大气环境无人机监测方法研究

目前地面常规大气监测手段难以对垂直方向污染源监测,也难以应对环境突发事件,采用无人机大气监测与数值模拟结合的方法可以解决该问题。实验开发了基于无人机平台的空气质量监测平台,采用数值模拟方法确定平台搭载方案,再对无人机监测系统得到的监测数据与数值模拟计算结果作对比分析,得到各项污染物浓度。分析了该方法存在的问题,提出了提高数据链路传输能力,开展无人机遥感系统相关环境质量评价方法学研究,开发精度高、质量轻的无人机大气监测吊舱,开展地面静止比对和飞行测量比对实验等建议。     

核电站温排水卫星遥感监测应用研究

选取我国 HJ－1 B卫星红外相机为遥感数据源，在介绍了温排水卫星遥感监测的技术流程和基本原理之后，重点论述了海表温度反演的算法和基准温度提取的基本原则。以2013年1月17日大亚湾核电站和2013年5月22日田湾核电站2景 HJ－1 B红外相机数据为应用实例，说明了卫星遥感监测可作为开展核电站温排水影响监测与热污染评价的首选技术方向和主要监测手段，阐述了其在核电站温排水影响后评估中的作用和意义。     

博斯腾湖矿化度遥感反演及空间分布特征研究

以我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖为研究对象,利用Terra/MODIS L1B空间分辨率为250 m和500 m的遥感反射率数据及湖水矿化度实测数据建立线性回归模型,分析湖表面矿化度的空间分布特征。结果表明:空间分辨率为500 m的1~7个波段组合建立的多元线性回归模型相关性最高(R~2=0.70),模型验证结果显示,实测值和反演值的相关系数(R~2)为0.82,均方根误差(RMSE)为0.12。利用最优模型对博斯腾湖湖面矿化度进行反演,其分布存在明显的空间梯度,西北、东北和东南湖区矿化度较高,而西南湖区和湖区南部矿化度较低。     

Constraining SWAT Calibration with Remotely Sensed Evapotranspiration Data

Historically, many watershed studies have been based on using the streamflow flux, typically from a single gauge at the basin's outlet, to support calibration. In this setting, there is great potential for equifinality of parameters during the optimization process, especially for parameters that are not directly related to streamflow. Therefore, some of the optimal parameter values achieved during the autocalibration process may be physically unrealistic. In recent decades a vast array of data from land surface models and remote sensing platforms can help to constrain hydrologic fluxes such as evapotranspiration (ET). While the spatial resolution of these ancillary datasets varies, the continuous spatial coverage of these gridded datasets provides flux measurements across the entire basin, in stark contrast to point‐based streamflow data. This study uses Global Land Evaporation: the Amsterdam Model data to constrain Soil and Water Assessment Tool parameter values associated with ET to a more physically realistic range. The study area is the Little Washita River Experimental Watershed, in southern Oklahoma. Traditional objective metrics such as the Nash‐Sutcliffe coefficients record no performance improvement after application of this method. However, there is a dramatic increase in the number of days with receding flow where simulations match observed streamflow.     

Mowers versus growers: Riparian buffer management in the Southern Blue Ridge Mountains,USA

Despite long-standing knowledge of the benefits of riparian buffers for mitigating nonpoint source pollution, many streams are unprotected by buffers. Even landowners who understand ecological values of buffers mow riparian vegetation to the streambank. Do trends in rural riparian conditions reflect the development of riparian forest science? What motivates residential riparian management actions? Using high-resolution orthoimagery, we quantified riparian conditions and trends between 1998 and 2015 in the rural upper Little Tennessee River basin in Macon County, North Carolina and explored how landowners view riparian zone management and riparian restoration programs. Buffer composition in 2015 was as follows: no buffer (32.5%), narrow (19.3%), forested (26.7%), shrub (7.2%), and intermediate (7.0%). Relative to 1998, the greatest decrease occurred in the no buffer class (−17.7%, 46 km) and the largest increases occurred in the shrub (+72.5%, 20 km) and narrow (12.6%, 14 km) classes. Forested buffer marginally increased. Semi-structured interview data suggest that landowners prioritize recreational and scenic aspects of riparian buffers over ecological functions such as filtration and bank stabilization. Riparian restoration programs might be made more enticing to non-adopters if outreach language appealed to landowner priorities, design elements demonstrated intentional management, and program managers highlighted areas where ecological goals and landowner values align.     

富营养化水体中黑水团的吸收及反射特性分析

对黑水团水体光学特性进行研究,是利用遥感技术监测和评估黑水团事件的前提.针对2015年7月在太湖发生的黑水团现象,采集了太湖黑水团区(区域一)、蓝藻水华区(区域二)、清水区(区域三)共36个水样,对这3个区域的水体遥感反射率以及吸收特性进行对比分析.结果表明:1区域一水体的总颗粒物、色素颗粒物和非色素颗粒物吸收系数比区域二、区域三高出1~2倍,在400~500 nm之间,区域一CDOM吸收系数相比另外两个区域的水体高出2倍左右.导致黑水团区域水体具有很低的遥感反射率,被人眼感知时呈现为黑色;2黑水团区域水体M值低于滇池、巢湖和太湖的M值变化范围,说明黑水团中CDOM的腐殖酸含量较高.此外,叶绿素a浓度与CDOM在350 nm处吸收系数之间具有很好的相关性,表明蓝藻的降解可能是黑水团中CDOM的一个主要来源;3在380 nm之后,黑水团区域的水体总吸收以色素颗粒物占主导,但在短波350~380 nm处,CDOM对总吸收的贡献率高于色素颗粒物和非色素颗粒物.     

“5·12”地震前后都江堰市地表覆盖状况变化分析

本文以应用遥感技术,对“5·12”地震都江堰区域地表覆盖状况进行分析评价。选取都江堰市基于2007年的LandsatTM影像和2010年HJ-1卫星CCD影像,通过面向对象和目视解译相结合的方法,提取了草地、河流、旱地、水田、建设用地等9类生态类型环境覆盖信息。结果表明：“5·12”汶川地震对地表生态环境的变化较大,北...     

遥感技术在矿区生态环境评价中的应用

利用遥感技术对矿区生态环境进行评价是一种新兴的、快速有效的方法.选取肥城矿区为研究区,利用Landsat ETM+遥感影像,通过计算机自动计算与手工屏幕矢量化相结合的方式进行遥感信息提取,统计出肥城矿区各土地利用类型的面积和河流长度.根据统计信息计算各类生态指数,对肥城矿区进行生态环境评价.评价结果显示,肥城矿区生态环境等级为良,基本适合人类生存.     

1994—2008年河南省植被净第一性生产力及其时空变化

基于地理信息系统和卫星遥感技术,利用地面气象数据、遥感数据和土地分类等数据,根据河南省实际植被覆盖和自然地理情况,应用改进的CASA模型估算了1994—2008年间河南省植被净第一性生产力及其时空变化。结果表明：河南省植被净第一性生产力与年均温度的相关性好于植被年净第一性生产力与年降水量和年均太阳辐射之间的相关性,温度是限制河南省植被净第一性生产力的主要因子;15年来河南省植被净第一性生产力呈增加趋势,但不明显;河南省主要植被类型的净第一性生产力从大到小依次为林地、灌丛、耕地、草地、其它植被,它们随时间的变化趋势极为一致。     

长白山的台风灾区范围及植被恢复动态——基于遥感技术的研究

通过对1985年和1987年Thematic Mapper(TM)影像中提取出的归一化植被指数进行对比分析,提取了1986年长白山自然保护区内遭受台风袭击后的灾区范围,并通过比较1988年和2007年的TM影像,分析了风灾区的植被恢复过程。同时,结合该地区的地形、水文、土壤和公路数据对风灾区的植被恢复进行了驱动力分析。发现地形驱动因子与风灾区的恢复程度呈高度相关,随着高程、坡度和平地所占比例的减少,恢复程度逐渐变好;此外水文、土壤和人类活动都对风灾区的植被恢复产生一定影响,另外人工干预恢复对植被生长也起着积极的作用。研究结果可供风灾区内植被的进一步恢复和森林防火工作参考。