生态系统科学研究与生态系统管理

中国科学院地理科学与资源研究所生态系统学科以生态系统生态学研究为核心,通过研制生态系统观测和模拟分析的技术和方法,探索解决区域性/大尺度生态学问题的理论和方法,监测生态系统变化,认知生态系统变化规律,推动生态系统生态学、生物地理生态学、全球变化生态学和生态信息科学技术的发展,创新生态系统管理模式,服务于国家和地方的生态建设、应对全球变化及区域可持续发展。面向国家重大需求,在中国华北平原农业区、南方红壤丘陵林业区、青藏高原农牧区以及黄土高原区等典型区域开展生态系统管理技术与模式的集成与创新研究,着力解决国家生态文明建设和应对全球气候变化中的重大生态学问题,推动区域生态系统管理领域的科技进步。围绕生态系统生态学学科前沿,着重在① 生态系统联网观测、模拟与信息管理,② 生态系统结构、过程与功能,③ 生态系统空间格局与机制,④ 生态系统对全球变化的响应与适应,⑤ 生态系统管理与生态系统服务等五大主要研究方向,系统开展生态系统生态学前沿理论和实践的创新研究,研究成果处于国内和国际生态学研究的科学前沿。     

China’s rural revitalization and development: Theory,technology and management

Journal of Geographical Sciences - The urban-rural transformation from dichotomy to integration is a gradual process. Like rural areas in many countries, Chinese rural society is experiencing a...     

Integration of remote sensing,county-level census,and machine learning for century-long regional cropland distribution data reconstruction

The Lower Mississippi Alluvial Valley (LMAV) was home to about ten million hectare bottomland hardwood (BLH) forests in the Southern U.S. It experienced over 80 % area loss of the BLH forests in the past centuries and large-scale afforestation in recent decades. Due to the lack of a high-resolution cropland dataset, impacts of land use change (LUC) on the LMAV ecosystem services have not been fully understood. In this study, we developed a novel framework by integrating the machine learning algorithm, county-level agricultural census, and satellite-based cropland products to reconstruct the LMAV cropland distribution during 1850–2018 at a 30-m resolution. Results showed that the LMAV cropland area increased from 0.78 × 10⁴ km² in 1850 to 6.64 × 10⁴ km² in 1980 and then decreased to 6.16 × 10⁴ km² in 2018. Cropland expansion rate was the largest in the 1960s (749 km² yr⁻¹) but decreased rapidly thereafter, whereas cropland abandonment rate increased substantially in recent decades with the largest rate of 514 km² yr⁻¹ in the 2010s. Our dataset has three notable features: (1) the depiction of fine spatial details, (2) the integration of the county-level census, and (3) the inclusion of a machine-learning algorithm trained by satellite-based land cover product. Most importantly, our dataset well captured the continuous increasing trend in cropland area from 1930–1960, which was misrepresented by other cropland datasets reconstructed from the state-level census. Our dataset would be important to accurately evaluate the impacts of historical deforestation and recent afforestation efforts on regional ecosystem services, attribute the observed hydrological changes to anthropogenic and natural driving factors, and investigate how the socioeconomic factors control regional LUC pattern. Our framework and dataset are crucial to developing managerial and policy strategies for conserving natural resources and enhancing ecosystem services in the LMAV.     

一种云端一体化的土地督察遥感监测方法

针对目前土地遥感监测工作中存在的监测频次低和数据现势性差等问题,通过统筹获取国产卫星影像数据提升监测频次,设计了多源遥感影像的空间网格组织和调度方法,改变传统的影像切片发布模式,建立实时影像服务方法,大幅提升了土地督察遥感监测时效。通过在国家土地督察济南局试点应用,研发了云端一体化的土地督察遥感监测服务平台,实践证明基于空间网格的影像组织管理效率优于传统金字塔切片管理模式,有效支撑了违法用地、永久基本农田保护和城市开发边界突破等监测预警,应用成效显著。     

多重加密格网内插法坐标转换

我国CGCS2000坐标系启用后,各地均面临着大批量、多类型、多坐标系成果数据坐标转换的需求,而国家大地坐标系、地心坐标系及独立坐标系之间的转换参数属于绝密级别,保密要求高,因此给实际应用带来了困难。顾及与参数法坐标转换成果的一致性及数据的安全要求,本文提出了多重加密格网内插坐标转换方法,研制了适用于多种数据格式的二/三维格网坐标转换软件,并将该算法应用于CORS服务,通过实例验证了该方法的可靠性与实用性。     

自然资源一体化政务服务系统及数据融合建设——以南京为例

自然资源部制定的信息化建设总体方案中,要求构建“互联网+自然资源政务服务”应用体系,实现“服务事项标准统一、整体联动、业务协同,自然资源政务服务和共享开放能力全面提高”。一体化政务服务系统作为政务服务应用体系的重点建设内容,也是落实自然资源管理“两统一”职责的重要支撑,如何整合各类数据资源、发挥系统作用,成为亟待研究的问题。本文在分析自然资源业务管理需求后,提出了一体化政务服务系统及数据融合的建设思路。     

图库一体化软件系统研究与实现

为了提高DLG和DRG数据生产效率,改变传统作业模式,解决图库数据分离造成的数据不同步、数据维护复杂等问题,笔者引入"图库一体化"解决方案,通过建立图库一体化数据模型,利用制图表达原理研究算法实现复杂符号效果,采用智能化标注、地图整饰自动化等关键性技术,基于Arc GIS Engine实现Umap图库一体化系统。     

新型基础测绘体系下再论图库一体化

依据新型基础测绘的服务要求,制定了科学合理的图库一体化的生产路线,总结了注意事项,研究开发了图库一体化的质检工具,提高了基础测绘的生产效率和质量,为新型基础测绘“按需服务”奠定了基础。     

发展广东省空间天气轨道的思考

根据中国气象发展战略研究成果中8条业务轨道对空间天气轨道的要求,通过对空间天气和空间天气学的描述,分析广东省气象部门空间天气发展的可行性与必要性,结合广东省气象局业务体制改革,对发展广东省空间天气业务提出一些建议。     

雷达-雨量计联合估测区域降水量方法研究Ⅰ——模式集成法的提出

天气雷达估测区域降水量是其应用研究的重要领域,不断研究改进雷达估测区域降水量精度和稳定度是雷达气象工作的重要目标。文章回顾了集合预报理论基础及其发展概况,总结分析集合预报方法、产品表现形式等。对前期雷达估测区域降水量的8种方法,从基本原理和特点等方面进行了系统分析。对该理论在雷达估测区域降水领域的适用性进行了分析,阐述了集合预报理论在该领域应用的概念模型,并提出了两种集成估测区域降水量的新方法,为下一步的应用研究提供了理论支撑。