基于GF-1号遥感影像的武汉市及周边湖泊综合营养状态指数反演

湖泊水体富营养化的监测评价是湖泊水资源管理和水环境保护的基础性工作。基于GF-1号WFV遥感影像和综合营养状态指数法,通过82个站点实测数据建立多元线性回归和RBF神经网络模型,对武汉市及其周边地区主要湖泊综合营养状态指数进行了反演。反演的结果显示,武汉市及周边大部分湖泊水域处于轻度富营养和中营养状态,局部湖区为中度富营养状态。验证结果表明:GF-1号WFV多光谱数据用于监测大面积湖群水质变化是可行的;两种模型都可以建立实测数据与遥感信息的函数关系,根据函数可以反演湖泊水质综合营养状态指数,进而实现大面积湖泊水质动态监测;而RBF神经网络模型预测的R2为0.742 3,均方根误差为3.72,其反演精度更高,更适合于监测内陆湖泊水质变化。     

Landsat7 ETM+ SLC-OFF数据的修复及其在武汉东湖水质反演中的应用

自从2003年5月31日，从陆地卫星 7发回的ETM+图像数据就存在缺陷。这是由于增强专题制图仪的扫描线校正器发生故障引起的。这些称为SLC OF数据的图像有一些黑色的不存在任何数据的扫描行。丢失的数据约占全景数据的25％，使它们难以正常使用。但是，数据本身仍然保留了良好的辐射和几何性质，如加以妥善修复，仍可以在一些特殊领域中使用。首先介绍了如何使用自适应局部回归算法(ALR)恢复这些图像，然后使用修复后的图像反演武汉东湖的水质参数。结果表明：ALR算法可以对SLC OF图像进行较好的修复，而且利用修复后的图像和东湖的地面水质监测数据，通过多元逐步回归分析，可以建立很好的叶绿素a、透明度、总磷以及总氮等水质参数的经验遥感反演模型，模型的相关系数R²分别为0.86、0.75、0.73和0.71。反演得到的水质参数分布与实际情况符合。这些数据有许多优点，如空间分辨率高、存档数据非常丰富、可以从NASA的服务器免费下载等。在其他遥感数据不足或无法获得的情况下，这些数据经过适当的修复，可以作为补充或替代数据使用。〖     

利用中巴地球资源卫星数据反演武汉市湖泊营养状态指数

以武汉市主要湖泊为例，研究了利用中巴地球资源卫星（CBERS2）数据反演水体营养状态指数（TLI）。研究旨在评估利用中巴地球资源卫星数据来估算内陆水体富营养化程度的可能性。首先利用地面水质监测数据计算武汉市某些湖泊监测点的“真实的”营养状态指数（包括综合营养状态指数和修正的Carlson营养状态指数），同时，在事先经过辐射校正和几何校正的CBERS2图像上，以9×9像元为采样窗口，提取各个对应地点的灰度值均值（从波段1至波段4）；然后，采用多元逐步回归分析，以各波段灰度值均值为自变量，建立营养状态指数经验遥感反演模型；最后，利用模型对整个湖泊水体的营养化状态指数进行反演，并绘制了其空间分布图。 结果显示，营养状态指数的自然对数值与CBERS2图像各波段灰度值之间存在较好相关关系，回归系数平方值(R²)为0.51。利用反演模型反演得到的湖区水质分布与实际情况基本相符。由于CBERS2图像数据可以从我国许多数据分发中心免费获取，这为低成本的水质遥感监测提供了一条途径。     

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。     

遥感方法应用于湖泊富营养化评价的研究

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TM各波段图像上灰度值之间的关系模型：一元线性模型、多元回归模型。运用这些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。结果显示,武汉湖泊多处于中富营养状态,遥感评价结果与地面监测结果基本一致。指出利用遥感方法进行湖泊水体富营养化监测评价是可行的、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。     

湖北水资源现状与可持续利用战略对策

湖北省有十分丰富的过境客水资源,但自产水资源却十分有限,在水资源开发利用中存在许多亟待解决的问题。如地表水污染日趋严重,地下水也存在不容的污染;农业用水占大头,其节水潜力巨大;目前主要是利用地表水,地下水的利用很少;洪涝时时灾害仍然十分严重,并有愈演愈烈的趋势;从长远看,湖北省的水资源问题将主要是污染型短缺的问题;南水北调中线工程将对汉江中下游供水和水质造成不容忽视的影响;在计划体制下形成的水资源     

湖北省土地资源利用现状分析与展望

长期以来,湖北省各种土地类型的面积,尤其是耕地面积一直没有查清,土地利用没有一个真实可靠的数据可供依据,利用最近的三次土地调查资料和历年的统计资料,对湖北省土地资源的数量和现状进行了分析,并利用１９９６年统一变更调查数据恢复重建了湖北省历年的实际耕地面积。结果表明,湖北省的实际耕地面积是统计年鉴中数字的１．４～１．５倍,但这并不意味着湖北省的耕地面积比原来增加了,实际所拥有和正在利用的耕地数量和生     

基于热红外遥感的广西平果县石漠化初步研究

中国西南喀斯特地区石漠化问题十分严重。为更好地利用卫星遥感监测和评价石漠化现状,提出了一种基于卫星热红外遥感的石漠化等级划分的新方法。以广西平果县为研究区,利用2014年Landsat 8热红外遥感影像分别提取夏季和冬季的亮温值并计算亮温差,经过高分影像建立典型样本区并分析亮温差,确定不同石漠化等级的亮温差阈值,最后对全县石漠化进行等级划分。结果显示,平果县2014年重度石漠化面积占喀斯特区域面积的比例为3.87%,中度石漠化占9.19%,轻度石漠化占22.26%,潜在石漠化占57.46%,非石漠化占7.22%。研究表明,通过确定适当的夏冬季亮温差阈值可以有效地对石漠化程度进行分级划分,该新方法与已有方法相比,具有物理意义明确、方法简单有效、结果客观等优点,具有推广应用价值。     

地区发展差异与湖北省可持续发展战略

湖北省的经济发展水平与全国其它地区存在着较大的差异，从全国范围看，湖北省多年一直处在中等偏下的水平，而在长江流域，近年湖北省一下游省市的差距在迅速扩大；在中心地区各省中，湖北则相对领先。     

基于GIS的湖北省洪水灾害危险性评价

在湖北省1：25万数字地形图的基础上,利用ARC／INFO地理信息系统平台强大的空间分析和叠加功能,对湖北省洪水灾害危险性进行了初步评价,首先对构洪水灾害危险性的4个因子－－降水,地形,河网（包括河流、湖泊,水库）以及历史上洪灾发生的频次等进行了分析和数字化,得出了各因子对洪水灾害影响程度的栅格图层,其次,对这些图层进行空间叠加,得到了湖北省洪涝灾害危险性评价图,结果显示,湖北省东部及中部地区的洪水危险性普遍高于其他地区,特别是枝江以下的长江沿线以及钟祥以下的汉江中下游一线两岸地区,危险性最高,这与这些地区丰富的降水,低平的地势是密切相关的;而鄂西南和鄂东南部虽然降水也比较丰富,但由于该区地势高,因此洪水危险性相对于中部来说总体上要低一些,鄂西北地区尤其是神农架地区降水量少,地势最高,因而危险性最低。这个结果与河北省的实际情况是符合的。