基于GIS/RS的海岸带生态环境变化研究综述

近年来,随着沿海地区经济建设的脚步的不断加快,人们逐渐加大了对海岸带环境资源的开发利用。海岸带填海造陆、滩涂围垦等人类活动的增多使得区域生物及非生物物质发生了剧烈的改变,进而对海岸带生态环境产生了重要的影响。基于此,各国学者尝试通过一系列的技术手段与方法模型对海岸带生态环境时空变化进行相关探究。其中,遥感与地理信息系统技术作为生态环境的重要分析工具,在区域生态环境变化的评估与监测中有着较为广泛的应用。在海岸带生态环境变化的探究中,由于研究目的、角度以及方向的不同,相关学者所使用的研究方法及模型也存在着一定的差别。本文结合海岸带生态环境研究现状,将海岸带生态环境变化研究分成海岸带土地利用/覆被变化研究、景观格局变化研究、海岸线变迁变迁研究、植被变化研究、水土环境表征因子变化研究以及基于指标体系的生态环境变化研究6个主要部分,并分别从这6个部分出发,对海岸带生态环境变化研究的技术、方法与模型进行归纳总结,从而提出未来我国海岸带生态环境变化研究中需要解决的问题以及重点研究方向,为今后海岸带生态环境的深入研究打下坚实的基础。     

城市暴雨内涝综述：特征、机理、数据与方法

建成环境的高空间异质性与致灾过程的复杂性给城市暴雨内涝研究带来巨大的挑战,具体表现为模型代表性不够、计算效率低、基础数据和验证数据匮乏。以机器学习为代表的人工智能技术、高分遥感和互联网大数据的快速发展则为城市暴雨内涝研究提供了新的契机。论文结合人工智能、高分遥感和互联网大数据等新技术发展,从特征、机理、数据与方法4个维度对暴雨内涝的研究现状和发展趋势进行了系统总结,主要结论包括：① 暴雨内涝具有短历时性、空间散布性、连锁性和突变性,其热点呈现空间上的动态迁移特征。② 降雨时空特征和城市化程度决定暴雨内涝灾害的量级,地形条件尤其是微地形则决定发生位置和内涝频率。地形控制作用指数(topographic control index, TCI)对暴雨内涝发生位置具有良好的指示能力。③ 排水管网、高精度地形和不透水面分布是暴雨内涝模拟的关键基础数据;降雨过程的高时空变异性是暴雨内涝近实时预报预警的主要瓶颈,需要充分利用天气雷达观测提高其精准度;互联网众包大数据是获取高空间覆盖度暴雨内涝灾情信息的新途径,但也面临不同类型信息融合、提炼和质量控制的挑战。④ 结合水动力模拟与机器学习可建立兼具物理基础和计算效率的暴雨内涝模拟方法,是实现近实时模拟与快速预报预警的有效途径。     

基于GIS／RS的西畴县法斗乡土地利用变化研究

随着科学技术的发展,遥感技术运用到土地利用管理中,能够快速提取土地利用变化信息,同时地理信息技术（GIS）迅猛发展,基于这两种技术结合起来探测土地资源的变化具有重要的现实意义。因此,在GIS平台支持下,将土地利用变化分析结果用于土地利用更新从而得到更新后的土地利用现状图。并根据土地利用面积变化、类型等方面对项目区进行了定性定量研究。根据土地利用变化情况以及土地利用各类型之间的相互转换状况,建立了土地利用类型转换矩阵并根据项目区实际情况提出了在石漠化地区生态效益恢复的建议及对策。     

复杂线-线对象的拓扑关系描述与计算方法

空间拓扑关系是GIS中空间查询和分析的基础。针对当前空间拓扑关系模型在表达较复杂对象间拓扑关系存在局限性的突出问题,以线对象为实例,根据点集拓扑理论,重新定义和区分线对象的复杂性;以9I模型为基础,提出一种适合二维复杂线对象的拓扑关系的线性序列描述模型,将复杂线-线的拓扑关系表示成基本拓扑关系的组合。分析不同情形下线之间拓扑关系不同的计算方法。为实现复杂线-线拓扑关系的计算,提高扫描线算法的效率,探讨包络矩形粗滤、线节点重合或共线的斜率坐标判断法等改进方法,提出判断线-线是否相交的矢量叉乘法,具有快速高效的特点。最后,通过实验系统导入线坐标串,进行图形绘制、拓扑关系计算并输出结果,从而验证该模型和算法的可行性。     

利用TM数据提取干旱区土地覆被信息的方法比较

以柴达木盆地香日德绿洲作为研究实验区,对该区域ETM遥感数据经过空间分辨率融合、主成分分析等方法进行空间信息增强及专题信息增强处理,组合最佳视觉背景图像,分别在不同背景图像上选择训练样本,利用最大似然法监督分类方法(MLC)、多空间尺度分层聚类(SSHC)和基于知识的模糊聚类方法(KFC)等分类器,分别用各自训练样本初始化各类别信息特征值,形成类别特征值模式库,分别以此为基础对待分样本进行分类,对初分类的结果经过类别合并、碎斑滤除以及重新编码赋色等分类后处理,得到最终分类结果及分类精度评价结果。从所获数据可以得出如下结论：从总体精度和Kappa值可知,SSHC和．KFC分类方法所获结果精度较高,总体精度比MLC分类结果约高于3％,SSHC之结果精度略高于KFC之结果;SSHC、KFC和MLC三种分类方法对该区域地表覆被信息的提取分类中,SSHC分类方法对耕地、石砾地、河滩和荒漠分类结果较好,KFC分类方法对耕地、沙地、河滩和荒漠分类结果较好,MLC分类方法对耕地、河滩和荒漠分类结果较好,三种分类方法对耕地、河滩和荒漠等三种地类的分类精度较高,用户精度都在80％以上,而对沙地和石砾地的分类结果其用户精度大都低于80％。     

断裂构造的遥感研究方法综述

断裂构造是一种基本的构造型式。断裂构造遥感研究是高新探测技术与地球科学的有机结合 ,是断裂构造常规研究方法的有益补充和向纵深拓展的必然趋势。该文从总体思路、具体内容、操作方法等各个不同角度系统地论述了断裂构造遥感研究的现状和发展趋势 ,并在断裂构造信息提取、光谱特征分析、空间结构分析 (包括分形分析 )等方面提出了一些观点。     

东山湾贝类养殖容量的估算

以初级生产力为基础，应用营养动态模式和沿岸海域能流分析模型，估算东山湾贝类年生产量分别为269331t和295767t，平均282549t。扣除潮间带、潮下带和吊养区浮筏、随着基及延绳上附着的非养殖滤食性附着动物自然现存量35760t，贝类可养殖量为246789t。应用统计分析和逻辑斯谛种群增长模型估计贝类可养面积为11839hm^2，其中缢蛏635hm^2，石蛎1160hm^2,吊蛎1525hm^2，翡翠贻贝633hm^2，菲律宾蛤仔1154hm^2，扇贝698hm^2，江瑶248hm^2，泥蚶601hm^2，巴非蛤4151hm^2，凸壳肌蛤1034hm^2。1998年实际养殖面积和养殖产量分别为10581hm^2和220564t。尚有1258hm^2,26225t的扩大开发潜力。文中还讨论了合理布局和优化养殖结构问题。     

大气中的有机氮化合物及其向海洋的沉降

近几年的研究表明,有机氮化合物是大气氮沉降的重要组成部分,对全球氮循环的贡献不可忽视。介绍了大气中有机氮化合物的组成、测定方法以及存在的问题,综述了大气有机氮化合物向海洋沉降的研究现状及其对海洋生态系统的影响,并探讨了未来的研究重点。     

海面溢油无人机高光谱遥感检测与厚度估算方法

海上溢油是海洋国家所面临的共同问题,但至今仍没有一种可靠实用的海上溢油准确识别和油量遥感监测方法。为此,本文以无人机高光谱遥感为手段,开展了海面溢油检测与厚度估算方法研究。实验中,通过搭建室外大型水槽溢油实验装置,获取了模拟真实海洋环境条件下不同溢油量的遥感和现场光谱数据,在此基础上,分析并提取了海上溢油特征光谱波段,给出了海上溢油高光谱检测模型;针对现场实验条件下水面油膜厚度难以测定的问题,设计了3种利用总体溢油量的油膜厚度估算模型。得到如下主要结论:（1）675 nm和699 nm是海上溢油检测的有效特征波段,但对极薄的油膜没有检测能力;（2）提出了归一化溢油指数模型、反比例模型和吸收基线模型等3种海上溢油油膜厚度估算模型,其中对于薄油膜（厚度≤ 5 μm）和厚油膜（厚度>50 μm）,反比例模型是溢油厚度反演的首选也是唯一选择。对于中厚度油膜,晴朗天气条件下,归一化溢油指数模型是油膜厚度反演的首选,同时反比例模型和溢油吸收基线模型也都有较好的反演能力,而在多云天气条件下,反比例模型效果最佳。