渭干河—库车河三角洲绿洲地表温度时空变化特征研究

采用单窗算法,利用1989年和2011年两期Landsat数据对渭干河—库车河三角洲绿洲的地表温度进行反演,并与实时陆面地表温度进行对比检验,其反演精确度分别为94.9%和95.9%。在此基础上,分析了不同时期渭干河—库车河三角洲绿洲地表温度分布格局,并将反演的地表温度划分为6个等级:低温区9.9~13.9℃,次低温区13.9~19.9℃,中温区19.9~25.9℃,次高温区25.9~31.9℃,高温区31.9~37.9℃和极高温区37.9~41.9℃。通过两期图像的反演可以得出:（1）从时间尺度上来看:1989年的温度低于2011年,比2011年多一个低温区;2011年比1989年多出高温区和极高温区两个温度段,1989年和2011年的最低温和最高温的温度差分别为5.13℃和13.51℃;（2）从空间尺度上来看,各温度区间的分布范围发生了巨大变化;（3）由于戈壁、沙漠在日照下增温比绿洲快得多,因此,绿洲的温度基本符合中心低,四周高的“冷岛”现象。此研究对进一步理解渭干河—库车河土壤—植被—大气系统能量交换状况具有重要意义。     

渭干河–库车河流域及其子流域景观格局变化分析

以西北干旱区渭干河–库车河流域作为研究区,利用ArcGIS水文分析模块和DEM数据,将研究区划分为5个子流域,并选用1998年和2011年两期同时相遥感Landsat TM影像,选择支持向量机(support vector machine,SVM)方法进行土地利用分类,通过Fragstats软件计算全流域及其各个子流域的景观格局指数,分析流域景观格局变化。结果表明：①在景观类型方面,5个子流域差别很大,流域A、D中草地景观占较大比例,流域B中的其他景观类型(山地、裸地等)占较大比例,流域C、E中沙地占较大比例;②在全流域Class尺度方面,草地及耕地的平均临接度指数(CONTIG_MN)减少,林地的平均形状指数(SHAPE_MN)增加,水体与建工地的平均斑块面积(Area_MN)一增一减,盐碱地的斑块密度(PD)增加;③在子流域的landscape尺度方面,子流域B、C、E在斑块数量(NP)、景观破碎度(F)和边缘密度(ED)的增长速度明显比子流域A和D快,表明人类活动对绿洲核心地带景观格局的影响低于绿洲外围荒漠交错带。     

中山市土地利用及景观格局时空变化分析

土地利用及其景观格局配置与城市发展关系密切,其时空变化深刻影响着区域水土保持和生态安全.以粤港澳大湾区重要节点城市—中山市为研究区,利用2000—2020年GlobeLand30土地利用数据,使用转移矩阵、景观格局指数等分析方法,多尺度和多层次探究了中山市土地利用及景观格局的时空变化特征.结果表明：(1)20年间,中山市土地利用总体呈建设用地、林地增加,耕地、草地、水体减少的“两增三减”态势;建设用地急速增长,耕地则锐减近50%;(2)20年间,各土地利用类型皆互为转换关系,主要表现为耕地、水体和草地转为建设用地的转换方式;(3)中山市优势景观类型由2000年的耕地(670.22 km2,37.23%),2010年的水体(505.15 km2,37.23%),2010年的水体(505.15 km2,28.06%),转变成2020年的建设用地(644.43 km2,28.06%),转变成2020年的建设用地(644.43 km2,35.80%),城市发展占用了大量耕地和水体.同时,建设用地斑块密度和蔓延度指数高值区的范围逐渐增加,团聚程度增强,景观优势持续扩大.20年间,中山市土地利用类型呈现出建设用地取代其他用地类型的均一化发展趋势,景观格局空间异质性逐渐减弱,城市耕地保护和生态建设任务越发严峻.     

联合散射与统计规律的遥感影像卷云自动校正

卷云广泛存在于大气中,严重阻碍光学遥感对地观测过程,降低了数据的精度与可用性.针对此问题,以卷云检测波段为参考,联合散射与统计规律,提出了一种卷云自动校正方法.方法首先利用散射规律推导出卷云检测波段与待校正波段间的定量关系;进一步地,以卷云检测波段为校正参考基准,联合线性波段统计规律,实现各待校正波段卷云强度的估计与去除.选择多光谱Landsat-8 OLI(Operational land imager)为试验数据对方法有效性和场景适应性进行测试,并进一步拓展至高光谱AVIRIS(Airborne visible infrared imaging spectrometer)和高分五号AHSI(Advanced hyperspectral imager)影像数据.结果表明提出方法可有效去除不同波段的卷云干扰,适用于各类地表覆被类型影像,准确复原降质地表信息,在目视与定量评测方面均有较好表现,可满足定量遥感等应用要求.     

中亚典型绿洲土地利用/覆被时空变化研究

以中亚土库曼斯坦的穆尔加布-捷詹绿洲为研究区,利用遥感影像进行土地利用覆盖变化信息进行定量提取,并在此基础上探讨了该区域土地时空演变特征.结果表明：1976 ～2011年该地区各类型土地利用情况变化显著,各土地覆盖类型间转换频繁.研究结果为中亚地区资源环境的利用保护和社会经济的可持续发展提供了科学依据,同时也对我国西北干旱区的生态环境演变及可持续发展研究提供一定的借鉴,也是对全球变化问题研究的重要补充.     

塔里木河中游典型绿洲土地利用/覆被及水资源动态变化研究

运用3S技术，并采用最大似然法分别对1989年和2010年渭干河-库车河绿洲两期Landsat-TM影像数据进行分类统计，获得了该区域22年来土地利用/土地覆被变化矢量图和定量统计数据，并利用不同时期该流域地表径流和地下水资源开发利用程度、农业种植结构、城市用水、天然植被用水，分析该区域土地类型变化和水资源的关系。研究结果表明：该地区耕地面积逐年增加，22年来增加耕地面积141 573.4 hm²，平均每年增加6741.59 hm²；天然植被草地面积急剧减少，平均每年减少7 682.38 hm²，城市用水由0.41亿m³增加至4.26亿m³，加之机电井数量骤增导致地下水位下降了2.34 m；导致地下水位下降，水质矿化度增高，天然植被大量减少，流域下游生态问题极其脆弱。     

基于遥感影像的马雷绿洲空间热环境分布特征研究

绿洲空间热环境的研究是深入了解绿洲沙漠化变化机理的重要手段。以土库曼斯坦马雷绿洲为例,将Landsat TM/ETM+作为基础数据源,基于定量遥感分析方法,进行马雷绿洲地表温度以及植被覆盖度的反演,在统计地表温度—植被覆盖度二维散点图的基础上,研究地表温度与植被覆盖度的相关关系。结果表明:土地利用类型是影响地表温度的显著因素,基本决定地表温度的总体分布的是土地利用类型的分布;通过对地表温度以及植被覆盖度相关性的研究,得到2001及2010年的相关系数分别为0.677 8、0.665 0。     

干旱区典型绿洲地表温度昼夜变化特征研究——以于田绿洲为例

文中利用2012年长时间序列MODIS地表温度产品,以于田绿洲为例进行干旱区地表昼夜温差时间和空间变化特征的研究。结合MODIS土地利用数据,进一步分析了不同土地利用类型下地表昼夜温差的长时序变化特征。结果显示:研究区绿洲地表昼夜温差在0-40℃之间,其年均值小于25℃,而对于地表昼夜温差范围在0-60℃荒漠区其年均值大于25℃;并且绿洲-荒漠交错带呈现出明显的锯齿状效应。不同土地利用类型的地表昼夜温差值的大小依次是未利用土地、林地、草地、耕地及建设用地。尽管土地利用类型对地表昼夜温差有较大影响,但是其时间序列变化特征并未受到土地利用类型的明显影响;不同土地利用类型具有相似的地表昼夜温差时序特征。相比于Terra卫星,Aqua卫星观测数据能够更好的反映地表昼夜温差的变化特征。     

于田绿洲土壤盐渍化动态变化研究

土壤盐渍化严重制约着干旱区农业发展,也对绿洲生态环境的稳定构成重大威胁。以于田绿洲做研究区,运用遥感数据,结合实地考察,定量提取土壤盐渍化信息;利用动态度与重心迁移模型,分析绿洲土壤盐渍化时空演化过程。结果表明:在研究期间,轻度盐渍地面积先减后增,重心向东北方向迁移;中度盐渍地面积持续减少,重心先向东南后向东北方向迁移;重度盐渍地先增后减,重心先向东南后向西北方向迁移;盐渍地总面积呈减少趋势,重心向东北方向迁移。34年间,于田绿洲各类型土地利用变化显著,盐渍地与农田及林地、草地和其他地类间的转化比较频繁,90年代盐渍化土壤的剧烈变化,说明当地政府对土地格局的变化有着重要影响。本研究为绿洲盐渍化现象的预测预报起到一定的支撑作用。     

塔里木河中游典型绿洲土地利用/覆被及水资源动态变化研究

运用3S技术,并采用最大似然法分别对1989年和2010年渭干河-库车河绿洲两期Landsat-TM影像数据进行分类统计,获得了该区域22年来土地利用/土地覆被变化矢量图和定量统计数据,并利用不同时期该流域地表径流和地下水资源开发利用程度、农业种植结构、城市用水、天然植被用水,分析该区域土地类型变化和水资源的关系。研究结果表明：该地区耕地面积逐年增加,22年来增加耕地面积141 573.4 hm²,平均每年增加6741.59 hm²;天然植被草地面积急剧减少,平均每年减少7 682.38 hm²,城市用水由0.41亿m³增加至4.26亿m³,加之机电井数量骤增导致地下水位下降了2.34 m;导致地下水位下降,水质矿化度增高,天然植被大量减少,流域下游生态问题极其脆弱。