利用2002-2009年1 km分辨率的MODIS NDVI数据,通过提取春季NDVI上升最快的日期和秋季NDVI下降最快的日期,对比分析了北京地区城市与乡村植物物候的差异。从空间格局和时间演变两个角度,分别对比分析了核心城区、边缘城区和乡村3个区域的生长季开始日(SOG)、结束日(EOG)以及总日数(TD)3个物候指标。结果表明,城区的SOG早于乡村,其中核心城区最早,比乡村提前约20天;城区的EOG晚于乡村,其中核心城区最晚,比乡村推迟约15天;由此导致城区的TD多于乡村,其中核心城区最多,大约比乡村多35天。2002-2009年,城区的SOG呈现推迟的趋势,EOG呈现提前的趋势,而乡村的SOG呈现提前的趋势,EOG呈现推迟的趋势;由此导致城区TD呈现减少的趋势,乡村则呈现增加的趋势。上述结果量化了北京地区城市与乡村植物物候的差异,揭示了城市环境对植物物候的影响,为研究人类活动的生态环境效应提供了实证。

城市化使得城市数量和规模不断增加,城市作为人类对自然环境改造最为剧烈的部分,具有独特的区域环境,其中城市内部温度显著高于周边郊区的热岛效应是一个突出的城市环境问题,受到了普遍关注和研究。南京市是长江中下游特大城市,城市热岛效应明显,但对其研究很少。利用两个时相的MODIS 31波段数据,生成南京城市亮温场,分析了南京热场的分布、大小,利用亮温场均值、方差和相对温度评价城市热岛强度,并对两个时相城市热场的范围及强度变化进行了分析,取得了较好的效果,认为由于MODIS数据的高时间分辨率和实时免费接收政策使其用来动态监测城市热场是可行的。

本研究在整体小波变换融合方法基础上 ,提出了基于对比度的局部特征选择加权小波变换影像融合方法 ,并以多光谱TM和高空间分辨率IRS 1C全色波段图像为例 ,与色彩空间变换HIS融合方法进行图像融合效果的比较分析试验。试验表明基于对比度的局部特征选择加权小波变换影像融合方法能在最大限度保持多光谱影像光谱信息的同时 ,增强了影像的纹理信息。

建立自然资源资产核算评价制度是自然资源资产产权制度改革中的一项重要内容。但迄今为止，仅在实物量核算方面有所进展，价值量的核算方面尚未获得突破。自然资源资产价值量核算的难点在于生态资源资产（下文简称“生态资产”）价值量的确定，特别是以其中生态系统服务价值核算的争议最大。论文充分考虑了自然资源管理现状，构建了基于卫星遥感数据和重置成本原理的评估方法，并将其用于典型城市生态资产的估算，可以实现价值量核算的标准化、规范化以及统一化。核算得到4个典型地区“十三五”期间（2015—2020年）生态资产变化的基本情况并分析了其变化的主要原因。该方法采用地方政府对生态建设的投入表征部门管理引发的生态资产的变化，可期服务于自然资源资产审计以及生态补偿或者赔偿等相关工作。

水体时空分布特征对于水资源监测与应用具有重要意义,而包括水体分布在内的地物覆盖类型分类和变化分析是遥感技术最常见的应用。对大区域的水体参数提取,尤其是高山无人区的水体的定量分析,利用卫星遥感数据进行水体位置、面积、形状和河宽等水体参数提取,不仅节省人力、保障安全,还提高了工作效率,已经成为一种快速获取水体参数的有效方法和手段。该文从4个方面对卫星遥感在水体信息提取上的应用现状进行综述:水体在电磁波波谱各波谱段的反射特性; 1980年以来国内外基于雷达和光学遥感数据提取水体信息的研究状况和具体应用方向;各种水体信息提取方法的工作原理和优缺点;应用卫星遥感技术提取水体信息面临的挑战和尚待解决的关键问题,利用遥感技术提取水体遥感信息的发展趋势展望。

建立自然资源资产核算评价制度是自然资源资产产权制度改革中的一项重要内容。但迄今为止，仅在实物量核算方面有所进展，价值量的核算方面尚未获得突破。自然资源资产价值量核算的难点在于生态资源资产（下文简称“生态资产”）价值量的确定，特别是以其中生态系统服务价值核算的争议最大。论文充分考虑了自然资源管理现状，构建了基于卫星遥感数据和重置成本原理的评估方法，并将其用于典型城市生态资产的估算，可以实现价值量核算的标准化、规范化以及统一化。核算得到4个典型地区“十三五”期间（2015—2020年）生态资产变化的基本情况并分析了其变化的主要原因。该方法采用地方政府对生态建设的投入表征部门管理引发的生态资产的变化，可期服务于自然资源资产审计以及生态补偿或者赔偿等相关工作。

基于植物物候的遥感监测对于研究植被对气候变化的响应具有重要的科学价值。本文在阐述植物物候遥感监测原理及其通用技术流程的基础上,分别从植被类型及其所处的地理条件、遥感数据源及其预处理、植物物候遥感识别方法和植物物候遥感监测结果评价4个方面分析了影响植物物候遥感监测精度的因素,并针对当前研究中存在的不足,探讨了提高植物物候遥感监测精度的可行性途径,即建立高分辨率的近地面遥感定点观测及数据共享网络,发展普适性更强的卫星遥感时序数据去噪及植被指数曲线重建方法,寻求稳定性更高的植物物候期遥感识别方法,探索综合运用地面观测、遥感监测与模型模拟实现物候观测空间尺度拓展的可能性。

【目的】卫星遥感具有覆盖范围广、获取速度快、信息量大、动态性强等优势,能够及时准确地获取作物产量信息,反映作物产量空间变化趋势。遥感技术作物估产已成为现代农业生产中研究热点。通过改善遥感估产建模方法,以实现进一步提高大田作物遥感估产精度,为宏观了解不同区域作物产量形成情况及变化趋势提供直观、可靠的参考。【方法】论文结合2011—2012年江苏省大丰、兴化、姜堰、泰兴、仪征5个县区的定点观测试验,以国产卫星产品HJ-1A/1B影像为遥感数据,于小麦开花期开展大田定位观测区卫星遥感植被指数、关键生长指标与收获

【目的】目前我国完成了以县级行政区划为单元的森林火险区划,火险区划的结果在一定时期内相对不变,只适用于县级行政区划或以上区域开展森林火灾预防工作。以卫星遥感数据为基础,对山头地块的森林火灾风险进行基于栅格尺度的动态实时预警,为森林防火工作提供有效的预防信息。【方法】参考国内外各类研究文献从植被、气候、地形等角度构建森林火灾风险预警指标体系,利用2009—2019年森林火灾卫星热点数据、MOD02数据、DEM数据提取预警因子;以森林火灾动态危险性指数模型为基础,利用自然风险灾害指数模型、火险综合预报指数等模型对其进行改进得到森林火灾风险预警模型;绘制各预警因子的栅格图层,并进行叠置分析得到区域森林火灾风险预警图。【结果】以广东省为研究区。选取温度植被干旱指数(TVDI)、归一化植被指数(NDVI)、归一化红外指数(NDII7)、地形因子、历史森林火灾因子作为预警因子构建预警指标体系;构建的风险预警模型相对运行特征(ROC)值为1.0,大于0.7,拟合效果较好;利用2021年2月14日的数据根据模型计算得到的广东省2月15日的森林火灾风险预警图,可发现在2月15日广东省西部北部区域存在较少的高风险区,东部南部区域存在较多的高风险区。【结论】使用遥感数据可以进行森林火灾风险预警因子的提取工作;使用遥感数据可对区域森林火灾风险实现动态预警,可为森林防火工作提供科学依据。

冬小麦SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)是评价其健康状况的重要农学参数,传统监测方法效率较低,旨在将田间监测和遥感技术相结合,探讨我国江汉平原地区冬小麦SPAD的遥感监测方法。研究选取湖北省潜江市后湖管理区为研究区域,利用ASD Fieldspec 3地物光谱仪和SPAD-502叶绿素仪在田间采集冬小麦冠层光谱和叶片SPAD,选取4种植被指数与叶片SPAD进行回归分析并构建预测模型。经模型精度检验,NDVI较适合对该地区冬小麦SPAD反演。然后将NDVI-SPAD反演模型与HJ-1卫星影像相结合,进行研究区域的冬小麦SPAD反演,通过比较HJ-1...

【目的】基于多角度卫星遥感(MISR)和无人机(UAV)摄影测量技术,采用简单几何光学模型(SGM)和广义简约梯度(GRG)优化方法,反演获取塔里木河下游胡杨林主要结构参数(树高、冠幅、林分密度和覆盖度)。【方法】以塔里木河下游典型河岸林为研究对象,基于野外调查、UAV倾斜摄影测量和MISR数据,构建训练集,采用SGM对场景反射进行分解模拟,获取Walthall背景反射模型参数,评价参数敏感性,建立参数回归方程,运用GRG优化算法反演得到测试集结构参数,利用无人机测量数据进行精度验证和评价。【结果】从UAV倾斜摄影测量数据中提取的树高、冠幅、林分密度数据与实测数据相比,UAV获取的树高、冠幅、林分密度与实测数据的R~2分别为0.90、0.84、0.94,均方根误差(RMSE)分别为0.45 m、0.68 m、4.25株·hm~(-2)。SGM对训练集样地红光模拟反射值与卫星观测反射值的R~2最大值为0.99、最小值为0.72、平均值为0.92;反演获取的训练样地树高和覆盖度与参考值相比,覆盖度R~2达0.99,RMSE为0.73%,树高R~2为0.66,RMSE为0.61 m。对反演获取的Walthall模型参数进行敏感性分析发现,c_1对覆盖度和树高影响最大,其次是c_4,c_2和c_3影响最小,c_1～c_4对林分密度变化影响很小。建立AN多光谱反射率和AMBRALS模型f_(iso)、f_(vol)、f_(geo)系数与c_1～c_4的多元线性回归方程,预测训练集样地c_1～c_4参数值与反演值相比,调整R~2分别为0.78、0.98、0.59和0.75。MISR反演获取的胡杨覆盖度、树高、密度和冠幅与无人机数据在275 m~2尺度上相比,线性模型R~2分别为0.54、0.47、0.41和0.24,RMSE分别为3%、0.76 m、112株和0.64 m;平均相对误差(MRE)分别为24.7%、8.9%、22.5%和10%;使用幂函数模型时,覆盖度、树高、林分密度、冠幅的R~2分别为0.80、0.53、0.55和0.30,RMSE分别为1%、0.4 m、33株和0.32 m,MRE分别为10%、5%、6%和6%。【结论】无人机获取的胡杨林结构数据可代替地面调查数据,作为SGM的定标参数以及最终精度验证;SGM能较好模拟MISR观测样地的各向异性反射特征;SGM反演获取的Walthall背景反射模型参数精度以及由此建立的参数回归方程精度对最终结构参数反演结果存在较大影响。多角度卫星遥感和无人机摄影测量技术结合可在区域尺度上获取较为准确的森林结构信息。

渔场海温速报是开展渔情分析和确定中心渔场的基础,卫星遥感技术可以快速提供大面积海洋环境参数分布图,由于大洋渔场超出了陆基卫星地面站的接收范围,发展船载遥感系统是提供远洋渔场海洋环境条件的有效途径。本研究介绍基于船载的北太平洋渔场海温速报系统、海表温度遥感反演算法和渔场海温速报产品制作等内容。海温精度分析结果表明,卫星遥感海表温度与船测温度具有良好的一致性,周平均偏差小于0.01℃,RMS平均值为0.7967℃。系统已业务试运行2年,完成北太平洋渔场海温速报产品制作33期,取得了预期目标。

利用美国国家海洋大气总署（ＮＯＡＡ）卫星空间覆盖度宽，运行周期短，资料获取时次多的特点，通过地面光谱观测寻求玉米遥感估产最佳时相期，经过对ＲＶＩ理论推导得出ｆ值，在ＲＶＩ混合象元中提取玉米长势信息，建立了河北省空间玉米遥感估产模式。经过三年的预报结果检验，误差小于５％

应用卫星遥感技术结合地面样地调查和流域多年水文资料分析的方法，对长江上游４个典型流域森林水文效益进行研究与评价，弄清各流域下垫面要素的性质和结构、流域水文参数变化规律，以及流域森林水源涵养林的涵水机理和评价方法，提出长江上游水源林的经营措施，为“九·五”长防林建设研究提供参考资料。