东北黑土水土流失区生态环境遥感动态监测

为及时快速地监测水土流失地区的生态环境变化状况,以拜泉县为例,选取1985年、1996年、2006年和2015年Landsat影像,反演得到能反映生态环境的绿度、湿度、热度和干度指标,利用主成分分析方法,依据RSEI（遥感生态指数）对拜泉县1985—2015年的生态环境进行评价.结果表明:1985—2015年拜泉县RSEI从0.645增至0.851,增幅为31.94%,生态环境质量改善地区面积高于退化区域面积,总体上生态质量向好的方向发展;拜泉县整体生态环境质量综合指数由3.78升至4.87,各乡镇的生态环境质量综合指数均呈现不同程度的增加,从空间分布来看,西南部和南部乡镇的变幅大于北部,中部基本保持不变,水土流失重点区域生态环境质量显著提高;逐步回归分析结果表明,所选的指标均为生态环境质量的关键指标;绿度逐渐成为研究区生态环境质量正向作用的重要指标,说明植树造林等生态治理措施对环境质量的改善起到主导作用.研究显示,RSEI能够综合刻画水土流失区生态环境质量,同时拜泉县生态环境质量整体不断改善,水土流失治理成效明显.      

G213沿线茂县-汶川段地质灾害遥感调查及影像特征分析

2008年5月12日,四川省汶川发生的Ms8.0大地震及由地震引发的地质灾害使汶川县与茂县交通、通信全部中断,房屋倒塌、农田被毁,给基础设施造成了巨大的损失,尤其沿G213国道岷江流域地质灾害非常严重。在213国道茂县-汶川段,大量的崩滑体损毁了公路路基,加之部分路段塌方,道路彻底中断。地质灾害对河流、道路及各类工程建筑毁坏严重,对生态环境造成了严重破坏。运用常规调查方法给减灾救灾带来了很大困难,很难满足时效性。文中在对航空遥感数据、TM遥感影像等多源数据协同处理的基础上,对G213国道茂县-汶川段进行了调查分析,宏观显示地质灾害对居民点、河流、电站、耕地等造成了巨大破坏与威胁,为抗震救灾、地质灾害评估和灾后重建提供了基础数据和技术支撑,提高了应急速度。     

基于光谱分析的生物结皮提取研究——以毛乌素沙地为例

利用典型地物高光谱数据和TM遥感影像,对毛乌素沙地处于旺盛生长期(7-9 月)的由苔藓结皮主导的生物结皮进行了提取研究.结果表明:① 苔藓结皮在生长期具有与绿色植物相似的光谱曲线变化趋势;红边参数显示,二者除红边位置非常接近外,红边振幅、红边宽度和红边面积差异均较大;在近红外区域,苔藓结皮比绿色植物的反射率低很多;苔藓结皮无明显的553 nm反射峰;低盖度苔藓结皮(33%)、藻类结皮和植被枯落物在整个波段光谱曲线比较接近,与裸沙相比,三者反射率均较低.② 基于TM影像,用生物结皮指数(BSCI)、归一化植被指数(NDVI)、监督分类和坡度分级相结合的方法提取生物结皮,发现苔藓结皮的像元面积为0.72×10⁴ km²,占研究区总面积的6.43%.     

华北低平原区降水与坑塘蓄水响应关系研究——以河北省南皮县为例

华北低平原区淡水资源短缺,坑塘水等非常规水资源的开发利用日益重要。明确坑塘蓄水在不同降水年型下作为灌溉水源的保障能力,研究该区域降水与地表坑塘蓄水的响应关系,对于农业多水源联合利用具有重要意义。论文以华北低平原区河北省南皮县为研究区,通过Cl^-和稳定同位素平衡法,计算了南皮县雨季降水对坑塘水的补给份额,并基于2013—2015年间的3期Landsat TM遥感数据,采用改进的归一化差异水体指数提取坑塘信息,分析不同降水年型下南皮县坑塘的蓄水能力及灌溉潜力。结果表明：坑塘蓄水除了接受地下水的补给,主要接受降水的补给,丰水年雨季降水对微小型、中小型坑塘的补给比例约占74.3%~86.0%,对大型坑塘的补给比例不足30%;坑塘主要以小于0.5 hm²的微小型坑塘为主,不同面积等级的坑塘数量及蓄水面积与降水的变化是一致的;其中,平水年、枯水年和丰水年坑塘蓄水量分别为1.49×10⁷、0.84×10⁷、1.90×10⁷ m³,随年降水量增大而增多。研究结果可为区域坑塘水资源的合理开发利用提供理论基础。     

基于遥感影像的峻河流域高寒灌丛决策树提取方法

本文选择青海湖流域内一个具有代表性的小流域—峻河流域为研究对象,通过该区域IKNOS-2 高分辨率影像的分析,发现该区域高寒灌丛的分布与海拔、坡度、坡向等因素密切相关。据此,将研究区1:5 万DEM 数据融入TM 影像植被分类过程中,建立一种新的决策树分类方法,结果将分类总体精度提高到89.37%,Kappa 系数提高到0.7875,达到一般分类结果的精度要求。这说明,加入多源数据,尤其是地形数据,能够显著提高高寒灌丛植被的分类精度。     

基于IKONOS影像的城市住宅区中水回用空间分布估算

中水回用是解决城市水资源短缺和水环境污染问题的有效途径。开展分散式中水可行性研究,需要考虑中水原水与回用需求的数量、空间分布及平衡关系。论文以南京市住宅区为例,探索了基于IKONOS高分辨率遥感影像分类,估算中水回用空间分布的方法。通过引入单位面积用水定额,将遥感和GIS 分析得到的用地信息与中水原水产量和回用需求关联起来,计算了研究区域中27 个地块的中水原水产量和回用需求量,并分析了两者在空间上的水量平衡关系。结果表明,研究区域存在较大的中水原水供给潜力3.52 L/（m²·d）和较大的利用需求5.37 L/（m²·d）。住宅小区的单位面积原水产量与其建筑容积率成正比;以中高层住宅区为主的地区,中水原水产量能够基本满足本地区的中水回用需求。因此,在这些地区建立分散式污水处理系统,可减少废污水排放,节约自来水取用量,提高水资源利用率。     

藏西北高寒牧区草地退化现状与机理分析

以藏西北高寒牧区为研究区域,综合利用NOAA、MODIS卫星NDVI(归一化植被指数)、气象资料、社会统计资料并结合GIS技术,对藏西北高寒牧区的草地状况和退化机理作了分析。结果表明:①藏西北高寒牧区草地覆盖度等级呈正态分布,且中等偏下略多,地表植被总体上比较稀疏;②2005年区域内的草地退化总面积为14.19×10⁴km²,占区域天然草地总面积的39.64%,其中轻度退化面积最多,占退化总面积的65.96%,其次是中度和重度退化,分别占25.20%和8.84%;③草地退化的主要原因一是与近年来该区域的气候变化有关,二是草地超载率达到59.18%,过度放牧引起的草地退化和沙化现象也越来越严重,是局部草地退化的根本原因,人口的增加和人类活动频繁对草场的破坏,也是近年来草地退化的主要原因。     

基于变维分形理论的四川省低山丘陵区滑坡孕灾环境因素敏感性分析

定量分析滑坡孕灾环境因素的敏感性有利于研究滑坡的形成机制和空间分布特征。基于变维分形理论,应用累计变换和次数和分维值两个分形指标,对研究区内滑坡与孕灾环境因素的关系进行定量分析,为构建滑坡敏感性分析评价指标体系提供分形学依据。研究表明:植被覆盖、岩土类型和坡度等因素对滑坡发育的影响程度较高,是研究区内滑坡空间分布的主要控制因素;断裂构造和河流两个因素对滑坡发育的影响程度较低,对研究区内滑坡空间分布的控制能力较弱。     

查干湖叶绿素a浓度高光谱定量模型研究

叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质状况,利用高光谱遥感可获得叶绿素a的诊断性光谱特性,较好解决了常规遥感中出现的问题.利用野外高光谱仪在查干湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析,通过分析水体叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系,尝试采用多种半经验算法建立叶绿素a高光谱定量模型.结果表明:单波段光谱反射率与叶绿素a浓度的相关系数较小,不宜用于估算叶绿素a浓度,反射率比值法和一阶微分法与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数分别为0.71和0.48,而且其显著水平p<0.01,皆可以用于叶绿素a的定量遥感,但反射率比值算法模拟效果好于一阶微分算法.这为今后利用星载高光谱传感器在查干湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础.     

珠江口现代沉积物柱芯样多环芳烃高分辨沉积记录研究

通过对采集于珠江三角洲澳门河口区的沉积物柱状样品中多环芳烃的GC MS定量分析测定,并结合210Pb同位素定年分析,重建了珠江口近代有机污染物的污染史(1959～1996年).研究结果表明,柱芯样品中多环芳烃的浓度为0.6～4.5μg·g-1(干重计),污染程度为中等.其中在20世纪60年代和80年代分别记录到两个高的污染峰,表明这两个时间段内有较大的污染物输入.以母体化合物比值对沉积物样品中的多环芳烃来源进行了分析,结果表明是受到了以油类和不完全燃烧产物为主的混合污染,且污染来源较为单一.对沉积物毒性潜在效应的计算表明,表层沉积物毒性效应较大,且从90年代初期开始后至1996年,毒性当量浓度呈线性趋势增加.