山地叶面积指数反演理论、方法与研究进展

叶面积指数LAI（Leaf Area Index）是表征叶片疏密程度和冠层结构特征的重要植被参数,在气候变化、作物生长模型以及碳、水循环研究中发挥着重要作用。遥感是获取区域及全球尺度LAI的一个重要手段,当前LAI产品主要基于遥感数据反演得到,但是多数LAI产品算法并未考虑地形特征的影响,导致山地LAI遥感反演精度不确定性大。提高山地LAI遥感反演精度亟需考虑地形因子对冠层反射率的影响,其中山地冠层反射率模型和遥感数据地形校正是提升山地LAI遥感反演精度的关键。本文围绕山地LAI遥感反演理论与方法,综合分析了国内外山地冠层反射率模型和地形校正模型的研究进展,总结了目前山地LAI遥感反演存在的问题,并讨论了未来研究的发展趋势。     

台湾海峡及周边海域水色光谱特性分析

利用2006—2007年4次908计划ST06区块海洋光学调查的数据和MODIS水色遥感数据,对台湾海峡及周边海域的水色光谱特性进行了研究和分析。结果显示该海域的水色光谱主要有4个类型:类型1光谱峰值出现在580 nm附近,谱峰两侧遥感反射率随波长变化迅速减小,主要分布在紧靠中国大陆的海域;类型2光谱峰值出现在540～560 nm之间,具有谱峰宽的特点,主要分布在台湾海峡靠近大陆的一侧;类型3光谱与大洋水体光谱类似,主要分布在台湾西南的南海区域和吕宋海峡区域;类型4光谱在.450 nm附近出现极小值,在500～600 nm之间出现峰值,主要出现在台湾海峡中部和靠近台湾岛的一侧。其中类型2和4水体分布具有明显的季节特征。类型3、4、2、1对应的叶绿素a浓度和悬浮泥沙浓度呈上升趋势,对应的透明度依次降低,该海域以二类水体为主。     

基于神经网络模型的湛江湾水体有色溶解有机物的遥感估算

有色溶解有机物(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)是水体中重要的水质参数之一,是水色遥感的重要研究对象,如何构建适合特定区域的近海二类水体CDOM反演模型一直是国内外研究难点。本文利用2017年5月26～29日对南海西北部海域湛江湾20个站位采集的水样和测量的光谱资料,分析归一化遥感反射率与CDOM浓度a_g(400)的相关性,发现最大负相关系数出现在586nm处,选择580、585、590、595nm这四个波段处的归一化遥感反射率与a_g(400)建立了多元线性回归模型、BP(Back-Propagation)神经网络模型和RBF(Radial-Basis Function)神经网络模型,并与其他算法模型进行对比分析。结果发现, BP和RBF神经网络模型的平均相对误差和均方根误差均远小于多元线性回归模型和其他算法模型,神经网络模型的预测值与实测值拟合效果要优于多元线性回归模型。研究表明,神经网络模型更适合于湛江湾有色溶解有机物的遥感估算。     

基于遥感光谱反射率反演黄河口海域Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度模型

依据黄河口海域含沙水体野外实测光谱反射率为参考实验数据,结合水体表面光谱观测数据建立了经验回归模型,从而定量估测黄河口海域水体表层悬浮泥沙质量浓度,最终得出黄河口海域不同年份水体的悬浮泥沙质量浓度图,这对分析河口海岸带冲淤变化过程具有重要的意义。     

兴凯湖沉积物磁化率和色度反映的28kaBP以来区域古气候环境演化

对兴凯湖长269 cm的沉积岩心的研究结果显示:沉积物的色度和磁化率特征可以较好地反映区域气候环境变化。沉积物明度分别与红度、磁化率、黏土和有机质含量之间及磁化率与黏土之间有很好的相关性;红度高值与明度低值对应暖湿气候环境,磁化率低值反映沉积物较粗的较低湖面,对应冷干气候。28480~26160 cal.aBP,湖区处于温湿气候时期;22880~18170 cal.aBP,岩心孢粉浓度很低,流域处于末次盛冰期疏桦林草原环境;18170~12650 cal.aBP处于Bφlling/Older Dryas/Allerφd暖期。岩心深度90~78 cm段,对应于新仙女木期;11500~4570 cal.aBP,进入全新世暖期,其中8000~5000 cal.aBP,本区处于全新世大暖期(气候适宜期);4570~1470 cal.aBP气候变为凉干;1470 cal.aBP以来,流域又变为暖湿气候环境,同时,人类活动逐渐增强造成水土流失加剧。     

镜质组反射率测试及其所反映的构造应力场

为了利用煤镜质组反射率推断豫北构造应力场,基于构造应力是造成镜质组反射率各向异性（VRA）的主要控制因素,对在豫北焦作、安阳、鹤壁三个矿区井下取的定向煤样品进行了室内显微镜下反射率测试,对测试数据按有关公式进行计算后就得出了由最大反射率值、中间反射率值、最小反射率值为轴组成的镜质组反射率椭球体（VRI）.结果表明,研究区煤样显示二轴晶正光性,它们经过了强烈的构造变形,研究区煤样镜质组反射率各向异性是由构造应力所引起;由镜质组反射率椭球体（VRI）得出的豫北构造应力场与钻探、节理统计、河南省区域构造应力场分析等方法得出的应力场基本上是吻合的,但也有一定的区别,主要体现在应力场到安阳、鹤壁矿区后发生了向左的偏转.总之,利用煤镜质组反射率各向异性推断构造应力场的方法是可行的、是有效的.     

Hyperspectral feature analysis of chlorophyll a and suspended solids using field measurements from Taihu Lake,eastern China

Abstract

We report results of three field campaigns conducted at 39 stations. At each station, we measured reflectance spectra in situ and collected water samples for measuring chlorophyll a (CHL) and suspended solids (SS) concentrations in the laboratory. To identify the indicative bands and develop suitable estimation models for CHL (C _CHL) and SS (C _SS) concentrations in Taihu Lake, a spectral-feature method and a derivative method were applied. The following conclusions were drawn: (a) the critical C _CHL and C _SS probably causing their spectral variation are, respectively: 0, 10, 50 and 75 μg L^?1, and 0, 10, 50 and 100 mg L^?1; (b) the derivative method is better than the spectral-feature method for estimating C _CHL and C _SS; (c) the optimal variable for CHL is a reflectance second-order derivative at 501 nm or a reflectance first-order derivative at 698 nm; the optimal variable for SS can change when its concentration is low and the range is narrow; otherwise, the optimal variable is a reflectance first-order derivative at 878 nm; and (d) the CHL and SS have an effect on one another's retrieval. The C _CHL estimation accuracy would benefit from narrowing the C _SS range. With C _CHL increasing and its range broadening, the corresponding C _SS estimation accuracy decreases gradually.     

徐湾—石头岗花岗闪长岩体对围岩的热影响

对徐海—石头岗花岗闪长岩体围岩中黑云母及有机质变质程度的研究发现:距岩体580m范围内的接触带岩石皆具有角岩化现象。黑云母含量受原岩成分影响,其鳞片粒径与岩体距离密切有关。围岩中镜质组反射率,(R_(mas))值与岩体距离之间有十分明显的规律。     

遥感技术在土地利用中的应用

本文利用Aster遥感数字图像,建立了彬县煤矸石电厂评价区各土地利用现状类型的遥感影像特征,采用目视解译和人机交互解译相结合的方法,圈定了土地利用现状类型范围,在此基础上,进行土地利用类型面积统计,总结各土地利用现状的空间分布特征,为了科学地评价电厂建设对生态环境的影响提供了基础依据。     

Physical and chemical environments of abnormal vitrinite reflectance evolution in the sedimentary basins

Based on the tested data of pressure and vitrinite reflectance of some wells in sedimentary basins, abnormal high pressure is regarded as not the only factor to retard the increase of vitrinite reflectance (R _o). Apart from the types of the organic matter, the physical environment (temperature and pressure) and chemical environment (fluid composition and inorganic elements) will result in the abnormal vitrinite reflectance values in the sedimentary basins. This paper tested trace elements and vitrinite reflectance data from the the abnormal high pressure and normal pressure strata profiles, respectively, and found that the acidic and lower salinity starta are favorable for the increase of R _o. By discussing the corresponding relationship between the contents of some trace elements in the mudstone and the vitrinite reflectance values, the typical trace elements were found to suppress and/or catalyze the vitrinite reflectance of organic matter, while the elements of Ca, Mn, Sr, B, Ba and P may result in the retardation of R _o. However, elements of Fe, Co, Zn, Ni and Rb may catalyze the organic matter maturation. This study is conductive to the organic maturation correction, oil and gas assessment and thermal history reconstruction by the paleothermometry. Translated from Acta Geologica Sinica, 2006, 80(11): 1760–1769 [译自: 地质学报]