呼伦贝尔草原植被覆盖时空动态变化监测定量方法研究

开展植被动态监测与评价,是评估生态保护措施、环境管理政策和全球变化研究的重要基础。论文以呼伦贝尔草原为例,基于1998—2008年间SPOT_VGT NDVI旬数据,通过分析生长期间的植被年均NDVI值、年NDVI最大值、年NDVI最小值、季节性动态性与物候的变化状况及其趋势,反映研究区植被覆盖空间特征,监测植被覆盖动态变化情况。结果表明:研究区植被覆盖区域特征为:以林地为主的区域草地-耕地-林地过渡区以耕地为主的区域以草地为主的区域;11 a来,研究区植被覆盖呈减弱趋势,植被覆盖最佳期提前,以林地为主的区域、草地-耕地-林地过渡区和以耕地为主的区域植被覆盖季节性动态变化较小,植被覆盖稳定性较强,而以草地为主的地区植被覆盖最小值日期推后,其季节性动态变化较大,生态环境稳定性较差。     

水体中泥沙对藻类光谱特征位置的影响分析

自然水体叶绿素a浓度的遥感反演中,泥沙的存在影响着反演精度.如何消除这种影响是提高叶绿素a遥感反演精度的关键,而了解泥沙对藻类光谱特征的影响是消除影响的前提.文章在人工控制条件下获取了不同泥沙浓度下藻类光谱曲线,通过分析光谱曲线特征位置的漂移和数值变化,总结泥沙对藻类光谱的影响并提出了消除影响的可能性.     

中国秸秆焚烧的遥感监测与分析

用最近四年的MODIS火点数据,通过相关处理和分析,得出了全国秸秆焚烧状况的时空分布规律。结果表明,秸秆焚烧最严重的区域一直分布在淮河流域和陕西关中平原,这是秸秆禁烧工作的重点;南部各省秸秆焚烧点密度较小,比较分散,造成的危害相对较小。秸秆焚烧的主要时间,北方集中在夏秋季节,主要是小麦、玉米、油菜等的秸秆;南方集中在冬春季节,主要是水稻、甘蔗、油菜等的秸秆。秸秆焚烧的时空分布规律在最近几年基本无大的变化,秸秆焚烧面积在2002年~2005年期间逐年上升。文章结论反映了各地执行秸秆禁烧政策的效果,可为相关政府部门进行秸秆禁烧工作提供依据。     

基于中巴地球资源1号卫星的太湖表层水体水质遥感

利用CBERS-1的CCD数据和准同步地面监测数据,结合水体组分的光谱特征,建立了太湖表层水体叶绿素a和总氮的遥感信息模型.将模型用于2000-09-16太湖表层水体,所得结果较客观地反映了叶绿素a和总氮的分布趋势,表明利用CBERS-1的CCD数据进行湖泊表层水体水质指标监测具有重要的现实意义和应用前景.由于地面监测站位有限,模型在浅水草型湖泊———东太湖的适用性受到一定限制,说明同步性好、覆盖广的地面监测对于水质遥感信息模型的准确性和适用性至关重要.     

基于环境一号卫星多光谱影像数据的三湖一库富营养化状态评价

环境一号卫星是我国2008年自主发射的环境与灾害监测小卫星,其2d的时间分辨率使其成为环境变化监测的重要数据源.根据实测的太湖、巢湖、滇池和三峡水库的水面光谱信息以及水质参数,构建基于环境一号卫星多光谱数据的富营养化评价模型,对太湖、巢湖、滇池和三峡水库2009年水体营养状况进行了评价分析.研究结果表明:利用环境一号卫星CCD(电荷耦合器件图像传感器)数据可以较为准确地评价内陆水体富营养化状态(研究区最大平均相对误差为23.2%,最小平均相对误差为6.8%);太湖在2009年初81.09%的水体呈中营养状态,而在4、5、6、9和11月份时水体处于富营养化状态,且中度富营养化状态占到了水体面积的85.75%;巢湖和滇池全年处于富营养化状态,且两湖的主要水域在大多数时间里都为重度富营养化状态,所占平均面积分别达到了66.67%和89.75%;此外,滇池的富营养化状态不同于太湖和巢湖先升高再降低的年内变化趋势,而是在年中的5～9月份出现富营养化状态降低的情况;三峡水库基本上处于贫营养和中营养状态之间,水库水位与水华面积存在显著的负相关关系(r=-0.818),表明水库的营养状态与其蓄水量的关系密切.     

太湖水华的遥感分析

随着太湖流域的经济迅速发展,太湖湖体的富营养化程度日趋严重,特别是在20世纪的后期,水华频繁爆发。国家环保总局常规的水质监测是基于21个点位对全湖进行评价,完成一次采样耗时近1月,其对大面积水华现象的监测具有很大的局限性。文章利用遥感技术快速、大尺度、动态监测的特点,基于多个时相的TM影像对太湖的水温、悬浮物、叶绿素等水质参数的浓度和分布进行了遥感反演,进而对太湖水华的成因、发展程度、影响因素等方面进行分析,从而对太湖水华发生的特点,太湖的水质情况有一个全面的了解。     

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.     

太湖水体中悬浮颗粒物的比吸收光谱特性及其参数化分析

通过对太湖水体的野外采样,利用定量滤膜技术测量了水体中浮游植物色素的吸收系数(aph(λ))和非色素颗粒物的吸收系数(aNAP(λ)),进而推算比吸收系数.同时,对浮游植物色素和非色素颗粒物的比吸收系数的时空变化特征进行了分析.结果表明,浮游植物色素的比吸收系数(aph*)在蓝光440nm的变化范围为0.008～0.268m2·mg-1,在红光670nm的变化范围为0.004～0.098m·2mg-1;通过K-Mean算法将浮游植物色素的比吸收光谱分成3种具有不同光谱特征的类型,类别1、2和3占总数的百分比分别为61.0%、12.2%和26.8%,表明太湖水体中浮游植物色素的比吸收光谱是以类别1为主;色素包裹效应因子Qa*(675)在Chla浓度<50mg·m-3时,随Chla浓度的增大迅速减小,而在Chla浓度>50mg·m-3时,其减小的趋势趋于缓慢,Qa*(675)与Chla浓度呈现出较好的幂函数关系.非色素颗粒物的比吸收系数(aNAP*)在蓝光440nm处的变化范围为0.012×10-3～0.143×10-3m2·mg-1,利用此处的比吸收系数建立的非色素颗粒物比吸收光谱的参数化模型,光谱曲线斜率S的变化范围为0.0049～0.0133nm-1,平均值为(0.0091±0.0029)nm-1.同时,建立的非色素颗粒物的比吸收系数与其浓度的指数函数模型,R2达到0.502.     

巢湖水体漫衰减系数特性及其影响因子分析

根据2009年6月巢湖32个样点的实测数据,分析巢湖水体各组分的吸收、后向散射特性以及水体漫衰减系数光谱特征,并通过Lee模型计算各影响因子对漫衰减系数的贡献率,在此基础上,进一步探讨巢湖水体漫衰减系数与各衰减因子浓度的关系.结果表明,非色素颗粒物、有色可溶性有机物(CDOM)吸收均随着波段增加呈现不断衰减趋势,400...     

京杭大运河无锡段水质和土地利用的响应关系

以京杭大运河无锡段2003年7月和12月两景SPOT-5正射影像为数据源,结合断面水质数据,利用基于最小二乘法的多元回归方法,建立了枯水期和丰水期水质参数与土地利用的响应模型。结果表明:以监测断面为中心的缓冲区距离的空间变化与水质监测指标之间有很明显的响应关系,建立的模型显示,丰水期DO、CODMn、BOD5、TN和TP的最大响应宽度分别为100、100、300、200和100 m,枯水期的最大响应宽度则为500、200、300、400和200 m。运河的水质污染主要受离河岸较近的土地利用结构的影响,耕地上产生的农业污水、商业和工业中的废水以及大面积裸地上居民生活垃圾和建筑垃圾产生的污水是导致京杭大运河无锡段水质恶化的重要原因。