基于高分遥感影像的跨国界流域环境监测——以红河流域为例

借助高分遥感影像,通过目视解译手段提取红河流域内工业区、工厂、矿山、尾矿库和水产养殖场5类水环境污染源信息,并对中越境内污染源状况对比分析。结果表明,红河流域越南境内的工业区、水产养殖场数目均多于中国境内,而中国境内的矿山、尾矿库数目均多于越南境内,两国境内的工厂数目相当。此外,矿山和尾矿库主要分布在红河干流及一级支流附近,增加了红河重金属污染风险。     

基于多时相遥感数据的典型区生态格局变化分析

利用1985、2000、2013年遥感影像提取的土地覆盖数据,通过景观格局指数、动态度计算、转移矩阵等,分析1985—2013年我国典型地区各类型生态系统景观格局及其动态变化特征、生态系统相互转化时空变化特征等,揭示1985—2013年生态环境格局变化的特点和规律:一级分类生态系统综合变化率,赣江、闽江、白龙江和岷江上游流域分别为4.7%、3.9%、3.3%和1.7%,生态系统变化强度1985—2000年较缓,2000—2013年更剧烈。1985—2013年典型区生态系统的主要转化方向具有持续性和双向性特征,岷江、白龙江和赣江上游流域退耕还林还草政策效果明显,出现较高比例的耕地转为森林和草地;面积占67.4%生态系统类型变化与耕地生态系统和人工表面生态系统变化有关;生态系统变化具有明显的区域差异,生态变化主要表现为沿主要河流谷地的线状延伸,主要城镇居民点附近生态系统类型变化较为突出,人类活动是典型地区生态系统类型格局变化的主要驱动力;典型区尤其是敏感区应加大退耕还林还草政策,减少人类经济活动,降低洪水泥石流灾害发生的概率和程度。     

内陆河流域重要生态功能区生态安全评价研究——以黑河流域为例

以遥感与GIS技术为依托,根据PSR模型框架建立黑河流域生态安全评价指标体系,通过三期生态安全评价数据,综合分析了黑河流域20年来生态安全变化情况,结果表明其生态安全状况总体呈现波动变化,2000年较1986年呈恶化趋势,2007年较2000年有所好转。     

建立基于CBERS数据的环境卫星遥感信息系统

介绍了应用于生态环境、环境质量监测、环境污染事故应急监控等环境保护领域的环境卫星遥感信息系统,提出应以国家、省、市三级行政区为单元,建立卫星影像动态数据库和查询系统,以满足生态环境观测信息处理需求.并以辽宁省为例,构建了省级CBERS环境卫星遥感信息系统.     

基于环境卫星CCD数据的黄海浒苔遥感监测

2007年以来,黄海海域每年夏季都发生大面积浒苔绿藻潮,影响沿岸人民的生活、生产。考虑到其分布范围动则几千、上万平方公里,水面监测很难实施,尝试利用遥感技术对其分布和发展变化情况进行监测。基于中国自主产权的环境卫星(HJ1)数据,采用经典植被指数算法和人工辅助判读方法,对2013年黄海浒苔暴发全过程进行了连续遥感监测,分析了此次浒苔过程的分布和漂移路线。监测结果表明,浒苔绿藻潮首发于江苏盐城东部海域,由南向北逐渐漂移,面积逐渐扩大,结束于青岛东北部海域;该期间,浒苔最大覆盖面积达663.54平方公里。     

核电站温排水遥感监测方法研究——以田湾核电站为例

以江苏省连云港田湾核电站为主要研究区,通过热红外遥感技术研究温排水热污染现象,综合应用美国Landsat卫星热红外波段数据及地面气象测站资料,定量反演核电站建成前后附近海域水温分布与变化情况。研究结果表明,遥感技术完全能够满足温排水监测要求,对于完善近岸海域生态环境保护工作具有积极意义。     

基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。     

基于卫星遥感数据的江西德兴铜矿开采环境影响动态监测分析

位于中国南方的江西省德兴矿山开采铜矿已有几十年历史.采矿行为会产生大量废石和尾、,这些废石和尾矿富含铁化合物,不断与氧气、雨水接触,将形成金属离子和酸根离子等污染物,随着降雨过程迅速在地表大面积扩散,最终流入矿山附近的河流、湖泊等水体,因此会造成植被污染、水环境恶化.基于卫星遥感数据源,针对江西德兴铜矿典型的矿山开采环境,对矿山开采环境内植被及水体的影响进行了动态监测分析,可为矿山合理开发、环境监测与可持续发展提供决策分析方法.     

实测数据支持下的地表水浊度与总氮遥感反演——以长江流域中段为例

针对以实地采集数据进行地表水水质反演存在的空间范围小、耗时长、难度大、所构建模型在地域及季节方面很难具有良好普适性等问题,以长江流域中段为研究区,利用Landsat 8 OLI遥感影像数据及国家地表水水质自动监测站实测数据,建立浊度、总氮与反射率的反演模型,采用决定系数(R²)、平均绝对值误差(MAE)、均方根误差(RMSE)及平均绝对百分比误差(MAPE)进行精度检验,并制作浊度、总氮反演分布图,分析浊度和总氮空间分布特征。结果表明:浊度反演模型的反演精度较高,R²为0.945,MAE为4.945 NTU,RMSE为7.117 NTU,MAPE为29.4%;总氮反演模型的反演精度一般,R²为0.502,MAE为0.427 mg/L,RMSE为0.541 mg/L,MAPE为31.0%。这说明使用国家地表水水质自动监测站监测数据进行浊度反演具有一定的可行性。     

2001～2007年天山南坡中段不同植被类型NDVI变化分析——以新疆和静县为例

利用MODIS数据建立近7年和静县NDVI时间序列,通过采用均值法、最大合成法和一元线性回归法,分析了该区不同植被类型年内变化、年际变化趋势.结果表明,和静县植被季相变化明显,不同植被类型变化幅度差异显著;近7年大部分地区植被存在退化趋势,局部区域植被有所改善;不同植被类型退化程度从大到小为荒漠草原＞荒漠植被＞草原＞高山垫状植被＞高寒草原＞草甸 沼泽＞落叶阔叶林＞耕地;平原区植被NDVI的变化主要受人为活动的影响.山区植被NDVI除受季节性放牧影响外,更多的受气候变化的影响.     

遥感技术在大气环境监测中的应用综述

综合论述了近20多年来国内外对大气环境遥感监测的研究现状,介绍了应用于大气环境遥感监测的多种方法并着重阐述了被动式空基遥感和主动式地基遥感在大气环境遥感中的应用以及探测气溶胶的卫星传感器的发展历程和特点。最后,对我国大气环境遥感研究中存在问题和发展前景进行了讨论。     

内陆水环境污染监测的多时相遥感信息模型

介绍了遥感水质监测的基本原理,对遥感技术在水质监测领域的国内外发展现状进行了归纳分析,并论述了建立多时相、通用型内陆水环境污染遥感监测模型的可行性,最后以湘江长沙段为研究区域,创建了适用于DO、CODCr、CODMn、BOD和TN的水污染遥感因子和相应的多时相遥感信息模型。     

遥感技术在湖泊叶绿素ａ 监测中的应用研究———以太湖为例

水质遥感技术在湖泊水质监测领域内的应用具有十分积极的意义。在总结现有水质遥感反演方法的基础上,选取了遥感指数法和神经网络法两种理论完全不同的反演方法,构建太湖叶绿素a与MODIS影像波段间的函数关系,并从反演能力和反演精度两个角度对上述方法进行了比较研究。结果表明,神经网络模型的非线性特征能够敏感地把握住叶绿素a浓度变化在反射波谱信息上的微小响应,较为成功地反演出叶绿素a与反射光谱信息间的非线性关系。神经网络模型的反演能力和反演精度均优于遥感指数方法,具有较好的应用前景。     

A Landscape Approach for Detecting and Evaluating Change in a Semi-Arid Environment

Vegetation change in the American West has been a subject of concern throughout the twentieth century. Although many of the changes have been recorded qualitatively through the use of comparative photography and historical reports, little quantitative information has been available on the regional or watershed scale. It is currently possible to measure change over large areas and determine trends in ecological and hydrological condition using advanced space-based technologies. Specifically, this process is being tested in a community-based watershed in southeast Arizona and northeast Sonora, Mexico using a system of landscape pattern measurements derived from satellite remote sensing, spatial statistics, process modeling, and geographic information systems technology. These technologies provide the basis for developing landscape composition and pattern indicators as sensitive measures of large-scale environmental change and thus may provide an effective and economical method for evaluating watershed condition related to disturbance from human and natural stresses. The project utilizes the database from the North American Landscape Characterization (NALC) project which incorporates triplicate Landsat Multi-Spectral Scanner (MSS) imagery from the early 1970s, mid 1980s, and the 1990s. Landscape composition and pattern metrics have been generated from digital land cover maps derived from the NALC images and compared across a nearly 20-year period. Results about changes in land cover for the study period indicate that extensive, highly connected grassland and desertscrub areas are the most vulnerable ecosystems to fragmentation and actual loss due to encroachment of xerophytic mesquite woodland. In the study period, grasslands and desertscrub not only decreased in extent but also became more fragmented. That is, the number of grassland and desertscrub patches increased and their average patch sizes decreased. In stark contrast, the mesquite woodland patches increased in size, number, and connectivity. These changes have important impact for the hydrology of the region, since the energy and water balance characteristics for these cover types are significantly different. The process demonstrates a simple procedure to document changes and determine ecosystem vulnerabilities through the use of change detection and indicator development, especially in regard to traditional degradation processes that have occurred throughout the western rangelands involving changes of vegetative cover and acceleration of water and wind erosion.     

Techniques of remote sensing applied to the environmental analysis of part of an aquifer located in the São José dos Campos Region sp,Brazil

The anthropogenic activity on the surface can modify and introduce new mechanisms of recharging the groundwatersystem, modifying the tax, the frequency and the quality ofrecharge of underground waters. The understanding of thesemechanisms and the correct evaluation of such modifications arefundamental in determining the vulnerability of groundwatercontamination. The groundwater flow of the South ParaíbaCompartment, in the region of São José dos Campos, São Paulo, is directly related to structural features of theTaubaté Basin and, therefore, the analysis of its behaviourenhances the understanding of tectonic structure. The methodologyadopted for this work consists in pre-processing and processing of the satellite images, visual interpretation of HSI products, field work and data integration. The derivation of the main structural features was based on visual analysis of the textureelements of drainage, and the relief in sedimentary and crystalline rocks. Statistical analysis of the feature densitiesand the metric-geometric relations between the analysed elementshave been conducted. The crystalline rocks, on which the sediments were laying, conditions and controls the structural arrangement of sedimentary formations. The formation of the SouthParaíba Grabén is associated with Cenozoic distensive movement which reactivated old features of crust weakness and generated previous cycles with normal characteristics. The environmental analysis is based on the integration of the existing methodology to characterise vulnerability of an universal pollutant and density fracture zone. The digital integration was processed using GIS (Geographic Information System) to delineate five defined vulnerability classes. The hydrogeological settings were analysed in each thematic map and,using fuzzy logic, an index for each different vulnerability class was compiled. Evidence maps could be combined in a seriesof steps using map algebra.     

基于BP神经网络的湘江蓝藻水华定量遥感反演模型

近年来,一些湖泊、河流频繁发生蓝藻水华问题,相关研究也日益增多。基于2021年9月26日湘江蓝藻水华监测数据和Sentinel-3影像,以总藻密度为研究对象,采用相关系数法和BP (Back Propagation)神经网络法,确定b17/b14波段组合为特征波段,构建湘江蓝藻水华定量反演模型。该模型的回归值为0.954 65,均方根误差为244×10⁴个/L,纳什效率系数为0.90,模型较为可信。验证结果表明:该模型对于总藻密度为1 200×10⁴~5 000×10⁴个/L的水华反演适用性较好,80%的验证点反演相对误差绝对值小于60%;与MCI (Maximum Chlorophyll Index)法识别的水华结果对比,湘江各江段水华识别一致率均在80%以上,长沙段、岳阳段的水华识别一致率超过90%。因此,该模型可用于湘江水华区域的水华定量反演。     

遥感在农业旱情监测中的应用现状与展望

文章对我国农业旱情遥感的原理、国内外研究进展情况进行了讨论与分析,认为无人机技术、农业地面传感网与遥感技术相结合及农业专业模型与遥感技术的耦合遥感技术应用是今后旱情定量遥感的发展方向。     

1984—2015年太湖地区大气能见度变化遥感监测与评价

研究收集整理了1984—2015年太湖区域342幅Landsat系列卫星遥感影像,利用ENVI软件FLAASH模块计算获取了区域大气能见度均值,通过太湖周边苏州、无锡、常州3市地面自动站能见度监测值加以验证,并在此基础上对1984—2015年该地区大气能见度遥感监测结果进行了分析与评价。研究结果表明：太湖地区在20世纪80年代能见度水平相对较好,20世纪90年代后逐渐下滑,总体呈下降趋势。2015年遥感反演能见度均值为14.80 km,与1984年的21.46 km相比下降了31.05%,下降速率约为0.21 km/a。     

国内环境遥感监测指标验证方法研究进展

随着经济的快速发展,我国环境问题日益突出,环境治理已刻不容缓。卫星遥感技术的发展,为环境监测提供了有力的技术手段,并在环境监测领域发挥越来越重要的作用,在生态环境、水环境、大气环境等三个环境领域建立了环境遥感监测指标。然而,环境遥感监测指标验证工作相对较少,缺少规范化与标准化,未形成健全的验证体系。综述了目前国内具有代表性的环境监测指标验证方法,总结了验证中存在的问题,就其今后的发展方向,进行了有益的探讨。