基于水动力模型及遥感水边线方法的潮滩高程反演

由于潮滩范围广,变化频繁,缺乏常规的地形测量资料,给潮滩开发建设带来极大不便。以崇明东滩为实验区,依据长江口1999~2004年多时相遥感影像的光谱特征,对不同潮情的影像采用不同的波段提取水边线信息。同时利用水动力模型软件（Delft3D）模拟卫星过境时刻潮位并赋值给相应的水边线,对具有高程信息的水边线利用地理信息系统空间分析功能进行空间插值处理,生成潮滩的数字高程模型。将初始高程作为模型输入重新运行水动力模型,并将水边线模拟结果与卫星影像提取的水边线对比进一步修正潮滩地形,直到提取水边线与模拟水边线满足精度要求为止。最后利用崇明东滩2005年4条实测剖面与对应年份高程模拟结果进行对比检验。结果表明,该方法能够较高精度地反演潮滩的地形信息,其平均误差分别达到050 m（σ2=031）、019 m（σ2=004）、015 m（σ2=003）及013 m（σ2=003）。     

基于灰度形态学和小波变换的淤泥质潮滩水边线提取

平坦的海岸带淤泥质潮滩水边线是模糊的水陆边界，在遥感图像上呈现复杂的边缘，特征获得连续、准确的水边线轮廓是水边线自动提取过程中的难点之一。以长江口崇明东滩为例，选取两景有代表性的Landsat TM影像，采用灰度形态学方法对图像进行预处理，然后采用小波模极大值法获取不同尺度下的水边线轮廓，解决了高细节区边缘的破碎问题，实现了淤泥质海岸带潮滩模糊边界的水边线自动提取。     

基于遥感及数值模拟的崇明东滩冲淤与植被关系探讨

首先提取多时相卫星影像的水边线信息，借助水动力模型模拟水边线对应时刻的水位，根据水边线水位及实测潮滩高程断面推算潮滩的高程及冲淤变化信息，同时利用高分辨率遥感影像（Quick Bird）对潮滩植被进行模糊分类及变化监测，并通过植被覆盖度指数及现场观测数据反演植被的发育程度信息。依据上述计算结果探讨了崇明东滩冲淤变化与植被及潮间带高程的关系。结果表明在崇明东滩中低潮滩附近存在冲淤峰值，由峰值位置向海向陆侧递减。年平均沉积速率与潮滩高程(<3.4 m)的相关性〖WTBX〗R〖WTBZ〗2=0.8 106。中低潮滩出现最大沉积速率主要是受植被的捕沙作用及沉积滞后的影响，高潮滩沉积速率较小则归因于高潮滩淹水机率相对较小导致泥沙在高潮滩落淤量降低，相反低潮滩则由于高程较低加之缺少植被保护沉积速率较小。结果同时表明由于南北部潮滩动力条件及植被状况的差异导致崇明东滩从北部滩面、中部滩面到南部滩面冲淤峰值出现的高程各不相同。总之，遥感技术结合水动力模型能够较方便地得到滩涂相关环境因子信息，克服了常规测量的困难，为分析海岸带冲淤变化动态提供了新的技术手段。〖     

江苏近岸辐射沙洲潮滩变化遥感监测研究

潮滩是动态的后备土地资源，具有重要的生态价值和经济价值。为了实现潮滩的大范围遥感监测，选择江苏近岸辐射沙洲作为研究区，以HJ 1A/1B和Landsat系列卫星影像数据为数据源，基于遥感水边线集合的最外边界方法确定潮滩范围，实现了2009～2017年的潮滩面积提取以及变化分析。结果表明：研究区2009～2017年潮滩面积减少量约为219.83 km²，减幅8.7%。在2009～2014年研究区潮滩淤长面积8.35 km²， 2014～2017年潮滩蚀退面积达228.88 km²，减幅9.18%。在2009~2017年，辐射沙洲北翼岸段和南翼岸段主要表现为侵蚀特征，內缘区和中部岸段表现为冲淤交替特征。该方法可以实现大范围、复杂地貌潮滩监测，为江苏省潮滩资源的合理开发利用提供数据参考。     

基于AVHRR和DEM的重庆城市热岛效应分析

为研究复杂地形上城市热岛(UHI)的特点和变化规律，给城市生态环境分析提供依据，使用重庆市2006年14个时相的NOAA/AVHRR（美国国家海洋大气局/改进的甚高分辨率辐射计）卫星遥感数据和数字高程模型（DEM），得到研究区域的亮温场，并参照热力学概念和模型，根据当地高程，以海拔 300 m 为基准高度将亮温场计算成位温场。结果表明：（1）计算后山脉、河谷处的温度场普遍改变；山脉植被对下垫面的降温作用明显；白天UHI范围较大，长江和嘉陵江河谷对UHI的切隔作用显著；夜间嘉陵江两侧的UHI趋为一体，范围缩小；（2）7月 25～26日存在多个UHI中心，下午和凌晨最大强度分别为64℃和22℃，平均值分别为605℃和205℃，昼夜平均为405℃；（3）夏、秋季白天和夜间平均最大强度分别为523℃和329℃；（4）重庆UHI强度白天大于夜间，与成都的同类研究结果相同；但夏、秋季的平均最大强度为426℃，小于成都的650℃。     

基于环境一号卫星高光谱数据的太湖富营养化遥感评价模型

采用环境一号卫星高光谱数据直接监测太湖富营养化状态的方法较多光谱影像监测有着更高的精度优势，对内陆水环境监测具有一定的意义。利用2009年4月地面实测高光谱数据模拟环境一号卫星星上数据，结合确定的太湖富营养化状态遥感评价的水质因子，构建富营养化状态评价模型，并采用实测数据和环境一号卫星高光谱影像数据对模型的精度和适用性进行验证。研究结果表明：（1）选用叶绿素a作为富营养化遥感监测的水质因子监测太湖富营养化状态与综合营养指数法相比，平均相对误差为597%；（2）采用模拟的环境一号卫星高光谱影像数据结合三波段模型与采用地面实测数据评价结果之间的相关系数r=0855，平均相对误差为919%；（3）结合环境一号卫星高光谱影像对2010年5月2日太湖进行富营养化监测评价，结果显示太湖水体整体成中营养状态，存在1129%的监测水域出现轻度富营养化状态     

基于随机森林和Sentinel-2影像数据的低山丘陵区土地利用分类——以重庆市江津区李市镇为例

精准的土地利用信息是土地资源监测和管理的基础。为提高低山丘陵区域的土地利用分类精度，选取重庆市江津区李市镇为研究案例，基于随机森林方法，以Sentinel-2影像数据和地形因子为数据源，提取3种变量（传统遥感数据，红边遥感数据和地形因子），合计23个特征指标，构建3个具有不同输入变量的组合模型，以提取研究区土地利用信息，分析变量的重要性。结果表明：（1）传统遥感数据模型中顺序添加红边遥感数据和地形因子，总体分类精度分别为86.54%，87.19%，88.61%；Kappa系数分别为 0.800 9，0.810 2，0.831 4；（2）对模型精度有重要影响的特征指标依次是波段B2(Blue)，B4(Red)，B3(Green)，改进归一化差异水体指数(MNDWI)和波段B5(Vegetation Red Edge 1)；(3）基于随机森林的遥感数据和地形因子的组合方法，是获取研究区高精度土地利用信息的一种有效手段。研究成果可以为地形复杂区域的土地利用分类提供参考。     

利用多时相HJ CCD影像监测江汉平原南部地区棉花和中稻种植面积

为探讨利用国产HJ卫星遥感数据进行农作物种植面积估算及农业气象灾害定量监测评估的可行性,以江汉平原南部县市为研究区,利用2011年6景不同时相的HJ卫星CCD遥感数据,结合野外调查样方点和面积较大的试验基地样本,通过分析研究区主要秋收作物（棉花、一季中稻）不同生育期的光谱特征和归一化植被指数（NDVI）时序变化特征,对分类影像进行序列阈值分割、掩膜处理,最后利用决策树算法成功提取了棉花和一季中稻的种植面积,得到面积精度和样本点精度均大于90%,Kappa系数为0983 5的结果。只要不受到云和降水的影响,能获取江汉平原区域关键时相（5月中下旬、6月上旬、7月上旬、7月下旬或8月上中旬、10月上旬）HJ 卫星CCD影像数据,便能很好地应用于江汉平原棉花和中稻作物提取     

山区县域生态系统安全因子遥感和GIS分析--以重庆市忠县为例

数据的高效获取和信息的实时提取,长期以来一直是困扰区域生态安全研究领域和地学过程研究领域的瓶颈和难题。在对案例研究区——重庆忠县地区TM卫星遥感数据进行波谱信息特征分析的基础上,通过人机交互目视判读解译和模型模拟自动信息提取等多种有效技术和方法,实现用遥感影像数据对山区县域生态环境系统安全因子体系中的3个主要因子：土地覆被、水土流失强度、植被盖度等进行数据提取,并用GIS技术对这些指标因子数据进行空间分析。这在一定程度上解决了中尺度山区县域生态环境系统安全评价指标因子数据提取与地学分析的技术和方法难题。通过GIS空间分析,揭示出忠县部分生态安全因子的时空分异特征,为山区县域生态环境退化评价和生态恢复研究提供了一种新的方法尝试。     

基于SRTM DEM数据的三峡库区地貌类型自动划分

传统地貌类型划分时多是基于单一或固定的地形因子进行分析，存在一定的片面性和主观性。以90 m分辨率三峡库区SRTM DEM数据为基础，利用均值变点分析法确定了三峡库区地势起伏度的最佳统计单元面积为234 km2；并采用相关矩阵法和雪氏熵值法获取三峡库区地貌类型划分的最佳因子组合为高程、起伏度、坡度、全累计变率、坡度变率、高程变异系数；同时借鉴遥感图像自动分类原理中的ISODATA非监督分类功能完成了三峡库区8种地貌类型的自动划分。分类结果与三峡库区实际地貌类型相符，对三峡库区资源开发、水土流失、土地利用的研究具有参考价值     

Estimating sediment and caesium-137 fluxes in the Ribble Estuary through time-series airborne remote sensing

High spatial and temporal resolution airborne imagery were acquired for the Ribble Estuary, North West England in 1997 and 2003, to assess the application of time-series airborne remote sensing to quantify total suspended sediment and radionuclide fluxes during a flood and ebb tide sequence. Concomitant measurements of suspended particulate matter (SPM) and water column turbidity were obtained during the time-series image acquisition for the flood and ebb tide sequence on the 17th July 2003 to verify the assumption of a vertically well mixed estuary and thus justifying the vertical extrapolation of spatially integrated estimate of surface SPM. The ¹³⁷Cs activity concentrations were calculated from a relatively stable relationship between SPM and ¹³⁷Cs for the Ribble Estuary. Total estuary wide budgets of sediment and ¹³⁷Cs were obtained by combining the image-derived estimates of surface SPM and ¹³⁷Cs with estimates of water volume from a two-dimensional hydrodynamic model (VERSE) developed for the Ribble Estuary. These indicate that around 10,000 tonnes of sediment and 2.72 GBq of ¹³⁷Cs were deposited over the tidal sequence monitored in July 2003. This compared favourably with bed height elevation change estimated from field work. An uncertainty analysis on the total sediment and ¹³⁷Cs flux yielded a total budget of the order of 40% on the final estimate. The results represent a novel approach to providing a spatially integrated estimate of the total net sediment and radionuclide flux in an intertidal environment over a flood and ebb tide sequence.     

喀斯特高原山区的景观格局变化垂直分异性——以贵州省普定后寨地下河流域中下游为例

利用多时相多数据源遥感影像数据(航片、TM影像及SPOT-5影像),采用GIS空间分析技术和数理统计分析相结合的方法,以贵州省普定县后寨地下河流域中下游地区为例,从海拔和坡位2个方面来探讨喀斯特地区的景观格局变化的垂直分异特征.结果表明:林地斑块在海拔范围为1 300～1 350 m及1 450～1 550 m的区域内,变化是最大的;水田和旱地斑块在海拔范围为1 219～1 300 m及1 350～1 450 m的区域内,变化最大.景观格局在山脊和谷底内变化相对较大,其中变化最大的是林地斑块;景观格局在陡坡和缓坡地区的变化相对较小,但是也存在一定的变化.该区域中变化较大的为水田和旱地斑块.在海拔范围为1 300～1 500 m的山脊和谷底区域内,景观斑块类型发生的变化较大.该区域应作为喀斯特高原山区的生态环境保护特别关注的区域.     

崇西湿地冬季潮滩鱼类种类组成及多样性分析

根据2006年冬季在崇西湿地进行的光滩和草滩插网渔获调查,首次对冬季长江口潮滩鱼类种类组成、多样性及相关环境因子作了分析。结果表明：冬季崇西湿地潮滩鱼类主要由淡水小型鱼类组成,共23种,隶属7科,20属。光滩和草滩插网的最大优势种皆为油,两种网具的渔获种类组成具一定的相似性。在一个潮周期内,3种多样性指数D、H′ 和J值波动范围较大,小汛潮时多样性指数比其它潮汛低。白天和晚上潮水的鱼类种类数无显著变化（P>0.5）,但在个体数和生物量上白天较晚上潮水高（P<0.5）。水温、潮汐大小对潮滩鱼类丰度影响较大,而与盐度相关较小。此外,天气状况也是影响潮滩鱼类的一个重要因子。总之,潮滩鱼类的种类组成和多样性受到各种环境因子的综合影响。     

武汉湖泊富营养化遥感调查与评价

利用武汉东湖各子湖多年可靠的地面监测资料和1999年9月Landsat-7的TM各波段的卫星遥感数据,建立了各子湖的营养状态指数与TMb5图像上的灰度值之间的线性关系模型,并运用该模型对武汉各湖泊进行富营养化评价。同时基于地面监测资料,用日本学者相崎守弘提出的修正富营养化指数法对武汉主要湖泊的富营养化程度进行评价。两种方法评价结果都显示,武汉大多数湖泊呈富营养化状态,一些湖泊已接近甚至达到极富营养化。在用两种方法同时评价的十个湖泊中,有四个湖泊的评价结果完全一致,其余的六个湖泊富营养化程度只相差一个级别。两种方法评价结果存在差异,可能有以下三个原因;（1）遥感方法反映了是图像所在时段的某一个区域上的平均值,营养化指数法反映的是若干个采样站的年平均值;（2）TM图像的获取时间比地面监测的时间晚;（3）遥感影像可能受到云、泥沙等悬浮物、高等水生植物以及湖泊水深等的影响。遥感评价结果与地面监测结果基本一致,利用遥感进行湖泊水体富营养化监测价是可行的,有效的,利用该方法可进行大范围的湖泊富营养化调查评价。     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统，在自然灾害系统理论基础上，根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素，综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力，构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子，通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法，编制以100 m×100 m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域