基于GIS与信息量模型的溪洛渡库区滑坡危险性评价

通过高分辨率影像对溪洛渡库区段金沙江两岸5 km范围内滑坡灾害遥感解译,结合野外实地调查验证,已查明共有滑坡161处。从滑坡形成机理入手,选取高程、相对高差、坡度、坡向、岩性、地震、降雨等7个评价指标,首先分析滑坡与各因素的空间分布关系,然后采用层次分析法和信息量模型对研究区进行滑坡危险性评价。研究结果表明:(1)研究区滑坡易发生在高程600～1 300 m、高差100～700 m、坡度15°～40°的区域,降雨量越大,滑坡发生的概率越大,且坡向对滑坡发生也有影响,其中东、东南、西、西北方向的滑坡相对较多;(2)极高和高危险区占研究区总面积的27.86%,却包含研究区76.4%的滑坡数量,说明这些区域滑坡分布十分密集,危险程度较高,与实际情况相吻合;(3)极高危险区和高危险区主要集中在溪洛渡坝址沿江两岸附近区域、距离坝址约25～35 km的金沙江右岸区域和库尾金沙江左岸20 km范围区域,库区中段大部分区域都是中、低和极低危险区;(4)滑坡灾害点空间分布与危险评价等级之间相关性达0.970 3,利用ROC曲线对评价结果进行验证,评价结果理想,精度高达81.88%,可为库区防灾减灾工作提供理论支撑。     

GIS技术在三峡库区滑坡灾害研究中的应用

对三峡库区选定的研究区域,建立地质、地形等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库（比例尺均为1：10 000）,利用GIS技术对滑坡和各影响因子相关性进行了统计分析。计算得出滑坡发生的主要影响因子类属：Q\-4、J\-1x, J\-1z、S岩性岩组;90 m以下、90~135 m和135~175 m三个高程带;15~20m局部高差;10°~15°、15°~20°和20°~25°坡度;北向、南向和西北向方向和 1～1曲率范围。研究的结果是进行滑坡易发性评价的基础,可以帮助指导库区滑坡灾害管理、土地利用等。     

陕西省自然灾害分区与环境评价

依托遥感获取的土地利用现状数据为依据，结合陕西省96个站点近45年的气象和地质资料，选择干旱、雨涝、沙漠化、水土流失、滑坡、泥石流、冰雹等指标．应用主成分分析等方法将陕西省划分为极重灾害区、重灾害区、中灾害区和少灾害区等4个灾害等级区域，分析了其区域差异特征。结合不同区域的自然环境与社会经济状况进行了自然灾害的综合灾势分析与环境可持续发展评价。     

水体污染遥感监测的可行性分析

地面水体污染监测技术向空间遥感监测方向的拓展,在常规的监测技术基础上增添了新的观察角度,同时也反映出在应用现代遥感新技术的过程中,面临着需要不断加强改进和提高遥感监测精确度的处理方法。虽然遥感技术可以较大程度地改善常规性区域跨度和时效性方面的不足,但是现阶段通过遥感技术所能够采集到的水质信息及其图像判读,无论是在硬件技术上还是在软件技术上,都仍然存在较大的潜力空间有待于进一步开拓,从实际应用的可操作性程度分析,遥感技术对水体污染监测在精度方面仍然难以完全替代地面人工的局部监测过程。遥感探测过程和图像处理判读等有关的研究成果表明,即使是对水污染特征值显像比较突出的水质项目,目前在地面监测与遥感空间探测之间仍然需要通过相互对照验证和互相补充,才能更精确地全面调查地表水体污染状况,因此客观认识遥感过程及其可应用范围,对于切实地分析水体污染遥感监测的具体问题具有重要的现实意义。     

九寨沟震区地表形变监测及震损物源估算

地震及其次生地质灾害（滑坡、崩塌、泥石流等）引发的松散物质（即震损物源）剧烈迁移会给震区环境与安全造成极为深远的影响。“8·8”九寨沟地震发生后,大量的震损物源加剧了九寨沟景区地质灾害易发性及湖泊淤积风险。获取震损物源的分布与数量,是减少灾害风险与保护湿地景观的基础。因此,利用DInSAR技术实施地表形变监测,基于形变数据,再结合光学遥感数据解译和实地观测,估算九寨沟景区震损物源,解析空间分布与数量特征。研究结果显示:地震在震中的西北侧造成了较大的沉降形变,在震中东南侧也产生了轻微隆起形变,雷达视线向形变量达-23～11 cm;景区震损物源呈带状分布,沿沟谷和道路较为发育,以五花海区域最为集中,估算数量达1.658×105m³。研究结果将为九寨沟景区地质灾害隐患的监测防治及河湖湿地的绿色防淤提供支撑。     

山区县域生态系统安全因子遥感和GIS分析--以重庆市忠县为例

数据的高效获取和信息的实时提取,长期以来一直是困扰区域生态安全研究领域和地学过程研究领域的瓶颈和难题。在对案例研究区——重庆忠县地区TM卫星遥感数据进行波谱信息特征分析的基础上,通过人机交互目视判读解译和模型模拟自动信息提取等多种有效技术和方法,实现用遥感影像数据对山区县域生态环境系统安全因子体系中的3个主要因子：土地覆被、水土流失强度、植被盖度等进行数据提取,并用GIS技术对这些指标因子数据进行空间分析。这在一定程度上解决了中尺度山区县域生态环境系统安全评价指标因子数据提取与地学分析的技术和方法难题。通过GIS空间分析,揭示出忠县部分生态安全因子的时空分异特征,为山区县域生态环境退化评价和生态恢复研究提供了一种新的方法尝试。     

1971~2003年三峡库区诱发滑坡的临界降水阈值初探

滑坡、崩塌和泥石流是三峡库区的三大主要地质灾害类型,其中滑坡所占比例最大。强降水、连阴雨等气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的重要因子。利用三峡库区及其周边地区蓄水前常规气象站1971~2003年逐日降水资料和库区有完整记录的滑坡个例资料分析了滑坡灾害与发生前各个时段降雨的强度、持续时间、总量等之间的关系,初步确定不同保证率下诱发三峡库区滑坡灾害发生的临界降水量值,为开展三峡库区滑坡灾害气象监测预警提供科学依据     

四川省不同类型山洪灾害与主要影响因素的关系

以四川省为例,在明确溪河洪水及其引发的滑坡、泥石流三类山洪灾害分布格局的基础上,构建概念模型,分析降雨、地形、人口资产易损性等引发山洪灾害的基本因子和土壤、河网密度、土地利用等一般因子对不同类型山洪灾害的影响程度,并比较它们的异同。结果表明:(1)四川省山洪灾害主要分布在盆周山区、川西高原和横断山脉一带;(2)如果3项基本因子可以解释山洪灾害空间分布100%的变化,则它们对三类灾害的影响程度分别为:溪河洪水,降雨59%、地形28%、人口资产13%;泥石流,降雨15%、地形73%、人口资产12%;滑坡,降雨48%、地形34%、人口资产18%;(3)总体上,泥石流灾害对地形、岩性、土地利用等下垫面因子的依赖更高,而溪河洪水和滑坡灾害受降雨要素的影响更大。     

芦山地震灾区次生山地灾害分布特征及其成因分析

选取芦山地震涉及的21个县（市、区）为研究对象,应用野外实地踏勘和遥感解译相结合的方法,结合当地国土、水利、建设等部门提供的相关统计资料,已查明芦山地震灾区782处次生山地灾害（滑坡、崩塌和泥石流）,获取了这些次生山地灾害的基础信息。在GIS信息技术的支持下,对芦山地震灾区次生山地灾害的发育环境背景、分布特征和成因进行了初步的探讨分析。研究表明：芦山地震灾区次生山地灾害主要集中分布在烈度为Ⅷ Ⅸ区、中低山区、坡度0°～40°、坡向为东西两向、第三系砂砾夹泥岩区、河流冲刷强烈和年降雨量＞1 200 mm的区域;发育成因主要是地形条件对次生山地灾害的形成的影响表现出与非地震条件下的新特征;地震效应重构了地表形态,为次生山地灾害发育提供了大量的松散固体物质;降水与河流冲刷作用的改变,影响边坡稳定性,为次生山地灾害提供动力;人类过度的社会经济活动加速了次生山地灾害的形成     

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型（滩地、河渠和水田）比例与钉螺密度的关系。首先,在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上,借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域,结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类,将变化区域的分类结果更新2000年数据,得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来,整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度,绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析,并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型,分别为滩地、河渠和水田。最后,将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明,钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系,模型精度为R2=0857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义,另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考     

基于遥感调查的汶川地震极重灾区次生地质灾害分布特征

汶川8.0级特大地震震区位于地质条件复杂、新构造运动活跃的四川省龙门山地区,此次地震是建国以来中国大陆发生的破坏性最严重的地震,造成了崩塌、滑坡、泥石流和堰塞湖等一系列次生地质灾害。分析和掌握次生地质灾害的分布与活动特征,可为灾区工程整治方案和防治措施提供科学的依据,为灾后重建选址提供参考,为其它地区灾害防治方案的制定提供借鉴。项目综合利用不同时相、不同传感器的光学影像和雷达影像以及其它地质地理资料,在相关遥感和地理信息软件的支持下,进行遥感图像专题信息解译和分析,获取了地震中四川省的10个极重灾县市的次生地质灾害解译数据,以此为基础探讨地震次生地质灾害的空间分布特征、发育特点与相关地质地理因素关系。结果表明,地震次生地质灾害与特定的地层岩性、构造破碎带、坡度等有着密切的联系。     

遥感图像自动识别监测平原地区农村居民点用地变化

以安徽淮北平原地区为研究区,充分利用1993年时相1∶5万土地利用背景空间数据库信息和地理信息系统（GIS）技术,对2003年遥感图像研究采用基于主分量和形态学分析的区域聚类分类方法,自动识别提取农村居民点用地,对安徽淮北平原地区及各市1993和2003年农村居民点用地面积及其变化进行监测, 分析了动态度和相对变化率。方法利用了土地利用背景空间数据的先验知识,将形态学和传统的分类手段相结合,使识别结果更加可靠和准确,经检验精度达到90%以上,基本满足农村居民点用地变化监测需求。1993~2003年,安徽淮北平原地区农村居民点用地面积呈现增加趋势,共增加面积33 17995 hm2,年均动态度为083%,扩展速度较快,各市农村居民点用地扩展程度不一,区域差异明显.     

上海城市人居生态质量综合评价研究

基于上海城市气象站点数据、卫星遥感反演的土地利用数据、气象灾情记录数据和植被叶面积指数数据,运用层次分析法结合专家咨询法,建立了上海城市人居生态质量评价指标体系,并综合应用遥感和地理信息系统(GIS)空间分析技术,从湿润指数、气象灾害指数、水体密度指数、植被覆盖指数和植被质量指数开展了上海城市250m空间格网的人居生态质量评价和等级划分。结果表明:建立的评价指标体系对上海城市人居生态质量评价是可行的,上海人居生态质量在多数地区都为良或一般等级,在闵行、宝山和嘉定一些地区以及青浦和浦东个别地区人居生态质量为差,而在崇明北部和南部一些地区以及浦东、南汇和奉贤沿海极少地区人居生态质量为优等级。     

东洞庭湖水面面积变化监测及其与水位的关系

开展东洞庭湖水面面积长时间变化监测研究对于湖区洪涝旱灾监测、灾害评估等具有重要意义。采用2000~2017年的经过辐射一致性校正的Landsat Collection 1遥感数据集,在ENVI遥感数据处理平台下采用4种常见的水体提取方法（单波段阈值、多波段谱间关系、水体指数、支持向量机）开展了水面面积遥感提取方法比较及东洞庭湖区长时间序列水面面积提取,以此数据为基础开展了东洞庭湖区近18年来湖区水面面积年内和年际变化研究,并探讨了水面面积与城陵矶水文站水位之间的相关关系。结果显示：Landsat Collection 1遥感数据集具有较高的空间和时间分辨率,可以满足东洞庭区长时间序列水面面积提取,且水面面积提取精度较好;采用支持向量机方法提取的湖区多年水面面积平均值为569.9 km2,丰水期水面范围波动较大,而枯水期变化较小;湖区水面面积变化与城陵矶水位变化存在紧密相关关系,不管线性模型还是多项式模型均能准确地描述两者变化关系,受湖区地形分布特征影响,水面面积与水位之间的关系在丰水期较紧密,而枯水期两者之间的相关关系明显降低。     

基于高光谱遥感和HJ 1卫星的冬小麦SPAD反演研究

冬小麦SPAD（Soil and Plant Analyzer Development）是评价其健康状况的重要农学参数,传统监测方法效率较低,旨在将田间监测和遥感技术相结合,探讨我国江汉平原地区冬小麦SPAD的遥感监测方法。研究选取湖北省潜江市后湖管理区为研究区域,利用ASD Fieldspec 3地物光谱仪和SPAD 502叶绿素仪在田间采集冬小麦冠层光谱和叶片SPAD,选取4种植被指数与叶片SPAD进行回归分析并构建预测模型。经模型精度检验,NDVI较适合对该地区冬小麦SPAD反演。然后将NDVI SPAD反演模型与HJ 1卫星影像相结合,进行研究区域的冬小麦SPAD反演,通过比较HJ 1卫星影像反演SPAD与田间实测值,经分析均方根误差（RMSE）为632。结果表明,利用NDVI植被指数模型能够较好进行研究区内冬小麦SPAD反演。实现了从地面监测到卫星遥感不同尺度的冬小麦SPAD反演,为大面积冬小麦SPAD监测提供技术和方法     

基于中低分辨率遥感影像的分类方法对比研究——以鄱阳湖水鸟栖息地遥感分类为例

选取中国鄱阳湖南矶山湿地为研究范围,通过分析候鸟在越冬期的栖息特征,构建适宜于提取候鸟栖息地的湿地分类系统。以Landsat8卫星OLI遥感影像为数据源,采用面向对象分类方法,通过多尺度分割、特征提取和决策树建立等关键步骤,实现湿地信息的快速提取;通过与传统像元法的分类结果对比,系统分析了面向对象方法在基于中低分辨率遥感影像的湿地信息提取中的有效性。研究表明:在面向对象湿地信息提取中,构建不同等级的分割尺度,在多个尺度上提取同一地物,可以更好识别复杂的湿地景观类型;相比仅依据像元光谱特征进行分类的传统像元方法,面向对象方法综合利用光谱、空间、形状和纹理等多种特征,因此可以获得更高的精度(总体分类精度达到87.64%,Kappa系数为 0.855 2);基于中低分辨率遥感影像,采用面向对象分类方法,能够获得较高精度的湿地景观分布,是一种成本较低且行之有效的技术手段。     

生态气象监测评估业务平台的设计与应用

  针对目前生态气象监测轨道业务的特点,结合工作的实际需要,运用C和C++语言建立了生态气象监测评估业务平台。在程序设计中,采用了生成中间交换文件的结构组织,能够对各模块的输出结果进行详尽直观的分析,并提供了等值线色斑图与区域填充等多种图形绘制方式。该系统可处理AVHRR和EOS/MODIS卫星遥感资料,对气象观测报文进行解译、数据分类管理和质量控制,统计计算水体密度指数、湿润指数、植被覆盖指数、土地退化指数、灾害指数和生态质量综合评价指标,以图形、图像的形式输出生态气象监测评估产品,实现了卫星遥感与生态气象地面监测数据的有效组织和智能化管理。将系统应用于湖南省生态质量气象评价,业务化运行的结果表明,该系统具有较好的业务实用性。〖HJ1〗〖HJ〗
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长江三峡库区滑坡灾害危险性评价

长江三峡地区滑坡崩塌分布广泛,灾害严重,特别是在三峡水利工程枢纽兴建以后,古滑崩体的复活以及岸坡失稳势必会对未来的三峡水库以及城镇居民建设、公路交通安全造成一定的影响。因此,以长江三峡地区的滑坡编目资料为基础,对该地区的滑坡特征进行了全面的分析,并对其形成机制进行了初步的探讨。同时,综合滑坡灾害诱发因素,运用信息量地滑坡灾害空间预测,并以此为基础结合土地使用情况将该地区划分五个不同等级即极危险区、     

基于GIS的凉山州德昌县滑坡危险性评价

滑坡会对人民生命财产和社会经济发展造成严重威胁。以滑坡发育密集的凉山州德昌县为研究区域,分析了该区滑坡的发育环境和分布特征,选取9类影响因素,运用信息量模型对德昌县滑坡地质灾害进行危险性评价,并以此为基础将研究区划分5个不同等级:极高度、高度、中度、轻度和极轻度危险区。结果表明:(1)滑坡危险性较大的区域主要分布在坡度8°～25°、高差50～100 m以及岩浆岩、变质岩和碎屑岩的区域,断层、水系、道路建设和人类活动均会很大程度的诱发滑坡,且随着降水量的增大滑坡发生的概率也增大;(2)滑坡主要沿河流两岸及外围密集发育,93.95%的滑坡集中在中度及中度以上危险区;极高和高危险区主要集中在安宁河流域、茨达河流域和雅砻江左岸的中高山峡谷地区,县域东部地区危险性较低,受滑坡灾害影响较小;(3)运用ROC曲线验证得到AUC值为0.843,评价结果较合理,可为德昌县的防灾减灾及后续规划工作提供基础的理论支撑。     

基于随机森林和Sentinel-2影像数据的低山丘陵区土地利用分类——以重庆市江津区李市镇为例

精准的土地利用信息是土地资源监测和管理的基础。为提高低山丘陵区域的土地利用分类精度,选取重庆市江津区李市镇为研究案例,基于随机森林方法,以Sentinel-2影像数据和地形因子为数据源,提取3种变量（传统遥感数据,红边遥感数据和地形因子）,合计23个特征指标,构建3个具有不同输入变量的组合模型,以提取研究区土地利用信息,分析变量的重要性。结果表明：（1）传统遥感数据模型中顺序添加红边遥感数据和地形因子,总体分类精度分别为86.54%,87.19%,88.61%;Kappa系数分别为 0.800 9,0.810 2,0.831 4;（2）对模型精度有重要影响的特征指标依次是波段B2(Blue),B4(Red),B3(Green),改进归一化差异水体指数(MNDWI)和波段B5(Vegetation Red Edge 1);(3）基于随机森林的遥感数据和地形因子的组合方法,是获取研究区高精度土地利用信息的一种有效手段。研究成果可以为地形复杂区域的土地利用分类提供参考。