HJ-1光学遥感影像船只检测——以鄱阳湖为例

以具有高时空分辨率、长时间序列观测优势的国产HJ1CCD数据,在使用面向对象方法实现水面均质区域分割的基础上,改进传统的Contrastbox方法,增强了船只目标与背景像素的对比,实现了水面状况复杂的鄱阳湖船只提取。使用该方法分别对鄱阳湖枯水、丰水期HJ1CCD数据进行船只检测实验,经精度验证,船只检测率可达85%。对比传统阈值提取方法,该方法在浑浊复杂水体中船只提取的优质因数(FoM)远优于传统方法。由于采砂、运砂、航运等人为水上活动对水生态环境产生的严重影响,亟需加强船只活动的有效监管。该研究为鄱阳湖船只检测、采砂、运砂活动及水环境检测提供了有效途径,也为其他湖泊、沿海等区域的船只检测提供了方法,同时提升了国产HJ卫星在环境检测中的应用能力。     

Atmospheric correction of ocean color imagery over turbid coastal waters using active and passive remote sensing

This paper demonstrates an atmospheric correction method to process MODIS/Aqua (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) ocean color imagery over turbid coastal waters with the aid of concurrent CALIOP (Cloud-Aerosol LIdar with Orthogonal Polarization) aerosol data, assuming that there exists "nonturbid" water in the study area where MODIS aerosol optical properties can be retrieved accurately. Aerosol properties from CALIOP measurements were obtained and related to those from MODIS. This relationship, combined with CALIOP aerosol data, was extended to turbid water to derive MODIS aerosol properties, where atmospheric correction using MODIS data alone often fails. By combining MODIS and CALIOP data, aerosol signals were separated from the total signals at the satellite level, and water-leaving radiances in turbid waters were subsequently derived. This method was tested on several MODIS/Aqua ocean color images over South China turbid waters. Comparison with field data shows that this method was effective in reducing the errors in the retrieved water-leaving radiance values to some extent. In the Zhujiang (Pearl) River Estuary, this method did not overestimate the aerosol effects as severely, and provided far fewer negative water-leaving radiance values than the NASA (National Aeronautics and Space Administration) default methods that used MODIS data alone.     

全球环境变化下人-环境耦合系统的脆弱性研究综述

全球环境变化导致的冲击和压力已经成为社会与生态系统可持续发展的主要障碍,脆弱性分析作为可持续研究的主要分析工具之一引起了研究者的广泛关注。目前脆弱性研究还没有形成完善的理论体系、规范的评估程序和普遍适用的方法。本文在阅读了国内外脆弱性研究相关文献的基础上,从人-环境耦合系统的角度总结了脆弱性的概念框架,对不同研究背景下的脆弱性定义和三个组成要素进行了深入的分析,归纳了脆弱性研究的核心问题;梳理了脆弱性的起源、发展和现状,总结了人-环境耦合系统脆弱性研究中的热点问题和几个典型的脆弱性综合分析框架。由当前脆弱性的发展状况指出了未来脆弱性研究需要解决的问题:确定并有效表达系统脆弱性与多个压力间的因果关系、人-环境耦合系统的不确定性、脆弱性动力学机制问题和脆弱性与风险管理决策的信息互动关系。     

岩土工程分析信息系统的开发

岩土工程分析信息系统运用地理信息系统的思想将工程可视化、区域地质灾害分区、数据库管理、数值模拟计算、分析预测功能集成,实现了以工程可视化为中心,以各种数据库为依托,并提供计算分析等完整功能系列的实用工具。系统功能齐全,交互灵活,对工程勘测、施工与设计具有一定的实用价值。     

基于GF-1 WFV的2013—2020年鄱阳湖采砂活动时空动态监测

鄱阳湖是目前我国最大的淡水湖,采砂活动对湖泊水质影响明显,但对采砂活动进行全面的现场监管较为困难.不过,采砂船工作时会明显改变附近水体悬浮泥沙的浓度,这一易于被遥感技术检测到的信息为解决这一问题提供了思路.本研究使用2013—2020年共133景GF-1 WFV影像对鄱阳湖采砂活动进行监测,并总结鄱阳湖采砂活动变化的时、空间规律.结果表明,1)2013年以来,鄱阳湖的年平均采砂船检测数呈先增多后减少的趋势,2016年是采砂活动的顶峰,年平均检测数为9.85艘,2019年后采砂船的年平均检测数锐减至3艘左右,其中监管政策是最主要的影响因素;2)鄱阳湖采砂活动向南湖扩展的趋势在2016年得到了有效的遏制,并在2018年后一直维持在很低的水平;3)在2019年全面禁止采砂后,仍然在松门山岛、星子县及笔架山附近监测到了零星的采砂船作业点.本研究不仅可以评估近年来鄱阳湖采砂活动监管的成效,也能给相似水域采砂活动的监管及其效果评估提供参考.     

鄱阳湖生态经济区土壤侵蚀脆弱性评价

以遥感影像、基础地理信息数据与统计年鉴为数据源,在GIS技术支持下,选择15个评价指标建立了鄱阳湖生态经济区的土壤侵蚀脆弱性指数模型,并揭示了脆弱性的空间分布规律。结果表明,研究区的土壤侵蚀脆弱性以中度和高度脆弱为主,呈现明显的空间分异特征。土壤侵蚀脆弱性与土壤侵蚀现状在空间分布上存在明显不同。从土壤侵蚀驱动力、敏感度与响应能力这3个要素出发探讨了脆弱性空间分布形成的机制。     

MODIS遥感数据辅助的鄱阳湖水体范围变化数值模拟

针对水体范围高动态变化的鄱阳湖,充分发挥数值模拟和遥感各自的优势,使用从MODIS影像上提取的水体范围初始化鄱阳湖水体范围数值模拟边界和率定模型参数,并与模拟的水体范围结果进行交叉验证分析。对鄱阳湖2001-07-08～11-30水体范围动态变化数值模拟的结果显示,水位模拟平均绝对误差小于15cm,数值模拟获取的水体范围与MODIS无云影像提取的湖泊水体范围具有较高的一致性,水体面积平均相对误差为5.7%。     

基于三方向搜索的DEM中洼地处理方法

数字高程模型(DEM)是流域参数提取的基础,然而DEM中普遍存在的洼地和平地影响了流域水系的自动提取,因此洼地去除方法成为研究的热点。针对现有洼地去处方法存在的问题,提出了一种基于"三方向搜索"的洼地处理方法。该方法通过对洼地及其周围网格高程值增减来达到去除洼地的目的,避免了传统填洼方法大规模的对DEM进行增高处理。实验结果表明,该算法简单易行,能有效的去除洼地,消除DEM提取的河网中的伪河道及"平行线"现象;且对DEM中高程值的改动较小,从而较大限度的保留了原始地形信息。     

关于平原城市地貌制图的探讨——以武汉市为例

大比例尺的城市地貌系列图是高度概括和综合反映地貌环境的实体和演变趋势，并向城市规划、部门提供地貌信息的最佳方式。对研究平原城市最为重要的基础图件是，地面坡度及坡地形态示量图，地势起伏程度图、地表组成物质分布图以及地貌类型图。     

遥感与DEM辅助下的元谋干热环境识别与分析

在干热谷地区的研究中,大都根据海拔高度划定干热谷气候区的范围.而实际上,干热谷景观同时受地形特征(包括高程、坡度和坡向)和人类活动的多重影响.单纯利用高程信息划分干热谷景观区,而没有考虑以上多种因素的影响,显然难以正确地识别不同的自然景观.本文以最为典型的元谋干热谷为例,首先利用多波段混合运算方法提取山体阴影区,从而剔除坡向的影响;然后,以DEM数据为基础,针对陆地卫星影像,分别采用土地利用绘图法、陆面温度阈值法和干热指数法(RTVI,Ratio of Temperature and NDVI)三种方法对干热谷景观进行识别; 最后,利用景观生态学方法对以上识别结果进行对比分析.结果发现,干热指数用于识别干热谷景观区域是最为简单可行的方法; 从研究区域的典型干热谷景观分布特征来看,该景观虽然已远远超出传统高程划分的1350m上限,但是,超出这一上限的干热谷景观斑块相对破碎,水体及植被斑块与干热谷景观斑块交错连接,说明这一区域生态恢复的能力较强.