Primitives as building blocks for constructing land cover maps

Land cover maps play an integral role in environmental management. However, countries and institutes encounter many challenges with producing timely, efficient, and temporally harmonized updates to their land cover maps. To address these issues we present a modular Regional Land Cover Monitoring System (RLCMS) architecture that is easily customized to create land cover products using primitive map layers. Primitive map layers are a suite of biophysical and end member maps, with land cover primitives representing the raw information needed to make decisions in a dichotomous key for land cover classification. We present best practices to create and assemble primitives from optical satellite using computing technologies, decision tree logic and Monte Carlo simulations to integrate their uncertainties. The concept is presented in the context of a regional land cover map based on a shared regional typology with 18 land cover classes agreed on by stakeholders from Cambodia, Laos PDR, Myanmar, Thailand, and Vietnam. We created annual map and uncertainty layers for the period 2000–2017. We found an overall accuracy of 94% when taking uncertainties into account. RLCMS produces consistent time series products using free long term historical Landsat and MODIS data. The customizable architecture can include a variety of sensors and machine learning algorithms to create primitives and the best suited smoothing can be applied on a primitive level. The system is transferable to all regions around the globe because of its use of publicly available global data (Landsat and MODIS) and easily adaptable architecture that allows for the incorporation of a customizable assembly logic to map different land cover typologies based on the user's landscape monitoring objectives     

三江源草地覆盖度时空变化及对气候的响应

草地退化一直是三江源主要生态问题之一,严重制约着三江源地区生态安全和经济发展。遥感技术可实现对草地资源大面积监测,因此可以及时掌握三江源地区草地动态变化情况,为三江源地区生态保护提供依据。本文基于Google Earth Engine遥感大数据云计算平台,以2007~2018年MODIS NDVI为数据源,采用像元二分模型对三江源地区草地覆盖度进行估算,分析草地覆盖度时空变化以及与覆盖度气候因子的相关关系。结果表明,2007~2018年三江源草地覆盖度总体呈增加趋势,草地退化得到好转,覆盖度空间分布差异显著,表现出东南高、西北低的特点。三江源地区草地覆盖度与降水相关性不明显,对温度因子的响应更为敏感。     

基于Google earth的城市人口密度研究——以广东清远为例

引入Google Earth软件,讨论了一种快速、免费、便捷的研究城市人口密度的方法,该思路与方法在缺乏基础资料(如城市地形图、研究区域人口等数据)时能够作为一种有效的分析手段。文中通过获取各类地物信息,将土地利用、道路、建筑物等因素与人口密度建立起对应关系,绘制出研究区域的人口密度分布图,并对人口密度进行分析。此外,根据城市人口分布现状,提出人口引导控制区概念,为城市规划建设、环境保护等提供参考。     

基于Google Earth的1∶50000地质地理底图更新

数字地理底图是地质环境调查不可缺少的组成部分,但现有数据大多现势性较差,如何更新值得探讨。文中提出利用Google Earth进行地理底图更新的方法,并介绍了更新的步骤和精度,该方法简单快捷、可操作性较强,具有一定的实用价值。     

基于Google Earth的1:50000地质地理底图更新

数字地理底图是地质环境调查不可缺少的组成部分,但现有数据大多现势性较差,如何更新值得探讨.文中提出利用Google Earth进行地理底图更新的方法,并介绍了更新的步骤和精度,该方法简单快捷、可操作性较强,具有一定的实用价值.     

基于SketchUp和ArcGIS的城市三维可视化研究

城市信息三维可视化是构建数字城市的前提和基础,而二、三维GIS平台的一致性使数字城市应用系统具有更广泛的应用前景。对各种三维可视化软件进行分析,并以Google SketchUp和ArcGIS为例,对城市信息三维可视化以及对应的空间分析进行探讨,并研究其相应的三维建模流程与相关技术问题。     

从Google Maps看我国全球化地理信息服务面临的挑战和对策

以Google Maps为代表的地图服务的推出预示着全球化地理信息服务的开始。IT领域竞争市场的形成、高分辨率卫星影像的应用及Web地理信息服务开发平台的实现是全球化地理信息服务的主要趋势。面对全球化地理信息服务发展机遇,我国面临地理数据库建设、地理信息市场社会化与地理信息区域均衡发展的严峻挑战。在分析我国地理信息服务面临挑战的基础上,从数字化建设、地理信息服务市场培育、卫星遥感技术商业化发展3方面提出我国地理信息服务发展的对策与建议。     

1990年—2020年广西北仑河口红树林扰动研究

监测国家级自然保护区内红树林的扰动,可为滨海湿地生态系统的管理和保护提供数据支撑和决策支持。本研究使用谷歌云平台GEE（Google Earth Engine）建立Landsat长时间序列卫星数据集,结合LandTrendr算法研究了广西北仑河口红树林自然保护区1990年—2020年红树林的扰动情况。结果表明：（1）1990年—2020年,共有45.94 ha的红树林发生了扰动,其中2001年保护区内红树林扰动面积最大,为12.91 ha;（2）1990年—2020年,轻微扰动和中度扰动所占比例较大,分别为57.5%和29.17%,严重扰动所占比例最少,只有13.33%;（3）红树林变化像元的总体识别精度达到88.56%,对扰动年份检测的总体精度达到87%,Kappa系数为0.76。本研究基于LandTrendr算法解析了30年间北仑河口保护区内红树林发生扰动的年份、频率和面积,结合实际情况分析了导致扰动的因素,认为人类活动是北仑河口红树林扰动的次要原因,自然因素,如虫灾,台风等是导致扰动的主要原因。本研究的结论和方法可为红树林保护区管理处制定科学合理的保护和恢复政策提供重要的决策支持。     

Integration and application of panorama field geological images and Google maps

Panorama field geological image is an important form of displaying field geology information with high resolution.Taking an example for Xingcheng,the authors studied the use of panorama field geological images based on the Flex for rich client display technology,application of Google maps API for Flash,and discussed construction method for field geological panoramic information system which created the rich client Internet application program.The results indicate that using Google maps API to mark position and route of panoramic image collection point can be fully integrated field geological information and map information.It can provide visual field geological information for users.This program is characterized by quick execution speed,strong interaction and rich function,which promotes the users’experience effectively.     

2001-2018年石羊河流域植被变化及其对流域管理的启示

植被是流域生态系统的重要指标,植被景观管理也是流域综合管理的重要内容。综合利用长时间序列MODIS反射率和归一化差值植被指数（NDVI）产品及Landsat卫星遥感影像,基于谷歌地球引擎（GEE）平台,利用计算机自动分类的方法,监测了2001-2018年间石羊河流域的植被（包括灌溉土地）的逐年变化,结合降水、径流量和地下水位地面监测数据,分析了全流域植被指数、植被面积、灌溉土地范围的变化特征及其与水循环之间的互馈关系。研究发现,2001-2018年间,石羊河流域的植被面积以每年约135 km²的速率增加,其中,自然植被和灌溉土地分别以每年60.5 km²和74.6 km²的速率增加。除了金昌区的植被增加以灌溉土地为主外,其他区域都以自然植被的增加为主。特别是民勤地区,由于十多年的持续调水和有效退耕,地下水位近年来开始抬升,自然植被开始恢复。但与此同时,中游凉州区和永昌县的生态风险加大。未来可从灌溉规模控制、地表与地下水统一调度、景观分级和配置技术发展、优化产业结构、强化与流域外的连通性等方面加强流域综合管理,提高流域社会系统弹性,增强可持续发展能力。