分别从热带与亚热带遥感的需求、现状、挑战和机遇,通过共被引文献分析和主题词频率分析,建立共被引文献网络和主题词网络,并通过非监督机器学习进行聚类,分别识别出22个共被引文献聚类和6个主题词聚类。通过对这些共被引文献类别和主题词类别的深入分析,本文总结了:(1)热带与亚热带遥感研究的主要监测对象,包括城市地表、热带雨林、红树林、珊瑚、热带草原、生物多样性和自然灾害;(2)热带与亚热带遥感主要采用的遥感技术,包括:遥感数据的选择和使用、遥感数据分析的方法、多云多雨的问题应对以及多源遥感技术。最后,从现代遥感技术的快速发展,本文从8个方面讨论热带与亚热带遥感面临的挑战和未来发展的机遇。     

区域生态遥感的发展与未来

结合生态遥感应用技术的发展, 介绍了中国科学院遥感应用研究所农业与生态遥感研究室在区域生态遥感研究领域的发展现状与未来。研究室重点开展植被结构、蒸散发、降水量、土壤湿度、水土流失和热环境等生态因子的遥感监测技术研究, 以三峡库区、海河流域、三北地区为研究区, 开展生态遥感的综合应用。研究室以全球变化条件下的水生态管理、工程生态效应评估、区域人地关系等作为未来区域生态遥感应用的重点发展方向。     

黑河遥感试验：回顾与展望

地球系统科学的基石之一是地球观测系统,许多观测试验甚至成为一个阶段地球系统科学认识和研究方法进步的里程碑。在这些观测试验中,遥感试验始终是核心组成部分。黑河遥感试验是以中国典型内陆河流域——黑河流域为研究区,以流域内山区冰冻圈、人工绿洲、天然绿洲的生态水文过程为研究对象,于2007年—2017年开展的大规模、多学科卫星—航空—地面综合遥感试验,历经“黑河综合遥感联合试验”和“黑河生态水文遥感试验”两个阶段,由52家单位,670余位科研人员参与,650多个试验数据集全部共享。黑河遥感试验以流域复杂异质性地表研究为特点,在多尺度观测方法创新、定量遥感发展、生态水文应用等方面取得了突破,实现了定量遥感和流域生态水文集成研究的深度结合。论文回顾了黑河遥感试验10年历程,凝练了尺度转换、异质性度量、不确定性定量的多尺度试验三原则,总结了星机地一体化、流域—子流域—足迹—单点多尺度嵌套、传感器网络、通量矩阵多尺度观测新方法,介绍了在多源遥感协同反演方法、异质性辐射传输模型、遥感产品真实性检验技术上的进步。在试验中也研发了降水、积雪、蒸散发、土壤水分、净初级生产力等10多种高分辨率流域尺度生态水文产...     

中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估

中国的自然保护地体系丰富,生态系统服务价值较高,对其评估具有重要的理论和实践意义.以中国国家级自然保护地为研究对象,参考Costanza等人的生态服务价值当量表,对自然保护地的生态系统价值进行整体的估算和评价.研究表明:1)中国国家级自然保护地生态系统服务经济价值约134.12千亿元,就保护地生态系统而言,自然保护区提...     

数据驱动的定量遥感研究进展与挑战

定量遥感是从原始遥感观测信息中定量推算或反演出地学参量的理论与方法.传统定量遥感主要基于模型驱动,强调通过数学或物理模型完成推算和反演.随着人工智能技术的发展和普及,数据驱动的方式也逐渐受到广泛关注,其强调的是通过机器学习等方式挖掘遥感观测数据中所包含的信息,完成地学参量的定量反演.在强大计算能力的支持下,数据驱动的方...     

2000—2009年河北省生态系统服务价值时空动态遥感监测

以TM图像及MODIS NDVI数据为主要数据源,通过建立生态系统服务价值评估体系、物质量评估模型及价值量评估模型,对河北省2000—2009年生态系统服务价值进行了计算。2000—2009年间,河北省生态系统总服务价值呈现出波动增长趋势;总体的空间分布规律呈现出北高南低、西高东低、山地丘陵区高于平原区的规律;生态系统服务价值的空间变化呈现出南北两端地区减少、中部地区增加,且增加部分面积大于减少部分面积的特点。