新疆干旱区土地盐渍化信息提取及实证分析

对提取干旱区盐渍化信息的若干方法进行了评述,并且选取位于干旱区地带的盐渍化典型区域——阿克苏地区的库车、新和、沙雅县以及和田地区的于田县作为研究区进行实证分析。并采用同一时相的ETM+数据,运用K-T变换、比值变换以及通过NDVI指数和分类来提取信息发现效果明显。通过实证分析发现:虽然研究区都地处塔里木盆地周边地区,一个是塔北绿洲,另一个是塔南绿洲。但由于水文(盐渍化形成的关键)、气候(形成盐渍化土壤的驱动力)、地形(盐渍化土壤分布及差异的主要因素)、人类活动(盐渍化土壤形成的重要因素)等因素差异的存在,导致了盐渍化情况的差异。     

星载雷达影像对盐渍地微观离子的响应研究

以库车绿洲为例,探讨了星载雷达影像对表征土壤盐渍化微观离子的响应情况.选取春、秋两季的Radarsat影像数据,野外采集土壤剖面0-10 cm和0-50cm处土样,室内测定其8大粒子含量(Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~--,CO_3~(2-))以及pH值、电导率、矿化度、含盐量.采用GPS定位技术,记录每一采样点位的经纬度坐标和雷达影像进行匹配,采用灰色关联分析法分析了Radarsat C波段HH极化对微观粒子在春、秋季节0-10 cm和0-50 cm土壤剖面的响应.结果表明,春季雷达影像对pH值响应强烈,对含盐量响应不稳定,对电导率、矿化度响应一般.就阳离子而言,对Ca~(2+)响应最为显著;就阴离子而言,对HCO_3~-响应最为显著.10月份雷达影像对pH值、电导率响应强烈,对含盐量响应不稳定,对矿化度响应一般.就阳离子而言,无明显规律.就阴离子而言Cl~-响应最为显著,SO_4(2-),HCO_3~-无明显规律.     

新疆典型盐渍区植被覆盖度遥感动态监测——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

以新疆典型盐渍区——渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象.首先,基于1989,2001,2006年的TM/ETM+遥感数据,以RS为技术手段,借助GIS空间分析方法、植被指数法,根据像元二分原理,采用复合植被指数VBSI估算植被覆盖度,其估算精度达到83.52%;其次,生成渭干河-库车河三角洲绿洲植被覆盖度分级图,并对其格局变化进行分析与评价,揭示出渭干河-库车河三角洲绿洲植被覆盖的时空变化规律.中高覆盖度、高覆盖度以林地、草地和耕地为主,对保持植被覆盖度起重要作用;林地面积的变化对重心转移起关键作用,而草地、耕地的波动则会影响到重心转移方向;林地、草地和耕地对于保持地区植被覆盖率有重要作用,应在长期土地利用规划中坚持植树造林,保持草地、保护耕地和控制未利用地;最后,利用植被覆盖度图像所提供的各覆盖度级的数量和空间分配状况来评价该绿洲植被覆盖度的动态变化,并进一步分析植被覆盖度变化的原因.基于遥感技术进行渭干河-库车河三角洲绿洲植被覆盖度动态变化分析的研究思路和方法能够为该绿洲生态环境保护提供参考依据.     

森林地上生物量估测方法研究综述

根据所采用数据源的不同,介绍了当前国内外森林地上生物量测算中所用的主要方法,即基于森林资源清查的方法和基于遥感估测的方法。根据国内外前期研究成果,概括了这两种方法的特点及其存在的一些不足,初步探讨了结合多源数据联合估测森林地上生物量的方法。结合当前森林地上生物量研究中存在的问题,讨论了估测方法的尺度、模型与参数化以及精...     

塔里木盆地北缘绿洲盐渍化地地物光谱特征分析

以新疆塔里木盆地北缘渭干河—库车河三角洲绿洲为研究区,采用CI700便携式野外光谱仪,通过大量的野外调查以及实地测点,分析了该绿洲盐渍化地区的几种典型地物(盐渍化地、细沙地、沙丘、棉花地等以及柽柳、骆驼刺、芦苇等)的光谱特性及其变化规律,尤其是对盐渍化地和盐生植被的光谱曲线的差异做出了分析,并根据实际情况,采用移动平均法进行了噪声去除,分析实测光谱数据噪声特征。同时利用导数光谱技术清除植被环境背景影响。并且也利用归一化的方法基本消除了不同程度的盐渍地光谱和同一采样点不同时期的盐渍地光谱由于采样时的光照条件、气候条件等所引起的光谱差异。在对实测光谱数据进行处理的基础上,并利用ENVI软件建立了小型的渭干河—库车河三角洲绿洲主要地物的光谱库,该库可服务于渭—库绿洲的地物调查、植被调查、植被分类和环境监测等遥感应用。     

水土化学场理论在干旱区绿洲盐渍土研究中的应用——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

针对目前塔里木盆地北缘地区存在的土壤盐渍化问题,以新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为例,根据水土环境中盐渍成分时空分异的区域化特征,应用盐渍水土化学场理论,建立变异函数模型定量化模拟其空间分异,求得变异函数后,采用Geostatistical Analyst地质统计分析模块中的Kriging插值方法定量化预测某种盐渍水土环境特征的空间分布,即对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤特征(含盐量和电导率)的空间变异性进行分析.结果表明:渭-库绿洲表层土壤电导率和含盐量采用Exponential模型拟合效果比较好.电导率和含盐量的分维数为1.938和1.907,说明表层土壤含盐量的空间依赖性要比电导率的强,即引起表层土壤电导率空间变异中随机因素起决定性作用.而表层土壤含盐量则受结构性因素和随机因素共同作用.表层土壤电导率和含盐量的块金值与基台值之比分别为44.72%和38.61%,具有中等的空间相关性.并且变异系数分别为0.634和0.618.故具有中等变异强度,主要原因在于表层干扰因素较多(大气降水、灌溉、植被覆盖、蒸散发、根系吸水及地表微地形的差异等).利用在渭干河-库车河三角洲绿洲的实测数据进行验证,可为盐演水土环境的定量化研究提供理论依据.     

BP神经网络的沙漠化土地信息提取研究

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为例,探讨了基于主成分融合的沙漠化信息的提取方法.由于Landsat-7 ETM 的全色波段与多光谱波段有相同成像条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合.首先,对Landsat-7ETM 的全色图像与多光谱图像进行主成分融合处理,再利用BP神经网络模型,以相同的训练样本分别对融合前后的影像进行分类,在此基础上进行沙漠化信息的提取.结果表明:主成分变换融合图像的光谱信息保持性、信息量以及空间分解力都较高,且分类精度比Landsat-7ETM 多光谱图像有较大提高,是监测沙漠化土地变化的有效手段.     

基于数字遥感图像的艾比湖绿洲近30年动态变化研究

艾比湖绿洲位于新疆北部古尔班通古特沙漠西缘,天山北坡绿洲带(新疆最重要的经济带)上游,是新疆重要的农业区和棉花基地。采用1972年MSS,1990和2001年TM和ETM遥感影像为数据源,对其进行目视判读,以人机交互方式进行分类得出其分类图和土地利用转移矩阵,并分析了艾比湖绿洲近30a绿洲动态变化情况。结果表明,1972—2001年的近30a期间,艾比湖绿洲在外观特征和分布上均有显著变化,面积也有明显扩张。尤其是1990—2001年的11a间,绿洲变化更为显著。同时,艾比湖绿洲面积扩大的同时面临着原有的自然生态平衡被打破,荒漠化和绿洲化的冲突加剧等一系列生态环境问题。     

主成分融合在干旱区盐渍地信息提取中的应用研究

土壤盐渍化严重威胁着干旱区绿洲的稳定与可持续发展,因此借助遥感手段快速提取盐渍地信息并掌握其空间分布有着重要的现实意义。本文以渭干河-库车河三角洲绿洲为例,探讨了基于主成分融合的干旱区盐渍地信息的提取方法。由于Landsat-7 ETM+的全色波段与多光谱波段有相同的太阳高度角和其他环境条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合。首先,对2001年的遥感影像数据(ETM影像)进行几何校正;再利用主成分融合技术,将多波段的ETM+影像与对应的全色波段影像进行主成分融合,在此基础上进行盐渍地信息的提取。实验表明,该方法的结果分类精度较高,与实地调查结果基本相符,是监测干旱区盐渍地变化的有效手段。结果表明:盐渍地主要分布在绿洲的和沙漠之间的交错带,盐渍地的分布在绿洲内部呈条形状分布,而在绿洲外部呈片状分布,且绿洲外部重度盐渍地交错分布在中轻度盐渍地中。研究结果对于干旱区绿洲盐渍地的合理开发和可持续发展有着重要现实意义。     

新疆天山山区TRMM卫星降水数据的精度检验和校正方法研究

在降水资料缺乏的天山山区,基于重建时间序列后的NDVI和DEM数据,采用CART算法对TRMM3B43月降水数据进行校正。利用研究区25个站点实测降水量对校正前的TRMM降水数据和校正后的TRMM降水数据分别进行精度检验。结果表明:校正前TRMM月降水与站点实测降水有很好的一致性,存在显著的线性相关关系,但误差较大;TRMM降水与实测降水的决定系数(R2)随时间尺度的增大而减小,相对误差(δ)和均方根误差(RMSE)则随之增大,说明TRMM遥感数据的精度随时间尺度的增加而减小;校正后TRMM降水精度得到了显著地提高,与实测降水在月、季、年尺度上的R2分别为:0.97,0.87,0.83,相比校正前R~2提高了10%以上,误差也有明显的减小。这说明在天山山区,使用CART对TRMM降水数据进行校正的方法可行。