利用GRACE与Sentinel-1反演地下水变化与地表沉降研究

针对地表沉降与地下水变化之间的关系研究,助力资源开发与灾害防治之间突出矛盾的解决。该文利用GRACE/GRACE-FO卫星观测数据反演京津冀地区的地下水变化情况,利用Sentinel-1卫星观测结果,通过小基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR)计算该区域的地面沉降速率,在地下水变化分析的基础上研究地下水变化与降雨的相关关系,并进而得到地表沉降与地下水变化的相关关系。结果表明,2003—2020年京津冀地区地下水储量呈减少趋势,变化速率达到-11.4 mm/a,降雨量年际变化较大,对地下水储量亏损存在影响;京津冀地区中,北京市地表形变相较于地下水变化滞后时间约为3个月,地下水变化与地表形变存在较高的相关性,二者相关系数达到0.758。     

正交三角函数导出的最小gdop定位构型解集

由正交三角函数导出了一类最小gdop测距单点定位构型集 导出了测距单点定位构型的gdop极小值条件并由此引入了最小gdop测距单点定位构型解集的概念揭示了最小gdop测距单点定位构型的性质 旋转不变性和叠加不变性 对于任意给定的控制点数目n由正交三角函数导出了最小gdop构型的正多边形解 最后在最小gdop二维测距单点定位构型的基础上导出了三种三维最小gdop测距单点定位构型圆锥构型锥角108．48° 笛卡尔构型walker构型轨道倾角54．74° 这些构型的几何条件为讨论gnss星座设计提供了参考     

多尺度地图面目标变化分类、描述及判别

基础地理空间数据的持续更新是制约地理信息服务的重要因素,而变化信息的获取是空间数据持续更新的基础。将不同时相多尺度地图面目标基本变化类型归纳为出现、消失、扩张、收缩、移动、旋转、分裂、合并和先分裂后合并等9种,并分别进行了形式化定义和描述。进而顾及制图综合操作产生的不同尺度地图中同名面目标表现的"伪变化",利用4交差拓扑关系模型区分真实变化和制图综合引起的几何差异。最后,采用1∶2 000和1∶10 000比例尺居民地地图数据进行实验验证,结果表明,所提的变化分类、描述及判别方法具有有效性和适用性。     

MODIS多波段数据对南极海冰变化的监测研究

以归一化雪被指数法为基础根据南极的环境特点提出了MODIS影像的0．86m与1．24m的新波段组合方法分别实现了晴空与薄云下的海冰提取大幅度地提高了南极海冰监测的效率与分辨率 结合AMSR－E微波数据进行了海冰变化研究得到2002 2010年的全南极海冰范围与净冰面积都在2月份达到最小值均值分别为3．17×106　km2与2．42×106　km2 都在9月份达到最大值均值分别为18．40×106　km2与16．60×106　km2 而全南极海冰的年际变化可分为三个阶段从2002 2004年海冰基本持平2005 2007年海冰减少2008 2010年海冰重新增长这与南极海冰20a长周期的推断相符合但9年间的全南极海冰无明显的趋势性变化     

青川县LUCC遥感动态监测及驱动力分析

四川广元市青川县是国家生态试点县和退耕还林实施县,查明该区土地利用/覆被现状及其时空动态变化信息,为政府有关部门规划决策提供科学依据具有重要意义。应用RS和GIS技术,基于2000年、2005年和2010年3个时相的陆地卫星TM图像,通过图像处理和信息提取,获得了该区3期土地利用/覆被数据。在此基础上,分析了青川县近10 a土地利用/覆被动态变化过程,查明了引起动态变化的主要驱动力因素,最后,对该区2015年和2020年土地利用/覆被的面积比例进行了预测。研究结果表明:青川县2000—2005年间,耕地、水域和未利用地面积减少,林地、草地和建设用地面积增加;2005—2010年间,耕地和草地面积减少,林地、水域、建设用地和未利用地面积增加;两段时期耕地面积持续减少,但减幅减小,林地面积持续增加,增幅减小,建设用地持续增加且增幅增大,水域和未利用地先减后增,草地先增后减。究其原因,认为政策、经济发展和人口增长及自然灾害等因素是研究区土地利用变化的主要影响因子。经过预测,在相关政策不变且没有自然灾害发生的情况下,2015年林地面积占全县总面积的比例将由2010年的58.57%增长为59.01%,到2020年将继续增长为59.44%,耕地面积比例到2020年将减少至29.13%,建设用地面积比例继续增加至0.22%。     

GRACE时变重力场滤波方法研究

用3种不同的滤波方法获得了2007年相对于2005年的卫星重力变化图像,并与同期地面重力测量的结果进行比较,对比分析GRACE月重力场滤波方法的优缺点。结果表明,去相关平滑滤波算法优于高斯滤波和直接截断法,且去相关平滑滤波DDK5处理得到的卫星重力动态变化图像与地面观测结果符合最好,表明GRACE卫星时变重力场可以用来分析大区域重力动态变化。     

模糊支持向量机和变化矢量分析相结合的矿区土地覆盖变化检测

针对目前土地覆盖变化检测常用的方法存在不同程度的误差累积,夸大了变化区域,提出模糊支持向量机(FSVM)和变化矢量分析(CVA)相结合的土地覆盖检测方法。以某矿区2004年和2008年两期的CBERS遥感影像进行了试验。结果表明,植被大幅减少,其他地类都有不同程度的增加,主要是由于开采规模和产量提升所致。通过与常规的其他两类方法比较发现,本文方法的总体精度、Kappa系数、漏检误差和虚检误差分别为92.67%、0.892 7%、5.79%、7.31%,比其他两种方法有较大提高,能够提供较全面的变化类别和准确信息,可以有效地应用于矿区土地覆盖动态监测。     

2009—2017年北京市土地利用变化时空特征

对北京市土地利用类型、城市扩张程度和植被覆盖度进行时空特征分析,为合理制定城市空间规划和土地利用管理提供科学依据。以北京市全域为研究对象,基于2009、2013和2017年Landsat遥感影像基础,利用非监督分类方法得到土地类型图,计算城市扩张指数和植被覆盖度指数,并进行环路地类动态变化分析。结果表明：1)2009—2017年北京市绿地/耕地面积减少746.22 km²,建筑用地面积增加601.36 km²,两者面积变化表现出此消彼长的趋势;2)绿地/耕地及建筑用地的空间消长特点存在明显的环路差异;3)高植被覆盖度区域面积剧烈减少;4)土地利用类型和植被覆盖度变化在2009—2013年和2009—2017年两阶段内差异明显。可见北京市城市扩张速度有所减缓,绿地/耕地面积相对减少率高,城市土地利用变化存在明显的时空差异。     

基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

2000—2021年黑龙江省植被水分利用效率的时空变化

水分利用效率(WUE)是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标,本文以黑龙江省为研究区,基于500 m空间分辨率的长时间序列MODIS NPP和MODIS ET数据源,计算年尺度和多年尺度的植被水分利用效率,采用M-K分析方法、EOF分析方法和GIS空间分析方法,探究了2000—2021年黑龙江省植被水分利用效率的时空变化规律,以及WUE和NPP、ET关系。研究表明:1)在时间上,WUE总体上随着时间变化呈现出增加的趋势;2)在空间上,WUE呈现了以同向分布模式为主,北—南反向分布模式为辅的特点;3)不同时间尺度WUE和NPP呈显著正相关,而其他关系存在明显的时间尺度依赖性。研究结果可为我国生态文明建设提供科学参考,有助于预测气候变化对陆地生态系统碳水过程的影响。