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相似文献
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1.
基于MODIS数据的重庆市地表热环境效应研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
利用2000-2006年EOS/MODIS卫星资料反演的地表温度(LST)和植被指数(NDVI)资料,分析了重庆市夏季地表热场分布状况,并对重庆市夏季地表热场变化规律及成因进行了研究.结果表明:①重庆市夏季LST分布区域特征明显,东北部LST最低,西部LST最高;2000-2003年重庆市除了中部地区LST升高外,其他地区降温明显;2003-2006年重庆市中部和西部地区LST明显升高.@2000年以来,重庆市热岛效应明显增强,重庆市中心强热岛区(城郊温差大于8℃)面积由2000年的53 km2增至2006年的313 krn2;城郊最高温差由2000年的10.8℃增至2006年的14.5℃.③重庆市的LST和NDVI具有显著的负相关关系,相关系数均在-0.7以上;在植被长势较好的2000和2003年,重庆市NDVI每升高0.1,LST降低约4℃;而在植被长势较差的2006年,NDVI每升高0.1,LST降低约5℃.④在2006年大气环流异常背景下,NDVI的急剧降低和城市热岛效应的显著增强进一步促进了重庆市高温伏旱天气的形成.  相似文献   

2.
北部湾沿海地区植被覆盖对气温和降水的旬响应特征   总被引:5,自引:0,他引:5  
论文分析北部湾沿海地区植被覆盖对气候变化的响应,为该区域植被恢复和植被生产力研究提供依据。基于研究区2000—2011年423景SPOT-VEGETATION逐旬NDVI数据及逐日气温和降水数据,利用像元二分模型、相关分析、偏相关分析和时滞偏相关分析等数理统计方法,对研究区植被覆盖时空变化特征及与旬降水和旬均温的相关性及滞后性进行分析。结果表明:1)近12 a来,北部湾沿海地区植被覆盖度平均值呈增长趋势,由2000年的65.23%增加到2011年的72.02%,增加了6.79%;2)研究区植被生长季旬NDVI均值介于0.21~0.67之间,在不同时期变化是不同的,其值呈现出"降低—增长—降低"3种变化过程;3)各种植被类型与温度具有显著的相关关系,全部通过了0.01的显著性水平,且NDVI与温度的显著性水平高于NDVI与降水的显著性水平,说明北部湾沿海地区植被覆盖NDVI对气象因子中的温度更为敏感;4)NDVI与气温的时滞偏相关系数显著高于NDVI与降水的时滞偏相关系数,旬NDVI与旬降水的滞后时间多集中于6~9旬之间,而旬NDVI与旬气温的滞后时间多以0~5旬为主;5)不同类型植被的生长对气温和降水的响应时间不一致,但与水热条件时滞偏相关系数越高的植被类型响应时间越短。上述研究结果表明,近12 a来北部湾沿海地区植被处于恢复状态,且植被对降水和气温具有明显的阈值和滞后性。  相似文献   

3.
李双成 《环境科学研究》2017,30(12):1889-1897
LST(land surface temperature,地表温度)是一个极为重要的自然地理参数,能够表征地球表层系统的多个自然地理过程,同时与人类生产生活密切关联.为解决LST获取中时空分辨率不能自动互补的问题,以北京市为研究案例区,构建MLP(multilayer perceptron,多层感知器)模型,对MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)1 km LST数据进行降尺度研究.结果表明:预测白天LST的MLP模型的训练、测试和整体决定系数分别为0.810、0.796和0.807,预测夜间LST的MLP模型的训练、测试和整体决定系数分别为0.702、0.705和0.701,预测残差值均服从正态分布,构建的模型可靠性较高.与回归模型和支撑向量机等模型相比,MLP模型具有拟合优度高、误差小等优点,此外,MLP模型测试数据集的拟合度也较高,说明模型的泛化推广能力较强.MLP模型的LST降尺度结果能够清晰地反映下垫面地表热环境的空间异质性和昼夜差异.平原地区的建设用地区为LST的高值区,山区远郊县为LST的低值区,白天LST显著高于夜间LST.将TM影像反演的LST的空间分辨率聚合到250 m,使之与MLP模型的LST降尺度结果的空间分辨率相同,并通过随机采50 000个样点比较TM影像反演的LST和MLP模型的LST降尺度结果.检验结果表明,尽管二者在具体数值上有些差异,但其空间结构高度相似,协方差为正,相关系数可达0.730,误差呈现正态分布.研究显示,人工神经网络模型在LST降尺度方面具有较大的应用前景.   相似文献   

4.
以内蒙古春小麦产区陈巴尔虎旗为研究实例,采用遥感方法,利用分辨率30 m的国产环境减灾卫星的NDVI数据对春小麦单产进行预测。研究选取了该卫星2009年7月29日春小麦乳黄熟期的NDVI数据,同时,建立其与春小麦单产间关系,运用数理统计与回归分析方法构建了春小麦乳黄熟期的NDVI与其单产的估产模型。利用地面实测春小麦单产对估产模型估测的单产进行精度检验,结果表明,基于影像提取的NDVI与春小麦实测单产有较好的抛物线状(y=cx2+bx+a)相关关系,NDVI与春小麦实测单产的相关关系达到显著水平,其相关系数R为0.87,单产相差160 kg/hm2,相对误差为-3.89%。表明利用国产环境减灾卫星的NDVI与实测春小麦单产建立的估产模型,对成熟前春小麦的单产进行估测,其估产精度也同样可达到与利用国外卫星的预估效益。  相似文献   

5.
为了揭示沈阳市2002-2016年间夏季地表热环境时空变化规律,展示热岛的基本特征,利用MODIS地表温度(LST)产品(MOD11A2)数据和归一化植被指数(NDVI)MOD13A3数据,分析了不同行政区划尺度以及空间像元尺度LST的时空分布及其与NDVI的相关性。结果表明:(1)沈阳市9个行政区中,除康平县外,其他8个行政区地表温度具有增加的趋势;(2)中心城区以建设用地和硬化路面为主,且植被覆盖率低,是城市的主要热源区;(3)从空间像元尺度上看,研究区61%的区域地表温度具有增加的趋势;(4)强热岛区主要分布在中心城区以及新民市、辽中县城区,温度最低区主要分布在研究区内的水域和高植被覆盖区。空间尺度上,地表温度与NDVI主要呈现负相关关系,结合热岛强度和地表温度与NDVI相关性分析,表明水体和植被有助于改善城市热环境状况。  相似文献   

6.
利用landsat8 OLI遥感影像的新特性,采用归一化植被指数(NDVI)和像元二分模型反演2014年广州市植被覆盖度。广州市植被覆盖度格局为北部和东北部高,西部其次,南部较低,中心区域最低,且中部有一条"蝙蝠状"的低植被覆盖度带。为探讨遥感反演植被覆盖度在环境监测中的实际应用,将其与环保部门中采用的土地利用面积加权法计算得到广州及各区县植被覆盖度进行比较,发现2种方法的结果趋势一致。但在建设用地比例高的区域,遥感反演的植被覆盖度比面积加权法计算的值要偏高,且随着研究区域的建设用地比例的增加,偏高值有扩大的趋势。经与统计数据比对,像元二分模型遥感反演能更准确的监测植被覆盖度。  相似文献   

7.
为了全面掌握岩溶区峰丛洼地植被指数(NDVI)的空间分布状况,解决岩溶区峰丛洼地遥感影像山体阴影区域NDVI信息"缺失"的问题,对广西平果县果化生态重建示范区内的典型峰丛洼地非阴影区域NDVI进行了提取.利用地统计学的方法对NDVI的空间结构特征进行了分析,并对山体阴影区的NDVI进行了预测与验证.结果表明,研究区域NDVI主要受到内在因子的作用,具有强烈的空间自相关性,自相关距离为300 m;Kriging插值结果表明,研究区域NDVI的均值为0.196,在空间分布上表现为条带状和斑块状分布,NDVI高值区域主要分布在峰丛坡度>25°的山体区域,低值区域主要分布在峰丛坡度<25°的山脚和洼地等区域;Kriging插值验证结果表明,研究区域NDVI具有非常高的预测精度,能很好地估计山体阴影区NDVI,为岩溶区生态环境监控、石漠化评估提供了新的思路与方法.  相似文献   

8.
基于TM影像植被指数的耕地地力状况反演研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
建立基于TM遥感影像植被指数的耕地地力反演模型,为区域耕地资源管理及可持续利用提供科学依据。选择耕地地力相似的山东郯城县和东平县,利用耕地地力实地调查分析和TM遥感数据,通过相关分析筛选对郯城耕地地力有较好反映的植被指数,通过回归分析建立耕地地力-植被指数模型,以郯城县数据建模,东平县数据进行反演和验证。结果显示,增强型植被指数(EVI)与耕地地力评价结果有最显著的正相关性,相关系数达到0.82。以EVI为自变量建立的二次方程式模型拟合效果最好,决定性系数达到0.69。采用决定性系数(R2)、均方根误差(RMSE)、精密度和准确度4个指标对模型的反演结果和原始评价结果之间的符合度进行统计检验,EVI的二次方程式模型准确度最高,为95.84%,RMSE和精密度最小,分别为5.21和0.04,为耕地地力最佳反演模型。对比分析东平县耕地地力反演图和常规耕地地力评价图,模型反演的各耕地地力等级与实际耕地地力评价等级具有较好的空间分布一致性。将耕地地力归并为高、中和低3个等级,高中低等级面积比例差异均在3.3%以内,符合研究区实际,反演效果较好。研究证明了基于定量遥感手段进行耕地地力估测的可行性,为耕地资源的监测利用提供了有效手段。  相似文献   

9.
基于数据同化的太湖叶绿素多模型协同反演   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
李渊  李云梅  吕恒  朱利  吴传庆  杜成功  王帅 《环境科学》2014,35(9):3389-3396
在国内外众多学者的不懈努力下,开发了大量的水质参数遥感估算反演模型,但不同的模型都具有其"局限性",只能从某个层面反映"真值".基于上述考虑,本研究发展了基于数据同化方法的太湖叶绿素a浓度多模型协同反演算法.利用2006~2009年太湖野外实测水体高光谱遥感反射率数据,构建了7个叶绿素a浓度反演模型;通过模型精度对比,最终遴选出6个适宜的叶绿素a浓度反演模型.进而使用不同模型组合,进行多模型协同反演.结果表明:1多模型协同反演算法的反演精度要高于单模型反演的反演精度,最优MAPE仅为22.4%;2随着参与多模型协同反演的模型个数的增加,其反演精度也逐渐提高,MAPE均值从25.6%降低到23.4%,RMSE均值从15.082μg·L-1降低到14.575μg·L-1,相关系数R均值从0.91提升到0.92;3通过对多模型协同反演产品的置信区间进行计算,可以有效地估算产品精度和误差,同时使得获取全湖反演叶绿素a浓度的误差空间分布情况成为可能.  相似文献   

10.
杉木人工林碳收获预估技术研究   总被引:6,自引:5,他引:1  
从收获预估的角度确定森林碳收获大小与林分之间的关系,定义了碳收获和碳收获表的概念.采用二次正交旋转设计设置杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林典型标准地,调查测定获取典型样地杉木人工林样木各器官碳含量及碳贮量基本数据,基于相对生长方程以单株胸径、树高、材积为自变量建立杉木人工林单木碳收获量模型,以林分平均胸径、平均树高、密度指数和蓄积量为自变量建立杉木人工林林分碳收获量模型并编制其可变密度碳收获量表.经检验,所建立杉木人工林单木各器官碳收获量模型和林分碳收获量模型预估精度均达95%以上,且模型充分考虑了单株材积和林分蓄积量对碳收获量的影响,具有较强的兼容性和可操作性,在森林碳汇估测中具有应用价值.将所建立杉木人工林碳收获量模型应用于杉木人工林单木碳收获量及林分碳收获量预估,实例计算表明其预估精度较高,单木碳收获模型的相对误差仅为4.70 %,说明所建立杉木人工林碳收获量模型可应用于福建省杉木人工林单木和林分碳储量估计,从而丰富了森林资源动态预测内容,并可为森林资源监测及其相关研究提供基础数据.  相似文献   

11.
基于AGRI数据反演区域PM2.5浓度.利用6S辐射传输模式,分析气溶胶光学厚度AOD与能见度相关性,建立AOD、气溶胶标高和能见度模型;通过对大气柱AOD垂直订正,构建AOD与近地面PM2.5浓度关系的物理模型;同时引入了地面相对湿度数据.结果表明,FY-4A遥感的PM2.5浓度与地面空气质量监测站的PM2.5浓度变化趋势一致,算法计算效率较高.利用AGRI估算近地面PM2.5与地面观测网对比分析,其结果不亚于于MODIS以及VIIRS的对比结果,AGRI估算的均方根误差和相对误差较小.从季节分析,冬季近地面颗粒物浓度是影响整层大气柱AOD值的主要因素,AGRI反演结果精度较好,夏季相关系数相对于其他三个季节偏低.总体而言,采用FY-4A/AGRI反演颗粒物浓度精度可靠,有利于实现区域气溶胶全天候实时监测.  相似文献   

12.
基于最新的TROPOMI反演的对流层NO2垂直柱浓度数据,利用Google Earth Engine平台分析了粤港澳大湾区近2a对流层NO2垂直柱浓度的分布及变化特征.结果表明, TROPOMI传感器反演的对流层NO2垂直柱浓度与地表NO2浓度监测值具有较好的相关性,反演产品能够反映地面真实的NO2污染状况;粤港澳大湾区NO2柱浓度分布呈现出较为显著的圈层结构,高NO2柱浓度区域面积约为4468km2,占大湾区总面积的8%,低NO2柱浓度地区的面积约为25331km2,占比超过了45%;大湾区上空的对流层NO2垂直柱浓度存在明显的“冬高夏低,春秋过度”的季节性差异和周期性波动特征;影响因子回归模型结果表明人类活动强度(DNB,夜间灯光)、植被状况(NDVI,植被指数)和地形因子(DEM,数字高程)与地区对流层NO2垂直柱浓度的分布有明显的相关性.本研究成果可为政府和决策者制定相关政策和措施提供借鉴.  相似文献   

13.
为提升PM2.5浓度预报能力,尤其是对PM2.5重污染的预报能力,以中尺度气象-化学耦合模式系统(WRF-Chem)为基础,结合中尺度WRF气象预报数据、地面及高空气象观测数据、PM2.5浓度观测数据,基于人工智能深度学习序列到序列的算法建立了上海市PM2.5统计预报模型.结果表明,人工智能深度学习算法(Seq2seq)明显修正了WRF-Chem模式由于模型非客观性造成的偏差,提高了上海市PM2.5浓度的预报能力;该算法优化和修正了WRF-Chem模式结果,并通过检验发现可以使PM2.5浓度预报值与实况值间的相关系数由0.51上升至0.79,均方根误差由25.9μg/m3下降至15.01μg/m3.而单独使用套索法(Lasso)线性回归算法对WRF-Chem模式优化效果不理想.基于Seq2seq的PM2.5浓度预报修正模型能够有效提升预报精度.  相似文献   

14.
李可利  张鑫 《自然资源学报》2020,35(6):1472-1483
为有效提高陕西省参考作物蒸散量(ET0)的计算精度,选取陕西省6个气象站点57 a(1960—2016年)每日气象资料,构建8种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的ET0计算模型,将其与Hargreaves-Samani、Makkink和Iramk等三种在陕西省ET0计算精度较高的模型进行比较。结果表明:ANFIS模型能较好地反映气象因子与ET0之间的复杂非线性关系,在仅有气温数据时,ANFIS模型具有足够的精度(平均R2=0.894,平均RMSE=0.558 mm/d,平均MRE=18.258%),ANFIS模型的精度随着气象因子数量的增加而增加;在相同气象条件下,ANFIS模型模拟效果最好;ANFIS模型具有较强的泛化能力,基于不同站点也有较高的精度(平均R2=0.974,平均RMSE=0.276 mm/d,平均MRE=8.608%),具有很好的可移植性。因此,在缺少气象数据时,ANFIS可以作为陕西省ET0的计算模型,为农业用水管理及水资源优化配置提供帮助。  相似文献   

15.
蒋昕桐  刘东  钟朴  段洪涛 《中国环境科学》2022,42(12):5824-5835
基于2021年夏秋两季西部干旱区博斯腾湖表层50个采样点位实测数据,通过对DOC特征的统计学分析、内外源因素影响的时空差异以及电导率相关性验证,将博斯腾湖划分为河口和非河口区域.然后以CDOM特征波长吸收系数a250a365为自变量,以DOC浓度(cDOC)为因变量,分别构建了基于CDOM的河口和非河口水域DOC浓度估算模型.结果表明:河流与湖泊进行水体交换的同时,会将大量陆源DOC输送到博斯腾湖中,使得河口区域DOC浓度明显高于非河口区域(t-tests,P<0.01),河口区域的DOC浓度(cDOC)约是非河口区域的2.2~2.3倍,且在河口区域cDOC与电导率呈现显著相关关系(夏季:R2=0.81,P<0.01;秋季:R2=0.84,P<0.01).本文构建拟合模型(cDOC=α+β·α250+γ·α365),并通过交叉验证的方法来检验模型精度.将夏季和秋季同区域数据统一建模,河口和非河口区域CDOM与DOC均存在较好的相关关系,且模型精度较高(河口区域:R2=0.60,RMSE=8.56%;非河口区域:R2=0.66,RMSE=8.77%).本文所建立的模型可以在不增加环境因子变量的前提下提高精度,有利于实现卫星遥感反演.同时,本研究揭示了河流输入对博斯腾湖DOC分布和估算的时空影响,提出可利用CDOM估算DOC浓度,但需根据水文特征和cDOC等因素区分河口和非河口区域.本研究对实现新疆水资源合理开发、有效保护以及综合治理提供科学依据,对我国西部干旱区湖泊DOC遥感动态监测具有重要意义.  相似文献   

16.
卫星反演的气溶胶光学厚度(AOD)具有广泛的空间覆盖度和相对较高的时空分辨率. 基于AOD与PM2.5的相关关系来估算PM2.5浓度已成为监测近地面PM2.5的有效途径,其估算结果较可靠,能够为治理PM2.5污染提供数据基础和科学依据. 从反演AOD数据集和PM2.5浓度估算模型2个方面进行梳理归纳,从卫星轨道运行类型角度分析各类传感器的产品特征,并对缺失AOD的插补方法进行分类评价;对PM2.5浓度的估算模型进行比较分析,指出不同模型的优缺点和适应性. 结果表明:①各类卫星传感器均具有特定功能及优缺点,其中地球同步轨道(GEO)卫星的快速发展,使其在估算PM2.5浓度的应用上越来越广泛. ②插补后的AOD比AOD初始产品具有更连续的时空分布和更高的准确性,基于模型的多变量估算不仅可以实现数据的全面覆盖,还可以获得更好的估算精度. ③组合模型成为估算PM2.5浓度的重要方法,机器学习模型的加入能够有效提高PM2.5浓度的估算精度. 研究显示,利用AOD估算近地面PM2.5浓度不仅弥补了地面PM2.5监测的空间不连续性,更有助于解析PM2.5浓度的时空分布特征及污染来源.   相似文献   

17.
采用GC-FID检测分析了8种燃料油、8种中东原油、13种非中东原油的正构烷烃分布特征。以具有地球化学意义和较强的抗风化能力的诊断比值n-C17/Pr、n-C18/Ph、Pr/Ph、LMW/HMW、CPI和(n-C19+n-C20)/(n-C19~n-C22)为建模参数,对中东原油、非中东原油和燃料油进行Fisher判别。由于n-C17/Pr和n-C18/Ph间存在共线性,且燃料油的n-C17/Pr受风化影响较大,所以将其不作为建模参数。所建模型的Wilks's lambda分布所对应的P值为0,表明判别模型是有效的,模型判别准确率达到93.1%。对短期风化30d后的油样的判别准确率也能够达到93.1%,说明模型也同样适用于风化溢油的鉴别。  相似文献   

18.
董红召  廖世凯  杨强  应方 《中国环境科学》2022,42(10):4537-4546
为实现工业园区企业污染排放精细化管控,捕捉工业园区内企业污染排放与污染物浓度之间的响应关系,提出一种集成大气环境容量(AEC)和时空特征的工业园区PM2.5浓度预测模型.通过有限体积法获得工业园区日均大气自净能力指数(ASI),结合工业园区日排放数据作为AEC特征;同时利用小波分析和Pearson相关系数法提取时空特征,包括目标监测站PM2.5浓度的时间变化特征和其与周围监测点PM2.5的空间相关特征.通过CNN获取训练数据中PM2.5的关联特征,并利用BILSTM充分反映时间序列训练数据中隐含的关键历史长短期依赖关系,确保快速准确的预测性能,以2018~2020年濮阳市工业园区大气污染物观测数据、气象数据及排放数据进行实验验证.结果表明:本文提出的CNN-BILSTM预测模型相较于传统LSTM模型预测精度提升10%;AEC特征和时空特征有利于提高模型精度和稳定性,集成AEC和时空特征的CNN-BILSTM预测模型在PM2.5污染天数预测准确率最高,达93%;分季节预测结果表明,秋冬季的预测精度最高.  相似文献   

19.
基于FY-3A/VIRR和TERRA/MODIS数据藏北干旱监测对比   总被引:1,自引:0,他引:1  
为获得藏北地区干旱遥感监测的方法,以及验证FY-3A/VIRR数据在藏北地区干旱监测的可行性,论文基于2015年7月25日—8月4日FY-3A/VIRR和TERRA/MODIS数据,计算NDVI和EVI反演温度植被干旱指数(TVDI),利用实测20 cm土壤水分数据和气象站点累计降水量验证并对比了两种数据源、不同TVDI的遥感干旱监测的精度。结果表明:1)拟合干湿边时,噪点和拟合像元数影响TVDI监测的精度,去除噪点可提高干湿边拟合精度和干旱监测精度;2)MODIS-TVDIE(下标E表示EVI反演)、MODIS-TVDIN(下标N表示NDVI反演)、FY/VIRRTVDIE、FY/VIRR-TVDIN与实测20 cm土壤水分数据和累计降水量的相关性检验都达到了0.05的水平,说明基于两种数据源采用TVDI的方法都能有效监测藏北地区干旱。其中,MODISTVDIE和FY/VIRR-TVDIE监测精度分别高于MODIS-TVDIN和FY/VIRR-TVDIN,表明TVDIE的监测精度优于TVDIN。MODIS-TVDI的监测精度高于FY/VIRR-TVDI,反映MODIS数据在藏北地区干旱监测精度优于FY/VIRR数据;3)基于MODIS-TVDIE和FY/VIRR-TVDIE划分的藏北地区干旱空间特征结果大体相同,说明FY/VIRR数据也可作为气象部门监测干旱的业务化产品,为藏北地区干旱监测提供数据支撑。  相似文献   

20.
基于多时相MODIS数据的四川省森林植被类型信息提取   总被引:3,自引:0,他引:3  
森林植被类型信息对于生态的保护、规划和建设具有重要的意义。论文针对单一时相遥感数据在提取森林植被类型信息方面的局限性,探讨了基于多时相MODIS遥感数据实现提取主要森林植被类型信息的方法。将四川省的森林植被划分为常绿落叶混交林、常绿阔叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林、落叶针叶林5 种类型。通过对其年内生长差异的分析,选取多时相(2005 年1 月9日、2 月26 日、4 月22 日、7 月19 日和10 月23 日)特征数据,利用光谱和时相特征知识建立了常绿林、落叶林和针叶林的提取模型;通过特征组合与逻辑判断,实现了5 种植被类型信息的提取,提取精度总体达到84%,植被类型最低精度达到76%。研究表明,该方法可以节约大量的人力、物力和财力,在大范围的植被类型调查与监测方面具有较大的应用价值。该研究表明,四川省2005 年的森林覆盖率为28.43%。各类型按所占百分比由高到低的排序为落叶阔叶林、常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林和常绿落叶混交林。该数据对四川省森林植被的保护和利用具有重要的应用价值。  相似文献   

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