湖南省森林资源丰富,但森林质量不高,抗逆能力较差,林地干旱及其次生灾害已成为湖南林业发展的重大威胁。文中通过多源遥感数据融合模型(STARFM模型与SADFAT模型)将高时间分辨率的MODIS数据和高空间分辨率的LANDSAT数据进行融合,从融合后的影像中提取地表温度(LST)与植被指数(NDVI)2个林地干旱因子,构建温度-植被干旱指数模型(TVDI),利用模型对湖南省2016年6—8月森林生长季每月3天的林地干旱进行了反演,绘制了林地干旱专题图,并对湖南省夏季干旱分布情况进行了分析,为准确、快速地对湖南省林地干旱进行监测和预警提供了一种科学方法。

乍得湖位于中非撒哈拉沙漠边界,是非洲重要的淡水湖,湖面大小对气候变化高度敏感。近40年,由于干旱等自然灾害和大规模灌溉等人为因素的影响,乍得湖面积急剧减少,受到广泛关注。本文利用多种光学遥感数据提取1973-2012年乍得湖面积,分析其变化趋势和驱动机制。结果表明,1973-2012年间乍得湖面积总体上在变小,1973-1975年间乍得湖面积急剧减少了约71%,1975-2012年面积在2000~5000 km2范围内波动。为验证变化趋势的可靠性,本文利用MODIS影像与同期Landsat和AVHRR影像的提取结果进行比较,来检验多源数据的可比性;通过MODIS影像监测乍得湖面积的月变化,来检验所选数据时相对乍得湖面积变化分析的可能影响。根据气象资料分析,乍得湖面积与降水量变化存在一致性,沙里盆地降水量变化是乍得湖面积变化的重要原因;其次,大量修建水库是导致面积减少的另一重要原因;最后,将乍得湖分为南北两部分的天然拦截坝通过阻碍水流增加蒸发,也加剧了乍得湖面积的减少。

实时快速的监测北京市林地覆盖情况,可为北京"绿色奥运"的林地规划建设提供基础数据及决策依据。该文应用遥感技术,基于3个年份TM数据,对北京市林地进行动态监测。在全市范围内,基于ERDAS平台对3个年份的TM数据进行分类,得到北京市林地变化动态监测数据,并基于ArcGIS平台对监测结果进行分析。研究结果表明,北京市的林地覆盖率有所提高,增长速度加快,林地的建设正朝着积极方向发展。

遥感技术以其具有宏观、快速、准确、及时等特点为城市变化趋势分析提供了快速便捷的途径。选取郑州市1988年TM、2001年ETM+和2007年CBERS遥感数据,经过一系列数据预处理后,采用决策树分类算法,进行基于知识遥感分类及专题图的制作。对分类结果利用土地利用结构变化、动态变化率、转移矩阵等指标进行变化分析,分析结果揭示了不同时期城市扩张与植被、水体和农村居民点的变化关系,对于地区土地可持续利用具有重要参考作用。研究数据表明,20年来郑州市城市用地以年均8%的速度增长,植被减少25%,水体减少30%。

基于2000～2020年鄱阳湖流域气象站点资料和多源遥感数据，综合考虑大气-植被-土壤作用及其内部互馈机制，采用多元线性回归法构建了适用于鄱阳湖流域的综合遥感干旱监测模型；通过Sen趋势法、重心迁移模型等方法研究揭示了鄱阳湖流域干旱时空变化特征；在此基础上，基于土地利用数据和夜间灯光数据构建人为活动压力指数，量化分析了鄱阳湖流域人类活动强度及其对干旱格局的影响。研究得出：(1)利用传统干旱指数和统计年鉴中的旱灾成灾面积、受灾面积对模型的适用性进行评价，结果表明模型能够综合反映出农业干旱情况和气象干旱程度的复合信息，准确量化监测区域实际旱情。(2)鄱阳湖流域具有干旱频率南高北低、西部旱情较东部严重、干旱影响范围波及广、全流域性干旱发生频率高等特征；流域整体表现出冬春干旱化、夏秋湿润化的态势。(3)鄱阳湖流域人类活动对干旱的影响呈现出明显的南北分异特点。研究时段内流域人为活动压力指数普遍上升，北部人为活动压力显著高于南部；流域北部稳步推进生态保护和绿色发展战略，人类活动效应对干旱程度起到一定的抑制作用；南部区域社会经济发展粗放并对环境造成破坏，间接加剧了区域干旱。研究结果对于深入认识鄱阳湖流域干旱时空演变特征和增强区域防旱抗旱能力具有很好的理论和实用价值。

选取青海湖周边地区气候资料及青海湖近10 a MODIS遥感资料,通过分析水体面积和水位、年均气温和年降水量的变化揭示青海湖面积的变化趋势。对青海湖近10 a遥感监测以及青海湖周边地区气候要素的分析研究结果表明:在2001—2010年10 a来青海湖周边地区年平均气温显著增加,平均每年升温0.12℃,年降水量在波动中呈上升趋势。青海湖水位虽然在近50 a内持续下降,而在2001—2010年呈现逐年增加的趋势,且增加趋势非常明显。从MODIS遥感资料对青海湖10 a来4月和9月的湖水面积监测结果显示,4月和9月青海湖面积在2001—2010年呈现波动上升趋势,且与4月和9月的水位呈极显著相关关系...

[目的]以甘肃省天水市为例,基于遥感影像变化监测技术,探讨黄土高原丘陵沟壑与小陇山-西秦岭山地交接过渡区域近30年来森林(林地)资源空间分布规律、时间变化趋势及变化影响因素。[方法]以1988—2015年5期夏季Landsat TM/OLI遥感影像为主要数据源,结合辅助数据和外业实地样本点,以光谱特征和指数特征为特征变量,分别利用随机森林(RF)和参数优化支持向量机(POSVM)分类器对土地覆盖类型进行分类,然后基于分类后比较法进行森林资源动态变化监测。[结果]分类结果表明,两种分类器的分类效果均较好,且

为研究通过卫星遥感手段监测城镇黑臭水体位置分布的可行性,利用高分二号卫星融合影像数据对北京市城镇水体进行水体岸线提取和水质参数反演。水质参数包括叶绿素a、悬浮物浓度、透明度和营养化指数。基于水体岸线提取结果和反演的各类水质参数的指数分布图,结合预先设定的水体黑臭程度遥感判别指标,对北京市9处水体河段水质进行综合遥感判读,辅以实地调查验证。研究结果表明,利用高分二号卫星融合影像能够很好的识别城镇区域内宽度较窄的河道岸线,并判定水面浮萍的存在,定量反演出的水体单位面积内悬浮物浓度、透明度和营养状态指数能够反映

为研究通过卫星遥感手段监测城镇黑臭水体位置分布的可行性,利用高分二号卫星融合影像数据对北京市城镇水体进行水体岸线提取和水质参数反演。水质参数包括叶绿素a、悬浮物浓度、透明度和营养化指数。基于水体岸线提取结果和反演的各类水质参数的指数分布图,结合预先设定的水体黑臭程度遥感判别指标,对北京市9处水体河段水质进行综合遥感判读,辅以实地调查验证。研究结果表明,利用高分二号卫星融合影像能够很好的识别城镇区域内宽度较窄的河道岸线,并判定水面浮萍的存在,定量反演出的水体单位面积内悬浮物浓度、透明度和营养状态指数能够反映水体的黑臭程度,各河段水体黑臭程度的遥感判别结果与官方公布的结果基本一致。

以Landsat-5和SPOT5数据为数据源,运用标准差、信息熵、最佳指数以及清晰度等评价指标,采用Brovey变换、Gram-Schmidt变换、主成分(PC)变换3种融合方法,开展湿地分类适用性研究,旨在找到一种适用于湿地的遥感影像融合方法。研究表明:Landsat-5卫星的543波段组合与SPOT-5影像第3波段的主成分(PC)变换融合最适应于湿地,融合后影像分类总体精度比Landsat-5影像提高了4.43个百分点,比SPOT-5影像提高了3.06个百分点;融合后影像水域、泥沙滩地、草滩地、芦苇滩地以及水田的用户精度与制图精度均高于Landsat-5影像与SPOT-5影像;融合后影像林...

农作物遥感识别是地理学和生态学研究的前沿和热点,多源数据在农作遥感识别中日益发挥重要作用。笔者从多源数据融合的角度,归纳了2000年后多源数据在农作物遥感识别中应用的总体概况,系统梳理并提炼了当前多源数据融合的主要融合技术和融合模式。围绕与多源数据融合和农作物遥感识别相关的关键词,在Google学术、ISI Web of Knowledge和中国知网中对2000—2014年间国内外发表的论文进行检索,并统计不同传感器的使用频率及结合方式。研究表明,以提高空间分辨率为目标的多源数据融合和以提高时间分辨率为目标的多源数据融合技术是当前的两种主要方式,可以在一定程度上实现时空尺度的扩展。前者的融合技...

[目的]准确估算区域尺度作物产量是确保粮食安全，发展生态、安全农业的关键。[方法]文章以山西省重要的粮食产区——运城盆地为例，利用2020年空间分辨率为10m的Sentinel-2A数据和时间分辨率为1天的MODIS数据，采用STNLFFM（Spatial and Temporal Nonlocal Filter based Fusion Model）算法并结合光能利用率模型进行夏玉米NPP（Net Primary Production）模拟和产量估测。[结果]融合后的NDVI数据能较好地继承Sentinel-2A NDVI数据的空间细节，同时能够较好地表达较小地物之间空间差异；STNLFFM NDVI时序曲线能准确地反映夏玉米种植时期的NDVI变化趋势和局部突变信息，比MODIS NDVI时序曲线更符合夏玉米实际生长状况。运城盆地夏玉米种植区累积NPP均值为667.42 gC·m~(-2)，其中西北部的涑水河冲湖积平原，受人类活动影响显著，灌溉条件较好，NPP累积量较高，为700～900 gC·m~(-2)。东北部山区和北部台塬区受地形破碎程度较高影响，NPP累积量小于500 gC·m~(-2)。基于STNLFFM NDVI构建的估产模型精度（R~(2)=0.849，MAPE=5.47%）显著高于基于MODIS NDVI数据的估产模型精度（R~(2)=0.113，MAPE=15.65%），说明利用时空融合技术能够有效提高夏玉米单产估测精度。[结论]该文可以为多源遥感数据融合与光能利用率模型协同估产提供了新的思路。

探讨了TM30 m分辨率波段与 SPOT10m分辨率全色波段通过融合来提高城市扩展动态监测精度的方法和应用潜力。首先采用IHS变换完成TM的多光谱波段与SPOT全色波段融合,增强变化信息在光谱和几何特征上的表征,然后采用最大似然分类方法对融合图像进行分类。实验结果表明光谱与纹理特征组合在用户精度上比单纯光谱、纹理特征分类分别提高21.87%和10.22%;在生产者精度上比各自分别提高8.4%和17.88%;Kappa系数分别提高0.10和0.21。通过高几何分辨率图像与多光谱波段融合方法可以,增强变化信息,纹理特征参与变化信息提取可以提高变化类型的分类精度。

针对湿地资源监测的需要,以东洞庭湖湿地为研究对象,开展基于ENVISAT ASAR数据的湿地植被遥感监测研究。湿地遥感影像分类是湿地遥感研究的一大难题,通过分析雷达影像的后向散射系数发现,由多时相的同极化、交叉极化波段合成的雷达影像对湿地地物的区分能力最强。研究表明:将基于原图像的灰度级共生矩阵所提取的Contrast纹理特征与滤波后图像的灰度特征组合用于分类,以此实现相干斑噪声的抑制,同时减少地物固有结构信息的损失,实验结果证明该方法可以提高湿地分类精度,其总体精度达到87.59%,Kappa值为0.822 8,将东洞庭湖湿地划分为水体、芦苇(荻)滩地、草滩地(苔草、虉草等)、森林滩地(杨树...

【目的】以多源遥感数据为基础,在郁闭度较高的天然次生林中采用非参数模型及随机森林偏差校正模型估测森林地上生物量(Aboveground biomass, AGB),为大尺度估测森林生物量提供了依据。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场142块森林资源连续清查固定样地复测数据、机载激光雷达(Airborne laser scanning, ALS)和多光谱Landsat8 OLI影像为数据源,提取46个特征变量(其中ALS:24个;OLI:22个特征变量)后进行特征变量筛选,利用多元逐步回归(Multiple stepwise regression, MSR)、支持向量机(Support vector machine, SVM)、随机森林(Random forest, RF)和随机森林偏差校正(Bias-Corrected RF, BCRF)构建森林AGB估测模型,采用调整决定系数(Ra2dj),均方根误差(RMSE)和相对均方根误差(rRMSE)对估测结果进行精度评价。【结果】多源遥感数据要优于单一数据源,非参数模型(RF(Ra2dj=0.68,RMSE=49.71 t·hm-2, rRMSE=32.48%)和SVM(Ra2dj=0.64, RMSE=52.80 t·hm-2, rRMSE=35.28%))优于传统的MSR模型(Ra2dj=0.52,RMSE=57.29 t·hm-2, rRMSE=43.26%)的估测精度。选择最优的RF估测模型进行偏差校正,BCRF的rRMSE=21.84%,此时的生物量估测效果最佳(较RF模型的rRMSE下降10.64%)。当AGB在100～200 t·hm-2范围内,非参数算法(SVM、RF和BCRF)对AGB估测效果最佳(与MSR模型相比RMSE由48.87 t·hm-2减小到13.72～23.55 t·hm-2,rRMSE由28.15%下降至8.69%～16.13%);特别地,当AGB小于100 t·hm-2时,BCRF模型可以改善RF模型AGB估测的饱和现象,模型预测性能提升11.0%(RMSE与RF相比减小27.66 t·hm-2,rRMSE下降10.99%)。【结论】以多源遥感数据结合为基础,BCRF模型对AGB的估测精度更高,效果更稳定,且BCRF可以有效地削弱生物量估测中出现的小值偏大的现象。