雪深和雪水当量是积雪观测最主要且关键的要素,在冰冻圈、全球气候变化、水资源调查等领域具有重要意义。微波遥感相较于可见光和近红外遥感对积雪观测具有优势,为此,对被动微波遥感反演雪深和雪水当量的研究进展进行了系统的总结。梳理了野外现场实地测量、地面台站长期观测和卫星遥感区域观测等3种积雪观测方式及其主要观测积雪参数; 重点总结并评价了半经验、物理模型和机器学习等3种雪深和雪水当量反演算法。展示了青藏高原被动微波积雪监测的研究成果,展望了对未来积雪参数遥感反演的发展趋势,为雪深和雪水当量被动微波反演的深入开展提供了科学的参考建议。
查明全国历史遗留矿山分布现状,有序开展历史遗留矿山生态修复是矿山生态修复规划编制的重要内容和生态修复工程部署的主要依据。根据历史遗留矿山定义和行政管理的需求,提出了历史遗留矿山核查的技术流程和工作方法,工作步骤包括遥感调查监测、分类核查、分级审核和数据入库,其中,对核查内容、核查具体工作、属性定义、制图标准等进行了探究。以江西省和辽宁省的4个县级行政区作为试验区,通过试验验证了该技术方法的有效性。
消除脉冲噪声,获取高质量的遥感图像对应用研究有着重要意义。消除高密度脉冲噪声的同时,保持原有遥感图像的边缘细节信息一直是这一领域中的难题。该文认为被脉冲噪声冲击后的图像会出现不确定性突变,为了解决这种不确定性问题,基于证据理论,利用脉冲噪声的多个特征进行了不确定性建模; 融合了BJS散度和信度熵,给出新的权重分配,得到了新的概率指派; 再根据融合规则和概率转换,给出噪声与信号点的分类依据,从而有效降低了高度冲突发生的可能性。实验结果表明,在噪声密度达到90%以上时,该文提出的方法仍然有效,且在消噪后的遥感图像中对不同地物信息的细节保持良好。
卷积神经网络中的局部卷积运算无法对高光谱影像中的全局语义信息进行充分学习,因此,基于Transformer模型设计了一种新颖的深度网络模型,以进一步提高高光谱影像分类精度。首先,利用主成分分析方法对高光谱影像进行降维处理,并选取像素周围邻域数据作为输入样本,以充分利用影像中的空谱联合信息; 然后,利用卷积层将输入样本转换为序列特征向量; 最后,利用构建的深度Transformer网络进行分类。Transformer模型中的多头注意力机制能够充分利用丰富的判别性信息。试验表明,与现有卷积神经网络模型相比,文章方法能够获得更为优异的分类性能。
针对风云四号A星(FY-4A)中多通道扫描成像辐射计(advanced geosynchronous radiation imager,AGRI)云检测问题,提出了一种基于朴素贝叶斯算法的全自动云检测方法。使用朴素贝叶斯算法作为核心结构,基于光学载荷基本云检测原理选择合适的红外通道作为特性分类器参数,可保证日夜云检测一致性,同时针对不同的地表类型和不同月份分别分类训练构建,最终得到基于朴素贝叶斯算法的云检测模型。针对FY-4A/AGRI数据生成了7种经典的云检测特征和1种基于红外合成图像特征的贝叶斯分类器,经过2019年国家卫星气象中心业务云检测产品的学习测试验证,在陆地、沙漠、浅水和深海的召回率(probability of detection,POD)达到98%以上,积雪POD达到80%,南北极POD达到80%以上。将检测结果与国家卫星气象中心业务系统云检测结果进行比较,全年月度平均POD均高于98%,误判率(false alarm ratio,FAR)低于5%,Kuipers评分(Kuiper’s skill score,KSS)均高于90%。
有效的高光谱混合像元分解方法可以提高矿物信息提取的精度。为进一步研究高光谱混合像元分解方法,采用线性光谱混合模型解释高光谱图像的成像机制,用不同矿物端元的线性组合表达混合像元。在最大似然估计的框架下,利用期望最大算法对混合像元的端元和丰度进行估计。针对端元提取易受异常值影响的问题,提出基于随机抽样一致算法的稳健的K-P-Means算法,优化端元提取过程。利用光谱角度距离和光谱信息散度评价估计端元和真实端元的一致性; 利用结构相似性和峰值信噪比衡量估计的丰度和端元重新获得的图像与原图像的相似性。多种仿真数据指标显示,该优化模型可以获得精度较高的端元和丰度估计结果。通过将提取的端元与美国地质调查局光谱库提供的矿物波谱曲线进行匹配来确定矿物类型,真实数据采用内华达州铜矿区的AVIRIS高光谱传感器Cuprite数据集。矿物提取结果显示,该模型对绿泥石等8种类别的主要矿物识别结果较好,矿物聚集性明显,与实际情况一致。该方法不仅可以较好地提取矿物信息,而且可以有效抵制噪声的影响。
高分二号(GF-2)影像的高空间分辨率有助于获得更为准确的水体分布信息。针对现有水体指数难以应对复杂环境、高空间分辨率的遥感影像水体提取时易出现“椒盐”现象的问题,基于GF-2影像进行了水体指数的构建及验证。首先,通过分析各地表覆盖物的波谱信息,构建了一种综合水体指数(comprehensive water index,CWI),并进行精度验证; 其次,通过图像分割结合水体指数进行水体提取并进行精度验证; 然后,为了充分利用光谱信息和发挥分类器的优势,将分割后同质对象的光谱信息与水体指数组合作为分类器的输入数据,进行水体提取并进行精度验证; 最后,验证综合水体指数在WorldView-2影像和GF-1影像的适用性。经过研究可知: ①新构建的综合水体指数在进行水体提取时,能够有效抑制阴影、建筑物、道路、植被、裸土等地表覆盖的影响,精度明显提高; ②通过图像分割结合水体指数提取水体信息能有效抑制“椒盐”现象的产生; ③分类器结合水体指数能有效提高水体提取精度; ④综合水体指数同样适用WorldView-2影像和GF-1影像。综上分析,综合水体指数能够有效地提取水体信息,可用于河流、湖泊的提取和更新,池塘养殖面积的调查等,是一种高精度的水体提取方法。
针对现有的基于遥感影像的矢量地理信息采集存在的局限性,提出一种随遥感影像同步纠正的矢量地理信息采集方法。首先不对原始遥感影像进行高精度正射纠正处理,矢量地理信息采集直接基于原始遥感影像进行; 待矢量地理信息采集完成后,再对原始遥感影像进行高精度正射纠正处理; 同时,将矢量地理信息成果按照原始遥感影像正射纠正同一模型、同步纠正,实现遥感影像与矢量地理信息空间坐标系的一致、同步。一方面解决外业调查核查过程中存在的数据安全隐患问题,另一方面有利于改善现有生产工艺流程,提高地理信息采集的时效性。选取平地和山地2种典型地形实验区,以WorldView-2遥感影像为数据源,采用提出的方法实现了矢量地理信息采集。结果表明: 该方法能够保证成果空间定位精度基本满足要求,并能有效解决现有的改进技术方法中可能产生的要素交叉与缝隙问题。
在遥感成像过程中易在拍摄影像内部、影像与影像之间产生亮度不均匀、色彩不一致的现象,通过人工借助图像处理软件进行色彩调节已经不能满足呈几何级数量增长的遥感影像调色需求,因此提出一种针对土地利用率高的复杂城区地物的融合注意力机制无监督循环一致生成对抗网络(channel attention-cycle generative adversarial networks,CA-CycleGAN)。首先,通过直方图调整和Photoshop等软件手工制作用于色彩参考的样本数据集,选择合适的城区影像数据作为待校正影像样本集,将2部分影像分别进行裁切,得到预处理后的影像样本集; 然后,将处理好的待校正影像集和色彩参考影像集通过CA-CycleGAN中,由于在生成器中加入了注意力机制,因此在生成器与鉴别器相互对抗的训练过程中能够利用注意力特征图将生成的重点分配在重要的区域,提高生成影像效果,得到基于城区影像的色彩校正模型以及色彩校正后的影像图。影像校正效果和损失函数图表明,所提出的方法在循环一致生成对抗网络基础上做出了优化,加入注意力机制的生成对抗网络在调整影像色彩上的综合表现效果优于不加注意力机制的生成对抗网络。相较于传统方法大大减少了色彩校正的时间,对比人工调色增加了影像色彩校正效果的稳定性。证明所提出方法在遥感影像匀色工作中优势较明显,具有较好的应用前景。
星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar, InSAR)具有非接触、大范围、空间覆盖范围广、监测精度高等优势,目前广泛用于地质灾害监测。该文以植被密集区域四川省雅安市为研究区,利用时序InSAR技术(Stacking技术、小基线集(small baseline subset,SBAS)技术)开展滑坡隐患识别对比分析,通过对比基于Sentinel-1数据利用不同时序InSAR技术获取的地表形变速率图,发现SBAS结果受各种误差影响较小,监测效果较Stacking结果更好; 对基于地表形变速率图解译的滑坡隐患结合野外调查结果进行统计分析发现,Stacking技术识别的隐患点数目最高, SBAS技术的隐患识别准确率最高,因此,在顾及滑坡隐患点的漏判和准确率上,在雅安市建议采用SBAS技术和Stacking技术相结合的形式开展滑坡隐患早期识别。
基于永久散射体的信号在很长时间范围内都能保持较高的干涉相干性的优点,为了解决小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(small baseline subset interferometric synthetic aperture Radar,SBAS-InSAR)轨道精炼步骤时人工选择地面控制点可能会影响到监测结果这一问题,首先,该文将永久散射体与SBAS-InSAR结合,通过设置相干系数的阈值、振幅离差指数的阈值以及地表形变速率的阈值选出稳定的永久散射体,并将这些点作为SBAS-InSAR轨道精炼中的地面控制点,从而修正监测结果的准确度; 然后,选用2019年9月1日—2021年4月11日20景覆盖贵州省龙里县洗马镇的Sentinel-1A双极化影像为主要数据源,进行地表形变监测; 最后,将该方法所得结果、人工选择地面控制点的方法所得结果与北斗位移监测数据进行对比分析,可知该文方法比人工选择地面控制点的方法更精准。
挖掘归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)及地形因素在地表分类中具有指示意义,其结果可很好地应用于特定场景。利用2002—2020年AQUA/MODIS NDVI及地形指数(高程及坡度)提取重庆地表分类信息,将重庆地表分为林地、草地、果园、旱地、水田、水体和建筑用地7类。基于重庆地形破碎致使农、林、草用地交错分布的特征及防火需求,将林地、草地、果园、旱地划分为林火关注区,水田、水体、建筑用地划分为非林火关注区。利用林火关注区分级结果对2002—2020年AQUA/MODIS监测热点、2014—2020年FY3-C/VIRR监测热点、2019—2020年FY3-D/MERSI监测热点进行二次识别。结果表明,单项地类提取结果,除旱地和果园等经济林区外,其余各地类提取精度在64%以上; 林火关注分区精度在86%以上。利用林火关注分区结果对遥感监测林火点进行二次识别,发现AQUA/MODIS监测的林火点中,46.27%的点在非林火关注区,FY3-C/VIRR和FY3-D/MERSI监测的林火点中,分别有26.47% 和11.76%的点在非林火关注区。对2021年5月1—2日林火遥感监测结果进行二次识别,AQUA/MODIS和TERRA/MODIS监测结果中,有81.08%的点落在非林火关注区,FY3-C/VIRR监测结果有71.4%落在非林火关注区。利用NDVI及地形指数提取复杂地形区域地表分类信息并应用于林火遥感监测二次识别,可有效降低复杂地形区域林火监测干扰信息,降低热点核实人力物力投入。
在过去30 a间深圳市的土地利用经历了从剧烈变化到近于饱和的过程。文章基于1988—2015年10期深圳市土地覆盖/利用数据,结合形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis,MSPA)和图论模型定量分析了深圳生态用地的景观连通性。结果表明,生态用地中耕地在深圳城市化不同阶段均为城市用地扩张的主要土地来源,2005年后林地作为城市土地来源的比例显著提升。景观连通性方面,1988—2015年间深圳市生态用地等效连通面积(equivalent connected area,ECA)减少了1 175.4 km2,网络连接度(degree of network connectivity,DOC)降低了43.51%。自深圳2005年划定基本生态控制线以来,城市生境退化趋势明显放缓,但生态用地ECA依然以每年11.9 km2的速度被逐渐侵蚀。斑块重要性分析表明,阳台山和塘朗山等区域是目前维持深圳市现有景观连通性的关键枢纽节点,需加大保护力度。
城市地表沉降对人类生活影响越来越严重,有效监测地表沉降的方法研究显得尤为重要。为监测上海市的地表沉降状况,使用永久散射体干涉测量(permanent scatterer-interferometric synthetic aperture Radar,PS-InSAR)技术对2019—2020年24景覆盖上海地区的Sentinel-1A数据进行处理,然后使用SRTM1数字高程模型进行残差相位修正,提取了2 a的地表沉降结果。通过对监测结果的沉降速率和沉降累计量进行分析,表明上海市城区主要为不均匀地表沉降,主城区分布多个沉降漏斗,与历史沉降数据对比,个别沉降漏斗与上海市地表历史沉降漏斗数据相对应。通过随机选取地面特征点的地表沉降时序数据,可知地表沉降的形变量在各时间单位上基本一致,其变化趋势有较高的一致性,验证了PS-InSAR监测方法的可靠性。研究结果可为上海市地质灾害防治提供数据支撑和决策依据。
以福清核电附近海域为研究对象,选取Landsat8卫星数据和无人机热红外数据,进行温度反演获取核电附近海域温度空间分布。基于海上测温数据对反演结果进行可靠性验证,研究了核电附近海域温度场的分布变化特征。结果表明: 温度反演结果与海上测温数据具有很强相关性,温度反演结果可靠; 核电运行前,附近海域温度较为均匀,无明显温度分异与温升现象; 核电运行后,周边海域具有明显水温分异现象; 不同潮汐、不同季节条件下,温排水的空间分布与规模差别较大,总体上落潮时温升分布范围大于涨潮,夏季温升分布范围大于冬季。
战争不仅会造成大量的人员伤亡和经济损失,还可能对环境带来不利影响。利用2001—2018年长时间序列卫星遥感数据探究叙利亚地区植被生长对战争所引起环境变化的响应,结果表明,叙利亚战争冲突最为激烈区域的植被指数存在较为明显的下降趋势,从战争开始的2011—2015年,土地类型变化并不显著,但在2015—2018年之间,土地类型发生了较大的变化。18 a间,草地面积减少了10.08%,农作物种植区面积减少21.87%。研究进一步探索了人为因素对植被状态的影响,发现东部幼发拉底河两岸及延伸区域受人为因素影响最为显著。研究揭示了战争给植被生长带来的负面影响,对于军事冲突地区粮食安全等方面研究与战略制定具有参考意义。
构建基于激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)数据的林分平均高反演模型可为无瓣海桑长势的动态监测提供技术支撑。以北部湾茅尾海无瓣海桑红树林湿地为对象,基于机载LiDAR提取的高度和强度参数变量,借助决定系数R2、均方根误差RMSE、赤池信息准则AIC和贝叶斯信息准则BIC指标对随机森林、支持向量机以及神经网络3种模型进行了优选,在最优模型的支持下估算了研究区的红树林平均高及其空间分布状况。结果表明,研究区无瓣海桑的林分平均高介于3.90~11.58 m之间,其中树高较高、胸径较大的无瓣海桑主要分布在潮沟附近以及研究区中部。在估算无瓣海桑的林分平均高时,贡献率最大的是样方点云高度最大值,其次是75%~99%分位数高度。随机森林回归模型在估测林分平均高模型中的精度最高(R2=0.938 1,RMSE=0.58 m,AIC=80.50和BIC=49.05); 支持向量机模型次之,该模型在测试阶段的R2为0.766 5,RMSE为1.27 m; 神经网络模型的拟合效果最差。总体而言,随机森林模型是研究区无瓣海桑林分平均高反演的最优模型。
煤火燃烧不仅浪费了大量煤炭资源,而且严重破坏了火区生态环境,而传统监测方法存在范围小、频率低、成本高、危险大等问题。为此,研究了一种基于分布式目标合成孔径雷达干涉测量(distributed scatterer interferometric synthetic aperture Radar,DS-InSAR)技术的煤田火区监测方法。该方法通过快速同质点识别算法(fast statistically homogeneous pixels selection,FaSHPS)选取同质点,然后利用特征值分解方法对这些同质点进行相位优化,并根据时间相干性获取最终的分布式目标,最后结合短基线集(small baseline subsets,SBAS)InSAR处理步骤解算时序地表形变。以2017年3月—2019年4月63景Sentinel-1A影像为数据源,利用本文方法获取了乌达煤田时序地表沉降,并与临时相干点合成孔径雷达干涉测量(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture Radar,TCP-InSAR)技术监测结果进行了可靠性验证,结果表明: 两者间的相关系数为0.84,监测点位密度比TCP-InSAR提高1.24倍; 乌达煤田存在严重的地表形变现象,研究区域内最大形变速率为-215 mm/a; 煤火区在秋冬季节地表形变变化相对较快,且具有多个形变延伸方向及发育程度不同的沉降中心。
矿区持续开采造成的地面沉陷会对环境带来巨大的破坏,如何快速获取大范围区域内矿区的位置和地表形变量成为矿区监测亟待解决的问题,为此利用合成孔径雷达干涉测量(interferometry synthetic aperture Radar,InSAR)技术对山西省临汾市开展矿区沉陷大范围探测和监测研究。首先,通过差分合成孔径雷达干涉测量方法(differential interferometric synthetic aperture Rader,D-InSAR)处理分析12景Sentinel-1A升轨数据,对研究区域进行了矿区沉陷灾害大范围探测; 然后利用小基线集(small baseline subset,SBAS)-InSAR处理了不同轨道共432景Sentinel-1A升轨数据,对普查出来的重点区域进行监测。研究结果发现,在临汾市共探测出105处沉陷区,沉陷区均处于临汾断陷盆地两侧的山体中。进一步对重点沉陷区域进行时序形变监测,发现多处沉陷区均处于持续形变过程中,且形变量级较大,最大形变速率达-381 mm/a,对地表生态环境和基础设施带来了巨大的破坏。通过光学影像寻找到了沉陷区附近的开采点,验证了基于InSAR技术的大范围探测与监测方法的可靠性,研究结果可为临汾市矿区沉陷灾害防治提供重要依据。
农田土壤水分对作物估产和干旱监测具有重要作用,是喀斯特山区耕地精细化监测的重要参数。针对喀斯特地区耕地破碎、土壤水分反演易受云雾干扰等复杂环境影响,在地块尺度上,基于多时相Sentinel-1合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)和无人机RGB影像,利用水云模型和支持向量机回归模型反演烟草生长期的土壤水分。结果表明: ①研究引入可见光波段差异植被指数(visible-band difference vegetation index, VDVI)代替传统的植被参数,结合VDVI的水云模型在喀斯特山区适用性良好,同极化方式的反演精度更高,决定系数为0.843,均方根误差为0.983%,为多云雨山区耕地土壤含水量反演提供了一种便捷方法; ②烟草4个生长期内土壤含水量与降雨趋势保持一致,石漠化耕地土壤水分较低,与该试验区岩石裸露、地形复杂、难以灌溉关系密切; ③土壤水分对烟草的生长影响显著,主要表现在高土壤水分起促进作用,低土壤水分起抑制作用,T1—T3时刻影响效果最为明显。研究为多云雨山区耕地土壤水分精细化反演提供了参考。
湖泊水位变化是气候、生态环境变化、水资源评级研究的重要指标。以往测高卫星对中小型湖泊监测难度大,新发射的ICESat-2卫星可提升湖泊水位监测的全面性与精度。文章基于ICESat-2卫星陆地观测产品数据覆盖情况,对2018年10月—2021年4月期间青藏高原面积大于1 km2的473个湖泊进行高精度水位动态监测。从高原湖泊水位整体变化、流域和区域变化、典型湖泊水位月(或季)度的时间变化趋势3个方面,分析了湖泊水位的时空变化特征。研究表明: 近3 a来,青藏高原湖泊水位总体继续呈上升趋势,年均变化率为0.013 m/a; 大型湖泊水位上升明显,中型湖泊水位上升平缓,小型湖泊水位呈微弱下降。在空间分布上,青藏高原各流域湖泊水位呈上升趋势,水位呈下降趋势的湖泊多数分布在海拔相对较高的地区。监测期间,色林错水位上升达1 m,格仁错水位下降达1 m。该水位监测成果提供了青藏高原部分湖泊水位最新监测数据,有助于湖泊变化动态监测等研究。
金边市是澜湄流域典型城市,在“一带一路”背景下经济迅速发展、城市范围不断扩张,对周边湿地侵占严重。为充分了解金边市湿地在城市扩张下的响应特点,基于2000—2020年共5期Landsat影像提取金边市土地利用信息,并从面积和空间分布、变化强度以及景观格局等多个维度分析了湿地景观和城市扩张用地时空变化特征,最后利用相关系数构建了两者间的定量关系。结果表明,2000—2020年间金边市建设用地和裸地由中心向外扩张,面积持续增加,2001—2005年间扩张最为强烈; 其空间结构更加集聚,形状更为复杂; 湿地面积持续减少,沼泽和水田向建设用地和裸地转换强烈,尤其是沼泽湿地转换面积达124.06 km2,导致约1/3的沼泽消失; 湿地景观格局趋于破碎化、规则化,连通度下降,其降温增湿、调节蓄洪等生态功能被削弱。金边市湿地变化与城市扩张显著相关,湿地与城市扩张用地在面积上的相关性高于0.97 (p<0.01),扩张强度和景观格局方面也有较强相关性。为促进城市可持续发展,城市扩张应当合理规划空间布局,以集约型发展为主,必要时优先利用水田,尽可能减少对沼泽湿地的侵占和破坏。
通过遥感手段监测与提取水稻种植范围的是农业现代化管理的重要手段,南方地区春夏季节多云雨天气,难以获得有效的光学数据。为了准确提取多云雨地区的水稻种植范围,以江西省南昌县蒋巷镇为研究区,以Sentinel-1 多时相数据为数据源开展研究。通过早稻生长关键物候期Sentinel-1 SAR数据各地类后向散射系数,计算不同物候期条件下水稻田与其他地类的J-M距离,分析不同物候期SAR数据组合情况下水稻田与其他地类的J-M距离变化,获得提取水稻种植范围的最佳物候期影像。分别采用随机森林法、最大似然法、支持向量机和神经网络法进行分类,并对比验证分类精度。结果表明,孕穗期(6月14日)、三叶期(4月21日)、移栽期(5月3日)、二季晚稻移栽期(7月26日)组合SAR数据为水稻田提取最优时相组合。采用随机森林方法进行分类能够获得较高精度,研究区地物分类总体精度达到0.943,Kappa系数0.932。研究对于多云雨地区采用SAR数据开展水稻田制图,在时相选择和分类方法上有一定的借鉴意义和参考价值。
植被净初级生产力(net primary production,NPP)是流域生态系统的重要评价指标,该文基于2000—2019年MODIS长时序NPP数据产品,分析了洞庭湖流域20 a间植被NPP时空变化规律,进而采用时空分析与地理探测器等方法揭示了气象、地表等驱动因素对研究区植被NPP的影响特征及贡献程度。结果表明: ①洞庭湖流域植被NPP多年均值为0.65 kgC/(m2·a),高值区域主要分布在流域西部及南部,低值区域则主要位于洞庭湖附近; ②2000—2019年,洞庭湖流域植被NPP呈现平稳上升趋势(y=0.003x+0.622 7, R2=0.437,p<0.001),增长区域主要位于流域西北及中部偏南,而减少区域主要在流域东北及西南边界地区,植被NPP重心在平衡发展中呈微弱迁移趋势; ③洞庭湖流域植被NPP变化总体上受气象因素(尤其是气温)影响较显著,但NPP空间特征则主要受土地利用影响,降水与高程次之。此外,不同因子间交互作用显著,主要表现为双因子增强(高程与土地利用或降水)及非线性增强(气温与降水、土地利用或高程,降水与土地利用)2种类型。研究结果有助于正确认识与把握洞庭湖流域NPP时空变化特征及其内在影响机制,从而为流域生态系统管理与治理提供科学的辅助依据。
生态系统服务价值评估是生态环境保护、生态补偿、自然资源资产核算等政策的重要依据和基础,深入研究湖南省湘西土家族苗族自治州生态系统服务价值的时空变化特征及驱动因素,对其生态环境治理和保护具有重要意义。基于1990—2018年湘西州7期土地利用数据,对其土地利用变化进行分析,采用当量因子法对湘西州生态系统服务价值进行评估,结合空间统计模型对湘西州生态系统服务价值进行时空特征分析,进一步探究生态系统服务价值的驱动因素。结果表明: 湘西州地区主要土地利用类型为林地,28 a间由于建设占用,林地、草地面积减少,建设用地、湿地和未利用地面积增加,水域面积基本无变化,总体来看土地利用活跃程度不高; 生态系统服务总价值呈现先增加后减少再增加最后减少的趋势,呈M型变化特征,生态系统服务价值总体下降,空间上呈现出东南部高于西北部; 空间自相关分析表明研究区生态系统服务价值呈现出正向空间聚集特征,28 a来湘西州生态空间格局总体上没有发生大的变化; 生态系统服务价值时空差异的主要驱动因素为城镇化率、人口密度、林业总产值和林地面积。研究可以为湘西州土地资源的合理利用与生态环境保护提供理论参考。
目前中国的新冠疫情已经得到了控制,但国际上新冠病毒传播形势依然严峻,中国边境地区仍面临较高风险,瑞丽市作为中缅边境重要口岸城市,其国境线疫情防控难度较大。研究运用地理信息系统技术、遥感技术和AHP-熵权法,选取地形因子、交通因子、基础因子分析瑞丽市边境线上风险较高的空间位置部署防控点,提高防控的科学性。结果表明,瑞丽市需要重点防控的高风险地区位于靠近边境的西南地带及南部地带,这些地区具有以下特征: ①地形平缓,植被覆盖度较高; ②交通便利、靠近水系; ③居民点密度较高。同时,基于集合覆盖模型并结合ArcGIS视域分析,部署了35个防控点,以达到完整观测边境线的目的,根据防控重要性从高到低将这些防控点分为22个一级防控点、8个二级防控点和5个三级防控点。研究可为边境地区提高疫情防控能力提供参考。
天陇铁路作为甘肃省委省政府“巩固东连、向西为主,深耕南向、促进北拓”发展战略的重要保障工程,两次翻越秦岭山脉,由北至南途经黄土梁峁沟壑区、天水—西礼盆地中山区、秦岭中山区等3个特征迥异地貌单元,地质构造背景复杂,区域新生代构造活动强烈,沿线存在大规模滑坡群、全新世活动断裂、岩溶塌陷等环境地质问题,严重制约了前期线路方案设计,并影响后期铁路施工运营的安全稳定。该研究充分利用实测航飞遥感数据,通过真实感场景高精度立体影像及正射影像对全线各类地质问题开展了详细的解译分析,结合现场调查资料,对其范围、规模、稳定性以及可能对线路方案产生的影响进行了评价,研究成果为线路方案设计及外业地质勘察提供了有力的遥感技术支撑。
为深入挖掘遥感监测技术对污染地块风险管控、土壤修复治理及开发建设活动等土地利用现状的监测能力,抽取浙江省纳入全国污染土壤信息管理系统中风险管控与修复名录的98个污染地块,利用其历史期和监测期2个时相的国产高分辨率遥感卫星影像数据,基于ArcGIS平台,通过影像数据处理和人机交互解译,对污染地块的土地利用现状变化开展遥感监测; 结合污染地块调查、风险评估、管控与修复效果评估报告及污染地块的属性信息,对监测结果进行统计分析。结果表明: 利用遥感监测技术可以快速查明污染地块实施风险管控、土壤修复以及开发建设活动情况,及时掌握风险管控与修复名录污染地块的土地利用现状及发展动态、存在问题,为地方相关部门开展污染地块再开发利用准入管理工作提供技术支撑和依据。
为开展吉林省矿山地质环境变化趋势分析和矿山生态修复前景研究,利用2015—2019年获取的国产高分辨率卫星遥感数据和多源信息资料,采取自动化信息提取和人机交互解译相结合、室内综合研究与实地调查验证相结合的方法,对吉林省矿山地质环境及生态修复状况开展了遥感动态监测。通过对监测结果进行矿山地质环境及生态修复变化特征分析,基本掌握了该省矿山开发压占土地资源、损毁土地资源、矿山地质灾害、矿山环境污染和矿山生态修复的现状及其变化趋势。分析成果比较客观、准确,取得了较好的卫星遥感监测应用效果,可为该省深入推进山水林田湖草沙生态保护修复工程提供参考依据。
以广东省茂名市电白区国有土地资源资产核算为例,以土地调查、宗地和基准地价等数据为基础,基于国有土地资源资产核算方法与流程,采用WebGIS集成架构,设计了国有土地资源资产自动核算系统。研究结果表明: 电白区国有土地资源总量为5 582.31 hm2,耕地总面积为1 255.94 hm2,其中高质量耕地面积较少,2等地面积仅为17.43 hm2。国有农用地和建设用地经济价值分别为139 736.05万元和163 901.44万元。研究结果为全民所有自然资源资产清查和负债表编制等提供技术参考,推进自然资源资产信息化建设。
