国内外学术界一直关注的问题:青藏高原研究--兼作开设"青藏高原研究"栏目启事

青藏高原平均海拔4 000 m以上,有"世界屋脊"之称,总面积达250×104km2,占中国陆地面积1/4.1950年代以来,中国政府和中国科学院等部门曾多次组织青藏高原多学科综合考察,取得了大量第一手科学资料和丰硕成果.1990年代中期以来,青藏高原研究进入了一个新的阶段,实现了从定性到定量、从静态到动态、从宏观到微观、从区域到全球研究的转化和深入,在高原地球动力学、高原大气科学、高原环境变化和生态系统演变等领域取得了突破性进展.近来学术界在继续重视高原地球动力学研究的同时,十分关注全球变暖下的高原各种地表过程变化及其对周边地区生态与环境影响研究.青藏高原生态与环境极其脆弱,在日益增长的人口压力影响下,出现一系列生态与环境问题,表现为草地严重退化、土地沙漠化和土壤侵蚀加快等不良地表过程.与此同时,高原广大农牧民生活水平仍停留在以传统农牧业为生计的落后状态,与中国发达地区相比,反差极大,这些问题已引起学术界的极大关注.为更好地促进青藏高原在全球变化和人类活动综合影响下,各种地表过程的深入研究和加强不同学科之间的交流,本刊从今年起开设"青藏高原研究"栏目,近期稿件内容为①环境与生态,②全球变化与青藏高原,③高原山地灾害,④资源开发与区域发展.     

阅海湿地芦苇NPP遥感估算及其时空变化分析

利用1987—2012年Landsat 5、2013—2017年Landsat 8数据,分析1987—2017年阅海湿地净初级生产力（NPP）时空变化趋势。同时,基于高分数据（GF2）估算2015—2017年4 m分辨率NPP时空变化,与Landsat结果进行对比。结果表明：在各年7—8月的NPP中2002年NPP值最低,为691.11 g·C·m^-2,2003—2007年NPP均值先增大后减小,2008年后芦苇NPP均值趋于平缓;20世纪80—90年代,芦苇广泛分布于阅海湿地湖中心及四周区域,21世纪00—10年代,芦苇集中分布于湖域东北部区域;1987—2017年,阅海湿地芦苇NPP变化区域差异明显。阅海湿地东北部区域呈降低趋势。对比阅海湿地2016—2017年GF2与Landsat反演区域平均NPP,二者并无显著差异,且变化趋势也一致。     

不同气候带森林土壤粘粒矿物XRD物相分析

以我国7个不同气候带下的森林土壤为研究对象,从不同温度及降水对森林土壤的影响方面入手,通过野外取样和室内分析相结合的方法,测定其阳离子交换量、土壤颗粒组成、化学组成特征情况,进行选择性溶解分析,并使用X射线衍射分析方法,分析不同森林土壤粘粒矿物XRD物相特征,深入探讨在不同气候带下、受不同温度及降水影响的森林土壤的粘粒矿物的组成特点及含量变化.结果 表明,7种供试森林土壤除雾灵山外,其他森林土壤粘粒含量均达到30％以上,雾灵山为壤土,西双版纳为砂质粘壤土,其他森林土壤为粘壤土.7种供试森林土壤粘粒化学组成以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,Sa值大小顺序为蛟河＞漠河＞太白山＞雾灵山＞天童山＞西双版纳＞黄连山.由北到南随着温度及降水的增加,森林土壤的Sa值、Saf值呈逐渐减少的趋势,土壤风化程度增加.寒温带漠河、中温带蛟河、暖温带雾灵山、北亚热带太白山的粘粒矿物以2:1型伊利石为主,中亚热带天童山、南亚热带黄连山、热带西双版纳的粘粒矿物以1:1型高岭石为主.随着温度及降水的升高,伊利石含量呈现逐渐减少的趋势,蒙脱石有所下降,高岭石有所上升,供试土壤粘粒矿物随着气候的变化表现出一定的规律性.     

地震资料去噪方法技术综合评述

地震资料去噪,无论是叠前还是叠后,都是处理中非常重要的内容.随着勘探技术的进步,地球物理界积累和开发的去噪软件已越来越多.对各种去噪方法进行分门别类,阐述其基本原理、物理意义、适用条件、发展前景,既有理论价值又有实际指导意义.本文从噪声的特征出发,首先对地震资料噪声进行了分类;然后综合评述了目前实际生产中常用的几种去噪方法,包括频率域滤波、频率波数域滤波、频率空间域滤波、Radon变换、聚束滤波、基于小波分解和重建的去噪方法等;最后还简述了去噪技术的应用及发展情况.     

国土资源空间数据一体化的集成与管理

从分析国土资源空间数据的特点出发,提出国土资源空间数据一体化的集成与管理。指出采用空间数据库技术是一体化管理的基础;同时,对多源空间数据一体化集成、多尺度空间数据的一体化管理、历史空间数据的管理等问题进行了分析,并给出了相应的实现方法。     

Distribution and Susceptibility Assessment of Collapses and Landslides in the Riparian Zone of the Xiaowan Reservoir

The southwest alpine gorge region is the major state base of hydropower energy development in China and hence planned many cascading hydropower stations. After the reservoir impoundment, the intense water level fluctuations under the interaction of cascade dams operating and the mountainous flooding, usually cause bank collapse, landslide and debris flow hazards. The Xiaowan reservoir(XWR), for example, as the ‘dragon head' meg reservoir located in the middle mainstream of Lancang River, have resulted in a series of geohazards during its building and operating. In this study, we investigated the number and surface area of collapses and landslides(CLs) occurred in the water level fluctuations zone(WLFZ) of XWR using remote sensing images of Gaofen-1 and Google Earth; evaluated the CLs susceptibility using information value method. The results presented that the total WLFZ area of 87.03 km2 and 804 CLs masses with a total area of 1.98 km2 were identified in the riparian zone of XWR. CLs mainly occurred at an elevation of 1190–1240 m, and the CLs density increased with an increase in altitude. The WLFZ with a slope gradient of 25°– 45° is the main CLs distribution area that accounts for more than half of the total CLs area. The susceptibility assessment revealed that high and very high susceptibility zones are generally distributed along zones with an elevation of 1210–1240 m, a slope degree of 25°–45° and a slope aspect perpendicular to the direction of Lancang River. Furthermore, these susceptible zones are close in distance to the dam site and tend to be in the riparian zones with the formation lithology of Silurian strata. These results provide a valuable contribution to prevent and control geohazards in the XWR area. Moreover, this study offers a constructive sample of geohazards assessment in the riparian zone of large reservoirs throughout the mountains of southwest China.     

基于夜间灯光数据的晋陕蒙能源消费碳排放时空格局

晋陕蒙三省区既是能源生产基地又是碳排放主要地区。对晋陕蒙市县的碳排放估算难度较大,如何准确快捷地获取其碳排放时空动态信息,对于合理制定区域碳减排规划具有重要的应用价值。本文选取中国晋陕蒙三省作为研究对象,基于夜间灯光数据,模拟晋陕蒙地区碳排放空间分布,进而系统地刻画其碳排放空间分布特征和规律。研究结果表明：① 1997-2016年,晋陕蒙三省区夜间灯光像元总值与能源消耗碳排放量之间的相关系数较高,均通过了1%的显著性检验;② 1997-2016 年,晋陕蒙地区的CO₂排放总量呈逐年增长趋势,鄂尔多斯市属于“高碳”地区;铜川市、安康市、商洛市、汉中市、阿拉善盟和阳泉市属于“低碳”地区;③ 陕西省碳排放清晰地呈现出“陕北>关中>陕南”的格局。晋陕蒙地区碳排放空间分布规律分析为该区域制定切实可行的碳减排政策提供了重要的理论依据。     

高光谱-LiDAR多级融合城区地表覆盖分类

城市地区地表覆盖分类在城市研究中是一个十分重要的方向。遥感作为获取地物物理属性的一种重要技术手段,已初步应用于分类研究中。然而,随着城镇化的不断推进,城市内部地物类型越来越复杂,单一的遥感影像已无法满足城区地表覆盖分类中高精度的要求。高光谱影像和LiDAR数据能够分别表征地物的光谱信息及高程而被广泛应用。因此,根据两者之间互补的优势,本文提出了基于高光谱影像和LiDAR数据多级融合的城区地表覆盖分类方法。首先对两幅影像分别进行特征提取,将提取到的光谱、空间及高程信息进行层叠实现特征级融合。对得到的特征影像的所有像素点进行分类,然后利用LiDAR点云数据提取的建筑物掩膜,对非建筑物部分进行分类,再次实现特征级融合,以此改善建筑物区域与非建筑物区域的混淆。然后将未使用掩膜得到的分类结果与利用掩膜得到的分类结果进行投票实现决策级融合。最后利用条件随机场模型对分类结果进行后处理操作,达到平滑图像去除噪声点的目的。     

基于IDL语言的植被指数UNVI软件插件

植被指数是地球陆表植被覆盖度和植被活力的指示因子,对环境监测、植被理化参量估算等应用研究有重要的意义。基于植被的反射光谱特征,通过遥感数据波段的组合,可以计算得到遥感植被指数。传统的植被指数如NDVI、EVI等仅利用有限波段信息的线性或非线性组合构建而成,没有充分利用遥感传感器所提供的多波段遥感信息,通用归一化植被指数UNVI(Universal Normalized Vegetation Index)充分利用了遥感传感器提供的多波段植被光谱信息,因此在反演植被叶绿素、生物量等植被理化参量上较其他传统植被指数更具优势。为方便UNVI指数的计算,本文基于IDL语言开发了UNVI软件插件,可直接作为ENVI商业遥感软件进行调用,并可满足多个传感器的UNVI计算需求。为了验证UNVI的应用效果,以植被总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)估算为例,比较了不同植被指数估算GPP的效果,结果表明:基于UNVI估算的GPP与通量站点获得的GPP具有较高的相关性(相关系数R2为0.79),验证了UNVI在GPP估算方面的优势。本文提供的UNVI软件插件可为遥感研究和应用人员提供便捷的计算工具。     

珞珈一号01星夜光遥感设计与处理

珞珈一号01星是兼具遥感和导航的一星多用低轨维纳科学试验卫星,本文针对珞珈一号01星夜光遥感设计与处理,详细介绍了卫星平台的有效载荷及平台设计;面向科学的试验目标,制订了科学的夜光成像任务计划,实现了全国夜光一张图任务规划;提出了面向珞珈一号01星的在轨几何辐射定标模型;研制了支持WEB端及移动端访问的数据共享服务系统;针对夜光遥感数据在社会经济应用问题,提出了发展指数和未来发展指数的珞珈一号指数模型,并通过相关实验验证了模型的有效性。珞珈一号01星可为社会经济参数估算、重大事件评估、渔业监测、国家安全等领域提供技术支撑。