基于RS和GIS的长沙城市热岛效应与TSP污染耦合关系

城市热岛效应反映了城市化发展对城市环境的影响,是影响城市生态环境的一个重要因素。文章以长沙市为例,利用3S技术与传统技术相结合对大气中总悬浮颗粒物(TSP)在城市热岛中的作用与贡献进行了研究。结果表明,长沙城市热岛效应与TSP污染在空间与时间分布上都具有耦合关系。采用RS和GIS技术可以从空间上对TSP在城市热岛中的贡献进行研究。长沙市TSP污染的分布特征和热岛强度分布状况基本一致,都是由市中心往外逐渐减轻。TSP高值区,城区呈高温区;TSP低值区,城区呈低温区。采用长沙市TSP高值区、TSP低值区的两个监测点2002年逐月TSP监测数据及相应气象统计数据,从时间上对TSP污染与城市热岛效应进行了相关性研究,长沙市TSP污染与热岛强度在年度分布上存在正相关关系。随着长沙城市建设和城市化速度的加快,城市热岛强度有逐年增强的趋势。3S技术与传统技术相结合,使科学研究更客观、准确。3S技术用于中尺度的区域环境质量调查,可实现空间区域的定量表达,而传统技术获取的环境背景数据,则从微观上对空间数据的准确性进行验证。     

基于RS和GIS的西部干旱区生态环境调控研究

实现生态环境优化调控与科学管理，是保护生态环境、促进社会经济与环境协调发展、建立人与自然和谐关系的重要举措。尤其是对生态环境十分脆弱的西部干旱地区，各级政府和学术界给予高度的重视。在定量研究生态环境调控的理论方法和具体操作过程中，需要借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)以及它们的结合等技术手段，来实现时空变化信息的实时、动态监测以及信息的提取、分析和处理。本文针对西部干旱区生态环境调控问题。提出一种RS和GIS支持下的生态环境调控量化研究方法，包括基于RS和GIS的西部干旱区生态环境量化指标体系、生态环境调控管理模型、调控方案优选与实施。并介绍一个应用例子。     

基于RS和GIS的2008年长江中下游雪灾监测——以湖北省为例

2008年1月中旬至2月初，我国长江中下游地区出现了大范围持续低温、雨雪、冰冻天气气候事件，造成了特大积雪灾害。以湖北省为例，基于RS和GIS技术对这次雪灾进行了动态的监测评估。利用连续多天的卫星遥感资料和积雪深度观测资料，在GIS的支持下，计算归一化差分积雪指数（NDSI），提取积雪分布信息，并根据不同海拔高度，确定了积雪深度的NDSI分层阈值，实现了3层积雪深度(0～10、10～20 和20～30 cm)的判识。针对积雪区内不同的土地利用类型，统计了不同深度的积雪面积。结果表明：湖北省近90%面积被雪覆盖，其中江汉平原、鄂东北和鄂东南等地雪灾最为严重，部分地区积雪深度在20 cm以上；水田、旱地等农业用地以及湖泊、水库、河渠等水系积雪最为严重，居民点用地也有较大范围的积雪，居民生活受较大影响；2月2日以后积雪面积逐日减少，到2月8日，积雪基本融化。在上述研究基础上形成了基于RS和GIS的长江中下游积雪监测的业务流程.     

基于MDSF的河流水质预警

介绍了流域水资源模拟与决策支持框架(MDSF)的框架结构、InfoWorks RS水质模拟方法及水质模型。利用MDSF,通过节点、断面、连接等建模工具构建长江南京段水质预警计算网络,并采用2005年实测资料说明了水动力、水质计算的上下游边界条件和模型参数率定等方法。     

基于TM数据和ANN的河流水质参数监测研究

以珠江水系广州河段为研究对象，联合使用遥感（RS）和人工神经网络（ANN）技术对珠江水质进行分析监测。这种技术主要是利用GIS对RS图像进行地理定位，然后利用RS专用软件提取定位点的RS数据，最后通过建立前馈误差反传人工神经网络（BP网络），确定TM数据前5个波段在定位点的反射率与水质3个主要参数的映射关系，即建立RS数据与水质的映射模型。经过检验，该技术监测误差小于16%，基本能满足当前实际需要。     

基于RS/GIS的伊犁河谷生态环境模糊综合评价

土地利用/土地覆盖是生态环境系统的组成部分,它的变化是区域生态环境演变的直接反映和结果,它是区域生态环境演变的一个重要因素。运用RS/GIS技术,采用土地利用类型覆盖率作为评价因子,参考国际和国内各省的土地利用类型覆盖率制定评价标准,对伊犁河谷生态环境进行模糊综合评价。得出伊犁河谷生态环境质量属"优"的面积覆盖率占伊犁河谷总面积的73.2%;生态环境质量为"良"的县市面积覆盖率占伊犁河谷的26.3%。伊犁河谷生态环境总体较好,局部较差。伊犁河谷各县市的耕地面积覆盖率、建设用地覆盖率和草地面积覆盖率是各县市生态环境状况差异的主要原因。该方法与其他方法比较,所得的评价结果比较一致,结论符合实际状况,且有计算简便快捷等优点,方法可行,具有一定的可靠性和理论价值。     

哈尔滨市热岛效应与植被的关系——基于RS和GIS的定量研究

利用遥感和地理信息系统技术对Landsat ETM＋热红外遥感数据进行处理，反演和计算了哈尔滨城区的地面亮温和植被指数。通过剖面分析，研究了城区温度场的空间格局与植被盖度的关系；通过多元回归分析，揭示了城区热岛效应同多个指数的相关关系。结果表明：市内的道外区是热岛效应的主要分布区，道里区、香坊区的情况也比较严重；铁路沿线区域是城区主要的热岛效应地带；植被盖度和地面亮温呈反相关关系；植被和水体区域可以缓解城市的热岛效应。通过对市区热岛效应分析，可以监测城市化进程，为城市热环境质量评价和热源调查提供准确、丰富的信息。     

基于GIS的营口港总体规划生态环境影响分析

规划环境影响评价是目前战略环境评价(SEA)研究中最活跃的领域.港口总体规划属于交通运输规划的范畴,涉及多种生态环境要素,对其实施后的生态环境效应进行分析和评价具有重要的现实意义.以营口港总体规划对大气和水环境影响及其对近海海域生态敏感区的影响为例,采用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)相结合的技术,建立与评价相关的基于GIS的基础数据平台,运用GIS的空间分析功能对港区规划的生态环境影响进行分析和评估.实例研究表明,营口港规划实施将对陆域生态环境产生一定影响,对于海域生态敏感区的影响则较小.      

流域地表生态信息的卫星遥感图像处理技术

以福建省九龙江流域为例,利用计算机技术和遥感-GIS工具软件,探讨利用多源卫星遥感影像获取流域地表环境信息的图像处理与分析技术,列举卫星遥感可获取的流域地表生态环境专题信息。重点分析利用遥感-GIS界定流域范围的方法、流域地表覆盖状况和植被覆盖密度的卫星遥感影像处理方法。      

长江沿岸中心城市土地扩张时空演化特征——以宁汉渝3市为例

基于国家新型城镇化与"T"字型发展战略理论内涵,选取长江沿岸上、中、下游中心城市重庆、武汉和南京为实证研究对象,以1980、1990、2000、2010年4期遥感影像资料为基础数据源,通过RS、GIS和景观生态结合分析,分别对其城市扩张强度、城市扩张类型和城市建设用地扩张弹性进行对比分析,并采用景观指数进行了进一步分析和验证,从而系统分析了近30 a来3个城市建设用地扩张的时空特征与内在机理。结果表明:(1)30 a来,南京、武汉和重庆3市城市扩张强度均呈明显上升趋势,总体呈现南京市>武汉市>重庆市,但2000年是一个分水岭,之后重庆市城市扩张增速赶超武汉市,南京市反而增速最低;(2)对城市扩张类型分析表明,南京市始终以边缘式增长为主;武汉市在2000年之前以飞地式扩张主导,2000年之后呈现边缘式增长;重庆市以边缘式增长为主,但2000年之后飞地式增长迅速;(3)从城市建设用地扩张弹性分析表明,1980~2010年南京市土地扩张相比城市人口开始减缓,而武汉市和重庆市在2000年以后城市扩张速度远远超过城市人口增长速度;(4)景观指数验证分析结果显示,遥感分析、地理信息分析和景观生态分析的结合能够很好反映城市建设用地的扩张过程及演化特征。