基于HJ 1A/1B卫星遥感数据的积雪识别方法研究

积雪分布与变化是标示气候变化的敏感因子，采用具有长时间序列的大范围同步获取信息优势的卫星遥感数据进行积雪识别提取，具有重要的理论意义和实际应用价值。针对HJ 1A/1B卫星数据，结合积雪遥感监测的理论方法，在分析HJ 1A/1B卫星CCD和IRS传感器光谱响应特征的基础上，将应用较广的归一化差分积雪指数(NDSI)引入到HJ 1A/1B卫星中，得到了基于CCD和IRS两个传感器数据的HJ NDSI积雪识别方法。为避免由幅宽、扫描区域等因素的差异引起的两种不同传感器同时相数据难获取的问题，对HJ NDSI方法进行了改进，提出了一种仅利用IRS传感器数据的HJ MNDSI积雪识别方法。通过对HJ卫星数据的统计分析，给出了两种方法中的推荐阈值。以西藏普兰为实验区，对上述两种方法得到的结果进行精度评价，结果表明，HJ NDSI和HJ MNDSI方法提取积雪的精度分别为97.66%和94.92%，均能满足实际应用的需要，但HJ MNDSI方法能保证更大的积雪监测范围。     

基于MODIS与HJ-1-B数据的雪盖率反演及其相关因子分析

随着空间信息技术的发展及社会经济对雪盖监测产品的需求，亚像元雪盖制图逐渐成为积雪监测研究的重点。以环境与减灾卫星（HJ 1 B）数据作为地面真值计算MODIS数据中每个像元的积雪覆盖率，并与归一化雪被指数(NDSI)建立回归模型，从亚像元尺度反演MODIS数据的积雪覆盖率。以青海省玉树州作为研究区，实验结果表明该算法反演的雪覆盖率平均绝对误差均在02以内，在可接受的误差范围之内，说明该算法具有较强的稳定性和实用性。此外，在积雪覆盖率反演基础上，提出了与积雪覆盖率相关的另外两个相关因子：地表温度(LST)和植被指数(NDSI)，分析表明：这两个因子与积雪覆盖率均存在明显的负相关关系，为基于多因子的雪盖率反演奠定了基础     

湖北省2008年初低温雨雪冰冻过程气候特征分析

2008年初，湖北省出现了严重的低温雨雪冰冻灾害，直接经济损失高达110亿元以上，有必要对灾害期间的气候特征进行系统、科学的分析和总结。对湖北省76个气象站2008年1月12日～2月3日气温、降水（雪）、日照以及低温持续日数等要素进行时空间差异分析及历史与同期比较，并选取10个代表站历史上所有低温雨雪天气过程，对其过程持续低温日数、最长连续雨雪日数、过程极端低温进行比较分析。结果表明：（1）此次过程的平均气温异常偏低，该省大部为-1～-2℃，比常年同期偏低4～6℃，为各站历史同期最低，其中主要是最高气温异常偏低所致，但极端低温并不低；（2）降雪过程频繁，雨雪量异常偏多；（3）低温冰冻持续时间长，该省大部在16～22 d，位于历史第一；（4）日照异常偏少。持续而稳定的大气环流异常形势是湖北省大范围低温雨雪天气的直接原因。     

湖北省2008年初低温雨雪冰冻过程气候特征分析

2008年初，湖北省出现了严重的低温雨雪冰冻灾害，直接经济损失高达110亿元以上，有必要对灾害期间的气候特征进行系统、科学的分析和总结。对湖北省76个气象站2008年1月12日～2月3日气温、降水（雪）、日照以及低温持续日数等要素进行时空间差异分析及历史与同期比较，并选取10个代表站历史上所有低温雨雪天气过程，对其过程持续低温日数、最长连续雨雪日数、过程极端低温进行比较分析。结果表明：（1）此次过程的平均气温异常偏低，该省大部为-1～-2℃，比常年同期偏低4～6℃，为各站历史同期最低，其中主要是最高气温异常偏低所致，但极端低温并不低；（2）降雪过程频繁，雨雪量异常偏多；（3）低温冰冻持续时间长，该省大部在16～22 d，位于历史第一；（4）日照异常偏少。持续而稳定的大气环流异常形势是湖北省大范围低温雨雪天气的直接原因。     

安庆沿江湿地景观格局变化及其驱动力

湿地具有重要的环境和生态功能，安庆沿江湿地自然保护区以其良好的自然性，正成为学术界关注的焦点和热点。基于1988、2006年两期TM遥感影像数据，借助于RS/GIS工具，获取安庆沿江湿地的景观斑块数据，运用Fragstats景观格局分析软件探讨了近20年来安庆沿江湿地景观格局的动态变化特征，研究结果表明：(1)安庆沿江湿地以湖泊和滩涂沼泽为主要景观类型；(2)研究期内湿地景观面积发生了较大幅度的缩减，各湿地景观类型间的动态变化较显著，以湖泊的萎缩变化最明显；(3)安庆沿江湿地景观在空间配置上趋于破碎和零散，景观斑块边界的复杂性程度和不规则程度在逐渐下降，形状趋于规整，景观类型结构和数量趋于均衡，景观斑块间连接程度有所降低。进一步探讨其驱动力因素，认为主要受到研究区内人口密度、农业开发活动、国家和区域政策法规以及湖区农户湿地环境保护意识等因素的影响。     

不同水土保持林地土壤有机碳研究

研究了重庆四面山低山丘陵区不同水土保持林地0~20、20~40 和40~60 cm的土壤有机碳含量及不同深度的土壤有机碳密度。结果表明：0~20、20~40 和40~60 cm土层中土壤有机碳含量的平均值分别为3309、751和321 g/kg；0~20 cm的土壤有机碳密度介于497～1431 kg/m2，而0~60 cm的土壤有机碳密度介于784～1794 kg/m2，均值为1278 kg/m2；土壤有机碳含量和有机碳密度随土壤深度增加而显著减少，但其减少程度随水土保持林树种组成不同而异；不同水土保持林地60 cm深度的土壤有机碳密度存在显著差异，表现为：天然次生林>人工林>农耕地，其中，天然阔叶混交林土壤有机碳密度最大，为1794 kg/m2，农耕地的最小，仅为784 kg/m2。人工水土保持林中，阔叶混交林的土壤有机碳密度最大。从增加土壤碳的角度，建议营造阔叶混交林     

近50年来江汉湖群水域演化定量研究

根据江汉平原湖区发育背景、资源环境结构和社会经济功能等方面因素,将研究区界定为湖北省境内以江汉平原为依托、海拔50 m等高线以内的所有地区。其范围在东经 111°36′38.76″~116°7′52.14″、北纬29°25′59.25″~31°27′14.45″之间，按自然界线计算面积4.664万km2，按行政区统计面积为6.475万km2。运用RS/GIS技术，分析得知：近50年来，江汉湖群湖泊总数量和总面积均表现出总体下降、中间年份有波动的趋势，20世纪50年代、60年代、70年代、80年代、90年代和21世纪初(2000年)，0.1 km2以上的湖泊总数量分别是1 309、611、612、838、768、771个，0.1 km2以上的湖泊总面积分别是8 503.7、5 462.5、2 933.8、2 977.3、3 451.4、3 188.1 km2。围湖垦殖是近50多年来江汉湖群演化的主要原因和主导因子。     

川滇农牧交错区地形特征对土地利用空间格局的影响

川滇农牧交错区位于我国青藏高原的东南缘，地形地貌特征复杂，研究该区土地利用特征与地形之间的关系，有助于了解人类开发活动与自然地理条件之间的关系，对区域的资源开发和生态保护具有重要的现实意义。基于RS＼GIS技术，采用遥感调查、土地利用结构分析和GIS空间分析方法，研究了该区 1988～2000年的土地利用特征，以及不同土地利用类型的空间分布与地形因子之间的关系。初步结果发现：耕地、林地和草地是研究区内受人类活动影响的主要土地类型，也是类型转换相对频繁的土地类型；地形因子对不同土地利用类型的空间分布具有显著影响，其中，海拔在垂直方向上对土地利用空间布局具有控制性作用。研究结果同时表明，地形特征是川滇农牧交错区土地利用空间格局形成的基础，其原因在于地形因子通过影响水热条件及其他自然资源要素在本区内的再分配，进而影响着人类对土地资源的利用方式和利用程度.     

上海市典型城市河岸带不同植被类型下土壤反硝化作用研究

为了解城市河岸带不同植被类型下土壤的反硝化速率及其影响因子，在上海市城市河岸带的长风绿地选择了熊掌木、硕苞蔷薇和矮生百慕大草3种植被类型，于2012年3月（春初）、5月（春季）、7月（夏季）、11月（秋季）测定了其下不同深度（2～5 cm、12～15 cm、22～25 cm和32～35 cm）土壤的反硝化速率和土壤的粒度、含水率、SOC、NH4+和NO3-含量等基本理化性质。结果表明:长风绿地3种植被类型下土壤理化性质和反硝化速率具有一定的差异性，但均表现为2～5 cm深度土壤反硝化速率显著高于其他深度；熊掌木和硕苞蔷薇2~5 cm深度土壤反硝化速率均为春初显著高于其他季节，而草地2~5 cm深度反硝化速率在春夏季显著高于春初和秋季；其他深度土壤均不存在显著的季节性差异；植被类型、深度和季节对反硝化速率的单一和综合影响效应（除植被类型*深度外）均显著；反硝化速率与土壤的SOC、NH4+和NO3-含量呈极显著正相关（p<001），而与土壤含水率和气温没有显著相关关系     

湖北省经济发展与耕地资源变化的关系

近20年来，湖北省在经济快速发展的同时，伴随着耕地面积的快速减少，这对我国粮食安全战略产生了一定隐患。选择GDP、全社会固定资产投资总额、城市化水平与耕地面积作为主要分析指标，应用对比分析与最小二乘法分析了1990~2007年湖北省经济发展与耕地面积变化的关系，其能够解释耕地资源占有量的9298%的变化。研究结果表明：湖北省近20年的经济发展与耕地面积变化呈负相关关系，经济增长是耕地面积减少的主要原因，但随着经济发展水平上升和土地集约利用水平提高，单位经济增长付出的土地代价会逐渐下降；同时经济发达地区比经济欠发达地区耕地流失严重，平原地区比丘陵地区耕地减少量大。研究结果可以为湖北省在今后经济发展过程中，如何合理利用土地和保护有限的耕地资源提供一定的科学依据，为其他省份进一步研究经济发展中的耕地变化提供借鉴。     

基于CI指数的湖北干旱及其变化特征分析

利用湖北省71个气象台站1960～2011年地面观测资料，按照国家标准《气象干旱等级GB/T20481 2006》中的综合气象干旱指数CI对湖北省干旱特点及其气候变化特征进行了分析。结果表明：(1)西北部地区全年有近1/3的时间为干旱日，季节变化差异小，是湖北省易干旱地区；中东部地区年干旱日天数相对较少，但集中在7～10月伏秋季，是湖北典型的季节性干旱地区；(2)湖北省中旱以上干旱过程平均1 a一次；重旱过程平均2~3 a一遇，其中西北部地区2 a一遇；而特重旱过程全省平均6～7 a一遇，其中西北部地区为5 a一遇；70%重旱过程出现在伏秋季;(3)全球气候变化背景下，湖北省一般性干旱年出现频率有明显的增加，而大旱年出现频率变化不大；空间上近20 a西北部地区的大旱年出现频率增加明显；中东部地区大旱年呈减少趋势，而一般性干旱年出现频率呈增加趋势；(4)中东部地区中旱过程出现频率近20 a增多较明显，主要反映在7～10月伏秋季，重旱过程呈减少趋势；而西北部地区重旱过程增加，主要表现在11～2月冬闲季和3～6月春夏季     

基于RS和GIS的武汉城市热岛效应年代演变及其机理分析

为了更客观地揭示“火炉”武汉的城市热岛效应，利用1987、1994、2005年共3期TM影像数据，在地理信息系统（GIS）的支持下，反演并计算出武汉市城区不同年代的热岛强度、植被覆盖率、土地利用类型及城区面积。在对存在较大差异3期的热岛强度数据进行标准化处理的基础上，分析了武汉城市热岛效应的现状及年代演变，定量分析了城区热岛强度分布与土地利用类型、植被覆盖率的相关关系。结果表明：武汉城区热岛效应十分明显，特别是在工业区和商业区；20世纪80年代以来，武汉热岛面积不断变大；热岛强度与植被覆盖率呈负相关关系，植被覆盖率每提高10%，热岛强度约下降11℃；不同土地利用类型对热岛贡献不同，水体和植被区域可以缓解城市热岛效应，而工商业用地、道路等则加剧热岛效应；武汉市城区面积扩大、植被覆盖率降低、水域面积减少，是导致热岛效应不断加剧的原因。     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区，基于1985和2002年土地利用空间数据，结合土地利用变化的驱动因子，运用马尔科夫模型和CLUE S模型，模拟了研究区2020年土地利用的空间格局；在此基础上，通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析， 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势，未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加，耕地、林地面积减小，研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上，斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势，而斑块平均面积减小，表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点；而从斑块类型水平上看，各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大，反映了生态系统的复杂性.     

上海市青浦区景观格局的粒度效应分析

以上海市青浦区为研究区域，基于ETM遥感影像数据和GIS技术，采用优势规则栅格聚合方法，对分类的ETM数据进行了粒度变换。以景观格局分析程序Fragstats3．3为分析工具，从景观类型水平和景观水平上研究了景观格局的空间粒度效应。研究结果表明：（1）不同的景观类型、不同的景观特征指数对粒度响应存在差异：居住景观和道路景观是对粒度响应最敏感的两种景观类型；形状指数、聚集度指数、斑块数量指数对粒度响应的敏感程度较高，多样性指数、均匀度指数、景观面积比例指数、分维数对粒度响应的敏感程度较低；此外，还发现优势景观随着粒度增加面积增大，形状规则的景观对粒度响应敏感程度低。（2）景观指数的粒度响应曲线存在尺度转折点，且多出现在40、60、80、120m，其中第一尺度区域多为20～40m或20～60m。第一尺度域是选择适宜粒度的较好取值范围，所以本研究中所用景观类型图进行景观指数计算的适宜粒度范围为30-40m。（3）研究发现由不同指数表征相同的生态现象可能会出现相反的粒度效应，在一定程度上体现了景观指数量化景观格局的局限性。     

道路交通网络与城市土地利用时空耦合关系——以南京市为例

城市的扩张与道路交通的发展是相辅相成的。道路建设造成了城市景观的破碎化，使城市景观呈现不同的空间格局和空间异质性特征，并且这种空间异质性随着时间的变化而发生改变。在RS和GIS技术的支持下，利用1989、1999和2008年的Landsat TM/ETM+数据，以南京市为例对道路交通网络与城市土地利用之间关系进行了不同层次和尺度的空间分析。结果表明：1989～2008年近20 a来，南京市城市空间形态扩展迅速，建设用地面积从1989年的1003 km2增加到2008年的6847 km2；在不同时期，南京市城市化过程表现出不同的道路交通网络结构和城市空间扩展模式；由道路交通建设造成的局部区域的景观破碎度在一定程度上能够反映周边区域的土地利用强度；土地利用强度和由道路交通建设造成的景观破碎度均表现出显著的空间自相关性，随时间推移，这种特征愈加明显，并且二者在表征城市空间拓展方面具有较高的耦合度；受其他辐射中心的作用，交通干线周边地区土地利用强度并未表现出距离指数衰减效应     

武汉市九峰城市森林保护区景观敏感度评价

为合理开展森林景观的规划与建设，应用RS和GIS技术，并结合小班调查，对武汉市九峰城市森林保护区的景观生态敏感度和景观视觉敏感度进行了研究。结果表明：在武汉市九峰城市森林保护区中，高生态敏感区面积占总面积的4.6％，主要包括荒山、废弃采石场和少量灌木林地，应尽快进行生态恢复。中生态敏感区面积占总面积的535％，主要为水域、农田、部分苗圃和建设用地，可重点开展森林植被恢复和景观建设。低生态敏感区面积占总面积的419％，主要是森林覆盖区域、部分苗圃和居民点，应重点加强保护。一级视觉敏感区主要分布在沿道路两侧坡度大于20°的近景带，应以保护和生态恢复措施为主。二级视觉敏感区主要是坡度较小的近景带和山体的中、远景带区域，可视性强，应重点开展景观改造。三级视觉敏感区主要是中、远景带中的平坦地带，包括农田、苗圃、居民点等半自然景观和人文景观，可在不影响整体风貌和视觉环境的前提下进行景观建设。四级视觉敏感区为不可见区域或低可见区域，坡度大，可及性差，不宜规划建设项目。     

武汉市九峰城市森林保护区景观敏感度评价

为合理开展森林景观的规划与建设，应用RS和GIS技术，并结合小班调查，对武汉市九峰城市森林保护区的景观生态敏感度和景观视觉敏感度进行了研究。结果表明：在武汉市九峰城市森林保护区中，高生态敏感区面积占总面积的4.6％，主要包括荒山、废弃采石场和少量灌木林地，应尽快进行生态恢复。中生态敏感区面积占总面积的535％，主要为水域、农田、部分苗圃和建设用地，可重点开展森林植被恢复和景观建设。低生态敏感区面积占总面积的419％，主要是森林覆盖区域、部分苗圃和居民点，应重点加强保护。一级视觉敏感区主要分布在沿道路两侧坡度大于20°的近景带，应以保护和生态恢复措施为主。二级视觉敏感区主要是坡度较小的近景带和山体的中、远景带区域，可视性强，应重点开展景观改造。三级视觉敏感区主要是中、远景带中的平坦地带，包括农田、苗圃、居民点等半自然景观和人文景观，可在不影响整体风貌和视觉环境的前提下进行景观建设。四级视觉敏感区为不可见区域或低可见区域，坡度大，可及性差，不宜规划建设项目。     

不同地貌类型区城镇扩展对土地利用景观格局的影响

基于RS和GIS的支持，以名山县为研究案例，分析与探讨西部经济以农业为主地区城镇扩展的时空特征和不同地貌类型下土地利用景观格局，以期为城镇规划及区域城镇可持续发展提供决策支持。结果显示：1975 ~ 1999 年土地利用类型在不同地貌区的分布格局变化显著。林地面积大幅减少，分布区域向海拔较高地区收缩。居民及建设用地在低丘区增长较快，城镇用地大幅增加，成为影响研究区景观格局的重要要素。农业生产活动向地势较高的区域扩展，中丘区成为农业生产的主要场所，水田和旱地成其主要土地利用方式。高丘区旱地分布面积占首位；园地在低山区分布面积有所增加。1999~2005 年基本维持1999年景观格局，居民及建设用地继续增长，尤其在低丘区表现明显；低丘和中丘区斑块总数减少，各景观要素平均斑块面积增加，形状指数和分维数降低；高丘、低山区水田、旱地减少，园地面积增加.     

江西柘林水库集水区近50年气候干湿状况研究

柘林水库的面积和库容较大，但集水区面积相对较小，水资源亏缺是其主要制约因子，研究近50 a来水库集水区的气候干湿状况和变化趋势，对于水库的运行调度、效益发挥以及制定科学的投资计划具有很好的参考价值。基于江西柘林水库集水区内3个常规气象站1958～2007年的逐日降水、气温等要素观测资料，计算不同时间尺度的标准化降水指数（SPI指数），以衡量集水区干湿情况；用FAO Penman Monteith 方法计算参考蒸散量；以年降水量与年参考蒸散量的差值近似代表最大径流深度。采用线性趋势拟合、滑动平均等分析方法，对水库集水区的旱涝、参考蒸散量、最大径流深度等的时间分布状况、季节变化、变化趋势等进行了分析。研究结果表明：（1）柘林水库集水区1998年以来年降水量呈明显下降趋势，而年参考蒸散量呈上升趋势，导致年最大径流深度下降明显，水库水资源不足；（2）近50 a柘林水库集水区的降水集中度呈增加趋势，强降水对总降水量的贡献增大，旱涝发生风险均增加；（3）近50 a柘林水库集水区旱涝互现、旱重于涝     

长江三角洲地区土壤无机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。研究基于最新完成的1〖DK〗∶250 000多目标地球化学调查及相关研究成果，运用地理信息系统软件ARCGIS 92、统计分析软件SPSS130，对长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度及储量做出实测统计。长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳库储量分别为5099、35647、67726Tg，无机碳密度分别为070、490、930 kg/m2。研究区主要分布土壤为水稻土、潮土，水稻土0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度分别为057、385、886 kg/m2；潮土无机碳密度分别为117、854 、1537 kg/m2。研究提供最新的土壤无机碳库实测统计信息，弥补中国区域土壤无机碳库清单的空白，完善了中国区域土壤碳库清单，为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供了基准数据.