小流域植被覆盖与工程措施因子遥感监测研究

[目的]通过对长江委丹江治理工程重点项目区西河小流域植被覆盖与工程措施因子(CP)进行遥感监测研究,为丹江流域以及长江上游地区水土流失定量检测、土壤侵蚀综合防治和评价提供科学的决策依据。[方法]利用2010年丹江流域商南县西河小流域环境小卫星遥感数据,采用Erdas软件对遥感数据进行处理,得到影像中各类地物植被覆盖度。利用卜兆宏等水土流失定量遥感监测模型(QRSM模型)植被因子与植被覆盖度关系式算法,即用土壤流失量遥感监测植被因子算式开展计算和分析。[结果]西河小流域北部治理区和南部山区植被覆盖和工程措施因子值相当低;在河道两岸有局部区域出现了植被覆盖与工程措施因子高值区,主要是由于该区域居民房屋建筑和道路建设破坏了植被;中部人口集中的区域,治理程度较低,仅有较少区域出现植被覆盖集中连片高值区。[结论]影响水土流失众多客观自然因素中植被覆盖因子的影响最大,另一方面,人类过度开发利用土地资源引起陆地生态系统发生变化,因此研究水土流失应综合考虑地理、自然和经济发展,因地制宜,合理规划,确保经济持续稳定发展和生态安全。     

基于高分辨率遥感影像的青海湖沙柳河流域土地覆盖监督分类方法对比

[目的]研究高寒河源区土地覆盖的精准分类方法,为地物分类提供参考,分类结果可为青海湖流域土地资源与生态环境监管提供数据支撑。[方法]运用高分辨率遥感影像,通过6种监督分类器(平行六面体、最小距离、马氏距离、最大似然、神经网络和支持向量机)对青海湖沙柳河流域的土地覆盖进行分类,最后通过最佳提取方法统计得出青海湖沙柳河流域土地覆被概况。[结果]支持向量机、神经网络和最大似然的分类精度较高,其总体分类精度均大于96%,Kappa系数均大于0.95,平行六面体的分类精度最低,误差较大。综合各种分类精度及分类图像局部细节,支持向量机分类效果最佳。通过解译可知沙柳河流域土地覆被以草地为主,占流域总面积的71.09%,裸地和湿地分别占流域总面积的16.26%和10.24%,水体、农田和建筑用地面积较小,共占流域总面积的2.41%。[结论]运用高分辨率遥感影像,通过支持向量机分类器可实现对青海湖沙柳河流域土地覆被的良好分类。整个流域植被覆盖度高,生态环境良好。     

无人机遥感影像面向对象分类方法估算市域水稻面积

针对如何高效地从无人机遥感影像中提取农作物样方数据,用于农作物面积遥感估算,该文以浙江省平湖市为例,利用面向对象分类方法对无人机影像进行水稻自动化识别,作为样方数据与卫星遥感全覆盖空间分布分类结果结合,采用分层联合比估计进行2014年单季晚稻面积估算。然后,与人工目视解译识别方法获取的水稻样方数据推断的区域水稻面积估算的结果进行精度、效率对比分析。研究结果表明:1)利用面向对象分类方法对无人机影像进行分类,总体分类精度达到93%以上,满足构建样本的要求;2)通过区域作物估算对比分析发现,面向对象分类方法对无人机影像进行水稻识别,构建平湖市单季晚稻的样方数据,能够替代人工目视解译样方准确推断区域作物种植面积,有效地提高了无人机影像在遥感面积估算中的应用效率。     

全极化SAR图像的煤矿区土地覆盖信息分层提取方法研究

为弥补光学遥感在煤矿区资源与生态环境监测中应用的不足, 研究应用全极化SAR图像有效提取煤矿区土地覆盖信息的方法具有重要意义。针对全极化SAR图像极化信息丰富、斑点噪声多、局部异质性大等特点, 提出采用面向对象的影像分类方法对其进行分层土地覆盖信息提取。以徐州市西南部的煤矿区为研究区, 选取Radarsat-2的全极化SAR图像, 分析了研究区内全极化SAR图像中典型地物的灰度特征, 提出面向对象分类方法所涉及的最优分割尺度选择法, 给出全极化SAR图像分割对象后向散射特征的计算方法。对研究区的SAR图像进行试验, 首先对SAR图像进行多尺度分割, 选择各土地覆盖类型的最优分割尺度, 然后在该尺度下计算出土地覆盖类型的后向散射特征指数, 最后采用模糊逻辑分类法分层提取出研究区内的土地覆盖信息。结果表明: 在适于各土地覆盖类型提取的最优分割尺度下, 充分利用分割对象的灰度、形状、纹理以及类间相关特征, 并综合应用隶属函数法和最邻近分类法, 能有效地提取煤矿区的农田、道路、塌陷地、建筑物、山林这5类土地覆盖信息。与最大似然分类法相比, 该方法能够较好地消除"椒盐现象", 各种土地覆盖类型的提取精度都有所提高, 其总体分类精度可提高38.3%。     

松辽流域景观分类研究

应用NOAA AVHRR数据对松辽流域进行季相变化的对比分析 ,并结合实地调查资料、历史资料和部分TM卫片等 ,绘制遥感和GIS支持下的 1km分辨率土地覆盖图 ,以此为基础底图并利用从遥感数据中直接获取的地形数据等 ,再根据气候和地貌特征将松辽流域景观分为 3个大区、 9个小区。在景观类型区划分的基础上 ,依据地貌类型 ,土壤侵蚀强度、土地覆盖类型等将松辽流域划分为 5 0 0多个景观类型 ,从而为长期、宏观、动态地监测土地覆盖和建立全国土地覆盖数据库和景观分类数据库打下了坚实的基础。     

滨海光谱混淆区面向对象的土地利用遥感分类

滨海光谱混淆区土地利用/覆盖信息获取是遥感信息提取的难点之一,该研究选择黄河三角洲垦利县为研究区,采用2007年3月11日陆地卫星TM遥感影像数据,利用面向对象的土地利用遥感分类技术,通过影像分割和采用支持向量机分类方法对研究区土地利用/覆盖信息进行提取,并将分类结果与传统的基于像元的分类方法进行对比分析。结果表明:面向对象支持向量机的分类精度达到84.83%,比基于像元的最大似然法和波谱角法分别提高了5.94%和19.53%,且有效避免了椒盐现象。说明面向对象的图像分类方法明显提高了遥感影像的分类精度和分类效率,为滨海光谱混淆区土地利用信息的快速、准确提取提供了有效技术手段。     

青海高原东部农业区土地利用遥感分类制图

为有效地监测复杂区域生态环境治理成效,该文以青藏高原与黄土高原过渡地带的青海高原东部农业区为例,研究大范围复杂地区土地利用遥感自动、快速提取方法。首先构建适于研究区土地利用变化分析的分类系统;其次,采用地理分区综合遥感分类法对青海高原东部农业区进行土地利用遥感分类制图。研究结果表明,上述方法适宜大范围复杂地区土地利用信息的有效提取,Kappa系数0.71,较未分区的分类结果高0.12。分类制图结果表明,研究区土地利用结构以农用地为主,其中>6°～25°的坡耕地占耕地总量的63.33%,应加大这部分坡耕地水土流失的防治。该研究为大范围复杂地区土地利用遥感信息提取提供了有效的方法,为青海高原东部农业区土地资源的科学管理与规划提供了参考。     

基于供给生态服务价值的云南土地资源承载力评估方法研究

以往土地资源承载力的评估方法研究多倾向于综合研究,而关注某种承载力的评估则少有研究。本研究构建的土地资源承载力评估方法仅侧重于土地资源的供给生态服务价值,以卫星遥感影像为基础数据源,进行土地覆盖分类,并参考Costanza的生态系统服务价值计算方法,利用面积加权方法计算特定研究区域内的生态系统服务价值。利用统计年鉴人口数据,结合年食物消费价值总量需求对生态服务价值进行量化,最终建立了基于供给生态服务价值的土地资源承载力评估参数及标准。并以云南省为例进行了土地资源承载力评估,以期扩展和补充土地资源承载力的评估方法。根据研究区特点及研究需要,将土地覆盖/利用类型分为6种类型:农田、林地、草地、湿地、人工表面和未利用地。在收集覆盖云南省全境的2010年Landsat TM遥感影像及研究区地形图数据等的基础上,基于分类软件e Cognition 8.7,应用面向对象的土地利用自动分类方法,得到云南省6大土地覆盖类型的整体分布情况。结果表明,本研究构建的土地资源评估方法能够对生态服务价值进行有效量化,综合考虑土地资源供给服务价值和区域人口食物消费,2010年云南省北部的迪庆、怒江和丽江,以及南部人口稀少地区西双版纳、普洱的土地资源状况较为乐观,而其他地区由于开发历史悠久、人口众多等原因,土地资源供给服务价值量相对人口更显不足。本文所构建的基于供给生态服务价值的土地资源承载力评估方法是对承载力相关评估方法的拓展和有益尝试,可为省域区域土地资源承载力评估及可持续发展规划提供科学依据。     

县市级土地遥感监测中信息知识库的应用

应用遥感（RS）技术实现土地监测,投资少、时间短、效率高,为此南安市成立了国土资源信息监测研究室。本文着重讨论了应用遥感影像进行南安市土地利用分类的信息提取方法,结合GPS和人工调查建立遥感信息识别知识库,提高土地利用遥感分类的精度。还讨论了土地利用遥感监测在生产实际中的应用。     

大宁河流域坡度与坡向对土地利用/覆盖变化的影响

通过解译同源不同时期卫星遥感影像数据,应用GIS对空间数据和属性数据的有效管理和分析,阐述了大宁河流域土地利用/覆盖随坡度和坡向的分布规律以及坡度和坡向的变化对土地利用/覆盖动态变化度和综合土地利用动态变化度的影响,分析了社会经济和政治因素对流域内土地利用/覆盖动态变化的正向和负向的驱动力作用。研究表明,大宁河流域内人类活动主要集中在坡度较低的区域,受社会因素的影响,人类活动正向较陡坡区域发展,陡坡耕地和极陡坡耕地在流域内分布过多,森林面积分布过少,从而对环境造成了负面影响。     

一种遥感混合分类方法及其在山区土地覆盖分类中的应用

混合分类既可以改进纯粹的监督分类或非监督分类过程的效率,又可以提高纯粹的监督分类或非监督分类过程的精度。介绍一种新的遥感混合分类方法———控制聚类法(guided clustering)。首先对该方法的原理进行阐述,然后利用该方法对重庆市具有代表性的山区酉阳县的遥感影像进行分类实验。实验结果表明,这种方法能有效的提高分类精度,特别适合我国南方山区土地覆盖信息的提取。     

澜沧江流域云南段山区土地覆盖及其遥感监测技术研究

流域整体综合开发是实现社会可持续发展的重要方面。兼顾整体与局部、社会经济发展与生态环境保护等多目标的流域整体综合开发，是流域开发实践与理论演进发展得出的共识。在对国际河流进行整体综合开发研究中，解决共享淡水资源的竞争利用与冲突、控制跨境水污染与保护河道水生态系统、维护水源地的山区土地资源持续利用、保护山区自然生态与生物多样性等，成为流域合作与区域可持续发展研究的重要论题。     

高分遥感在黄河流域水土流失动态监测中的应用

[目的]总结和分析黄河流域水土流失动态监测项目所采用的遥感监测技术,为流域水土流失动态监测探索和推广一种崭新、高效的方法。[方法]基于资源3号高分辨率卫星影像,采用面向对象的影像分类方法对准格尔旗2014年的土地利用信息进行半自动分类,并构建植被覆盖度回归模型,对项目区植被覆盖度进行反演研究。[结果]面向对象的土地利用半自动分类结果和植被覆盖度回归模型反演结果,其野外验证精度达到90%以上,满足水土流失动态监测高解析度和高精确度基础数据获取的需求。[结论]面向对象的土地利用分类方法和植被覆盖度回归模型计算,能够有效避免传统人工目视解译导致的成果误差,节约人力成本和时间成本,提高数据获取的精度和效率。     

面向对象分类技术在开发建设项目水土保持监测中的应用

[目的]研究基于无人机低空遥感影像的面向对象分类技术在开发建设项目水土保持监测中的应用,为水土保持监测工作的信息化能力提升提供技术支撑。[方法]利用旋翼无人机获取水土保持监测目标区域的低空遥感影像,通过倾斜摄影技术构建数字表面模型,结合ESP分割尺度评价工具获取最优分割尺度参数,采用多元特征空间指标参与最邻近分类法的监督分类,并依据位置信息的评价方法和误差矩阵对分类解译精度进行验证。[结果]本研究的水土保持监测目标区域的地物分类总体精度达到了86.10%,Kappa系数为0.841,有较好的一致性,能够满足精度需求。[结论]利用无人机低空遥感影像的面向对象分类技术实现了开发建设项目水土保持监测区域地物的快速、精确识别和分类。     

利用ASTER遥感资料提取南京城郊土地利用信息的研究

土地资源是社会经济发展最基本的物质基础,利用遥感技术可对土地资源进行分类调查。在对地观测方面,高光谱遥感与一般遥感影像相比,能提供更高质量的信息源。先进的空间热辐射反射计(ASTER)覆盖可见光、近红外、短波红外和热红外的14个波段,分辨率从15 m到90 m,对长江流域环境监测、地表覆盖变化、短期气候预测、自然灾害监测等,对于了解该区资源、生态与环境具有重要的意义。该文利用2001年ASTER数据对南京城郊地区进行了土地利用分类,首先采用多元统计方法提取分类特征波段。然后以非监督分类获得初始训练样本,对训练区进行多次像元提纯后,运用监督分类方法对南京城郊土地利用信息进行分类。研究表明,多种分类方法相结合可从ASTER影像更好地提取土地利用信息,达到较好得分类精度。     

基于人地关系理论的荒漠化—绿洲化演变研究——以新疆于田县为例

从人地关系理论出发,以土地利用变化为切入点,通过野外调查和遥感动态监测对干旱区绿洲荒漠化一绿洲化演变机制进行了研究。在考察数据和对遥感图像的分类结果评价的基础上对干旱区绿洲土地利用/土地覆盖空间动态变化进行规律性分析得出,由于水土开发失调,人口数量的变化和国家政策和制度变化等原因导致干旱区绿洲人地关系矛盾突出,较大地影响了当地经济发展和实现区域可持续发展的目标。提出只有协调人地关系,加强区域地理建设才是使干旱区绿洲地区趋于绿洲化,避免荒漠化的惟一道路。     

基于遥感的沿海土地利用变化及地表温度响应

该文基于两期时相接近的高分辨率遥感影像数据,利用遥感分类和定量反演技术,提取两期土地利用/土地覆盖（LUCC）信息和对应的地表温度信息,结合山东省莱州湾沿岸近20 a来海水入侵研究成果,分析LUCC对地表温度影响的空间格局和变化规律。经研究发现：在海水入侵影响下,研究区域土地覆盖以旱地、盐碱地、建设用地和盐田为主,未利用土地覆盖类型（盐碱地、滩涂）占很高的比例,随着距海的远近,土地利用程度变化显著。在沿海经济发展和LUCC影响下,整个研究区域水面覆盖和植被覆盖面积增加,使研究区域的地表温度降低：研究区域1987年平均地表温度为30.8℃,2000年平均地表温度为29.2℃;2000年相对1987年,研究区域的地表温度降低了1.62℃。海水入侵显著地影响了土地覆盖空间格局和变化,土地覆盖的显著变化进而明显地影响了沿海区域地表温度的空间分布和变化,沿海区域的地表温度变化与地表覆盖变化密切相关。该研究可为沿海湿地生态环境保护和滩涂开发提供科学参考。     

多元信息支持的岩溶区土地利用信息提取方法构建

土地利用信息是重要的基础数据,其准确程度将对其后续应用工作的结果产生重要影响。岩溶区地形复杂、地表覆盖类型多样,使用目视解译和传统监督分类的方法都存在一定的局限。通过结合遥感影像和植被指数、湿度指数、地形等多元信息,结合主成分分析方法,利用决策树实现上述多元信息建模,进而以实地调查样点为目标函数获取决策树的分类决策参数阈值,从而构建了多元信息支持的岩溶区土地利用信息提取方法。经试验区的模型应用和样点验证表明,该方法获取的土地利用信息基本符合典型岩溶区土地利用比例和分布特征,总体分类精度达到82%。该方法能够加深对多维遥感信息的认识,充分挖掘出其中隐含的信息,并根据这些信息提高岩溶区土地利用信息提取的精度,尤其能体现出岩溶区地貌特征对土地利用空间分布的影响。     

基于遥感影像数据的建设项目区域土地覆被变化分析

利用遥感影像数据分析区域土地覆被变化,目前在开发建设项目环境影响调查中已得到广泛应用。选取水电站工程（天生桥一级水电站工程）和天然气开发工程（孝新合气田开发工程）两类建设项目作为分析对象,利用TM遥感影像进行项目区域土地覆被变化分析。通过FRAGSTATS方法,对6个有代表性的景观空间结构与异质性的定量指标进行计算,研究建设项目周边区域景观结构与景观格局变化。研究结果表明,两类项目周边区域土地覆盖类型均发生较大变化,景观格局呈破碎化,多样化发展。水电站项目建设通过水库蓄水和工程占地直接影响库周土地覆被变化,天然气开发项目通过带动经济发展,对区域土地覆被变化主要是间接影响。     

遥感影像多目标优化信息提取模式研究

根据运筹学中基于层次分析法的多目标决策原理和遥感分层分类法理论,建立遥感分类方案优选模型,构建了遥感影像多目标优化信息提取模式.实现在遥感动态监测过程,应用该模式提取遥感信息,从时间、成本、精度、技术等多个目标获得最佳综合效用.以闽江口湿地农业遥感动态监测为例,对该遥感信息提取模式进行初步应用研究.研究结果表明,遥感影像多目标优化信息提取模式,允分利用了目视解译、非监督分类、监督分类和基于知识分类不同分类方法对特定层次特定地物分离的优势,同时避免它们的不足,有效保证了信息提取的精度,同时提高整个遥感动态监测过程的效率.