土地利用中线状地物在遥感影像中的变化规律

一般线状地物在遥感影像中的变化规律是目前国内外土地利用调查中非常活跃的研究领域。该研究在遥感影像的线状地物特征提取和面积量算的应用中可以提供重要依据和参考。采用数理统计回归分析的方法,通过对华北地区(京津冀三地)地面线状地物的105个随机样本的实际宽度量测、定位和图片采集,与其在landsatTM7遥感影像中的具体表现相结合,进行数理统计分析,得出一般线状地物在landsatTM7遥感影像中的变化规律。通过分析和比较,发现不同线状地物如道路和沟渠,由于在地面实际宽度和走向等的不同,其在landsatTM7遥感影像上变化规律是各不相同的;即使是相同实际宽度相同走向的同一类别线状地物其在landsatTM7遥感影像上影像变化也是有较大差异的,文章还进一步分析了造成变化的主要原因。     

基于Landsat TM图像棉花面积提取中线状地物的扣除方法研究

在新疆棉花遥感监测中，发现各种线状地物对TM影像图中的棉花面积提取精度产生影响，直接对图像进行处理和分类这种影响难以消除。经实际调查，新疆某一农场的各种线状地物占到总耕地面积的12．8％。为提高作物面积提取精度，完善农业部全国棉花遥感监测运行系统，进行了线状地物扣除方法的试验研究。阐述了试验研究方法的理论依据、技术路线与实施过程。并经验证可消除绝大部分线状地物对作物面积提取精度产生的影响。     

Landsat TM8及GF-1影像黑龙江省线状地物实际与解译宽度对比

线状地物又称为线性地物,是一种普遍存在的土地利用方式。在遥感图像上,线状地物大量存在,这种存在表现为线状地物的可见性,即线状地物的图像特征表现为数个像元宽度的狭长型地物;另一方面,大量线状地物被"淹没"在遥感图像的混合像元中,这部分线状地物在遥感图像上具有相对不可见性。在面状地物解译中,线状地物常常由于遥感影像分辨率有限而包含在面状地物中,使面状地物解译结果偏大而不够准确。因此,准确解译线状地物可以校正面状地物解译结果。Landsat TM8影像与GF-1影像作为近几年新出现的高质量高分辨率卫星遥感影像,在各行各业中应用较为广泛,在农业遥感中亦是如此。在农作物面积估算中,Landsat TM8影像与GF-1影像线状地物扣除技术的精确程度直接影响农作物面积估算精度。Landsat TM8影像与GF-1影像线状地物实际宽度与解译宽度对比研究对于农作物面积估算和估产具有重大意义。由于分辨率相差较大,在线状地物解译中,GF-1影像具有明显优势。该文以23景Landsat TM8影像和14景GF-1影像为基础,运用统计学方法对黑龙江省341条线状地物实际宽度与解译宽度做对比研究。结果表明,对线状地物解译精度影响较大的主要因素为卫星遥感影像分辨率。Landsat TM8影像解译精度较差(|夸张系数|50%)的线状地物共94条,占全部线状地物的27.5660%;在这部分线状地物中,通常是解译宽度远大于实际宽度;以线状地物实际宽度分类中的0~10 m类别中,线状地物的解译精度最差,而按走向分类和按类型分类对线状地物解译精度影像不大。GF-1影像解译精度较差的线状地物共有29条,占全部线状地物的8.5044%,在这部分线状地物中,通常是解译宽度远大于实际宽度。     

遥感调查中耕地解译面积精准核算

扣除小地物和线状地物是提高遥感调查中耕地解译面积精度的重要手段。该文选择安徽省濉溪县为研究区,以高分1号16 m多光谱影像作为数据源,在解译耕地面积的基础上,采用遥感解译与GIS空间运算相结合的方法对线状地物进行扣除,采用布设抽样样方的方法对小地物进行扣除,对研究区耕地解译面积进行精准核算。结果表明:1)濉溪县解译耕地面积为1 320.64 km~2,广泛分布于全区,主要集中在中部和南部的四铺镇、百善镇、铁佛镇等地区,北部地区耕地分布相对较少;2)濉溪县共有45.14 km~2的线状地物被解译为耕地,占整个研究区耕地解译面积的3.42%;3)濉溪县小地物平均扣除系数为3.51%,遥感解译耕地面积中有44.77 km2的小地物被解译为耕地;4)扣除线状地物和小地物后,濉溪县耕地面积为1 230.73 km~2,全县解译耕地面积误差由6.57%降到0.68%,全部样方遥感解译平均误差的总体差异并不明显,单个样方在扣除小地物前后存在一定的差异。研究可为提高耕地解译面积精度提供思路与借鉴。     

晋陕蒙黄河峡谷区土壤侵蚀遥感制图方法研究

从土壤侵蚀制图角度探讨黄河峡谷区侵蚀特点及其演化过程，不同地史期侵蚀一堆积轮回遗留下的界线可作为制图中地物定位、地图和信息源套合配准的控制参照，提出分线控制、分层解译提取信息和分步转绘制图的程序。流水线的现代沟谷缘线是决定图斑格局的最基本的特征线。图斑的形状和走线应遵照遥感影像（彩红外航片和ＴＭ卫星影像）特征，按双毫米尺度进行归并综合。     

利用ArcGIS输出图斑边界拐点坐标的操作方法

随着国家水土保持重点工程建设管理信息系统的应用,图斑边界的录入成为影响整个数据录入进程的关键环节。信息系统为县级用户进行图斑边界的录入提供了面上编辑、导入RM文件、输入拐点坐标三种方法。输入图斑边界拐点坐标是一种通用方法,但是在使用这种方法之前必须对图斑边界拐点坐标进行输出处理。现阶段图斑边界拐点坐标的输出方法主要有利用CAD、手持GPS、Google Earth和ArcGIS等四种方法,在这四种方法中,利用ArcGIS输出图斑边界拐点坐标是一种最为简便、快捷、高效、准确的方法。详细介绍了此方法的操作过程。     

区域监管APP在生产建设项目水土保持遥感监管工作中的应用

为了支撑生产建设项目水土保持区域监管外业调查工作,设计开发了一种基于移动终端的区域监管APP,实现了防治责任范围/扰动图斑查询、生产建设项目/扰动图斑导航、水土保持图斑信息采集、水土保持图斑标注、工作日志管理,实现了终端设备与全国水土保持信息管理系统、区域遥感解译成果库的数据实时共享。实践应用表明,区域监管APP运行稳定,可大幅度提高生产建设项目水土保持遥感监管外业调查的工作效率和成果质量。     

基于ALOS和PPS的退耕还林工程监测——以沽源县九连城镇为例

以ALOS数据作为卫星遥感数据信息源,利用计算机进行监督分类和人机交互式解译,可提取工程区实际退耕还林面积,但对所有图斑进行实地植被状况调查的费用是非常昂贵和费时的。采用不等概抽样方法(PPS),将给定的遥感解译图斑面积/各工程实施图斑面积作为辅助因子,根据30块工程实际面积和GPS实地量测退耕还林面积,估计工程保存造林总面积,将两者提取面积做了对比分析。分析结果表明,该方法分析精度达到86.2%,对及时掌握工程实施进度及质量,也具有极其重要的意义。     

永定县水土流失遥感调查方法与技术研究

由于南方多山,以往遥感调查采用的植被覆盖度的计算方法受山体阴影等地物的干扰影响较大,为了减少干扰,本文用复合植被指数(VBSI)替换了传统的归一化植被指数(NDVI),利用其能降低山体阴影等地物干扰影响的特点,使用卫星影像对永定县水土流失进行遥感调查,总结出更适合山地丘陵地区的遥感调查方法。     

遥感影像在罗玉沟流域下垫面调查中的应用

以2013年校正处理后的资源三号卫星影像解译图为底本,采用人工全覆盖实地勘察的方法,对遥感影像解译的图斑进行逐一核实。通过调查,掌握了罗玉沟流域土地利用现状和坡面水土保持措施,以及沟道工程的数量、质量、分布情况等,弥补了影像判读解译过程中存在的一些问题和不足。该成果为黄土丘陵沟壑区第Ⅲ副区乃至整个黄土高原小流域下垫面调查和规划治理提供了技术支撑和科学依据。     

小地物比例提取在河北耕地遥感调查中的应用研究

小地物的存在是影响大尺度下遥感面积监测的重要因素。该文以河北省为研究区域,借鉴分层抽样的基本思想,采用分区抽样方法,在不同立地条件的耕地上布设小地物抽样样方,共99个,最终得到河北省耕地中小地物面积比例的一系列估计值。其中,水田为10.15％,平原为3.51％,丘陵为7.14％。利用该数据对河北耕地面积遥感调查结果进行修正,可有效提高其结果的精度,对于河北省耕地面积遥感调查、作物面积遥感调查等应用具有实用性和使用价值,同时对具有相似立地条件的地区有重要的参考价值。     

基于功能分区与多聚类算法集成的耕地细碎化评价及整治

基于图斑尺度的耕地细碎化评价及整治有利于耕地布局优化,促进农业规模化与集约化发展。该研究以耕地图斑为基本评价单元,引入聚合分析来量化图斑间空间位置关系,围绕耕地细碎化内涵选取评价指标;运用热点分析和二步聚类算法来对研究区功能分区,在功能分区基础上,基于带轮廓系数的k-means聚类算法,评价耕地图斑的细碎化程度。结果表明：1）根据功能分区的聚类结果,新北区被划分为不显著区、连片规整区、离散复杂区;2）评价结果将新北区耕地图斑分为3类：类别一,离散破碎类,包含图斑17 332块,平均图斑面积过小,连片度低,图斑面积集中在0～10 000 m2,面积占比21.98%,连片度集中在1～4,主要分布在新北区中心区域;类别二,形状复杂类,包含图斑4 535 块,图斑形状复杂不规整,面积占比9.65%,形状指数集中在1.5～2.5,均匀分布在全区;类别三,连片规整类,包含图斑4 091 块,图斑集中连片、形态规整,面积占比68.37%,连片度集中在5～10,形状指数集中在1～1.5,主要分布在外围区域;并基于各类别耕地细碎化属性差异,提出相应的优化模式和整治意见。研究结果可以为耕地细碎化整治提供一定参考。     

第二次全国土壤侵蚀遥感调查工作的做法与思考

第二次全国土壤侵蚀遥感调查的信息源为ＴＭ ,利用ＧＩＳ 软件,采用人机交互勾绘和图斑面积的直接生成与统计等的全数字化操作;工作底图为１∶１０ 万,土壤侵蚀强度判读正确率＞ ９０ ％ ,质量检查图斑不少于图幅总图斑数的５ ％ ,图斑定位偏差＜ ０ ．６ ｍ ｍ ;采用《土壤侵蚀分类分级标准》判别侵蚀类型和强度。建立的全国、各省（ 区、市） 的ＴＭ 影像库及土壤侵蚀数字图、典型样地的照片库,为进行土壤侵蚀的动态监测和变化趋势分析提供了依据。     

基于PCA和纹理分析的矿山挂白信息提取研究

本文通过对研究区高分辨率影像进行主成分(PCA)计算,采用第二主成分进行阈值分割提取初步的挂白信息,再利用第一主成分的纹理分析对初步挂白信息进行掩膜计算;然后结合研究区矿山开采面切面边界清晰和含积水层的特点,辅以人工修正,最后筛选出矿山挂白图斑。通过外业调查验证,挂白图斑总体精度达到91.17%,Kappa系数为0.805,证实该方法的可靠性、准确性,从而为政府部门开展矿山挂白治理提供一定的辅助决策依据。     

基于成土环境地理邻域分析的历史土壤图训练样本筛选

基于历史土壤图的知识挖掘和历史图更新对土壤资源调查、管理和利用有着重要的现实意义,而从历史土壤图中筛选代表性训练样本是进行知识挖掘和历史土壤图更新的关键步骤。以安徽省旌德县为研究区,提出一种新的土壤图训练样本筛选方法,包括样本数量确定和样本位置筛选。研究结果表明,面积分段线性缩放法确定的样本数量解决了已有研究未考虑同一类型多个图斑单元间样本数量分配的问题;采用邻域分析方法确定样本位置,当图斑位于地势平缓的区域时,基于高程因子和坡度因子确定的样本空间分布差异较小,而当图斑位于山区时,基于坡度因子确定的样本处于地形变化稳定的位置,全局代表性更高。通过与已有研究中环境因子直方图方法筛选样本进行对比,邻域分析方法确定的样本具有更高的差异比例和标准差,样本信息量更大。基于坡度因子采用邻域分析方法筛选出的图斑样本较高程因子样本拥有更高的全局空间代表性,邻域分析方法筛选的样本较相关研究中环境因子直方图方法筛选的样本拥有更高的信息量。     

遥感技术在广州市水土保持监督检查中的应用

传统的现场调查方法工作效率较低,已不能满足水行政部门全面履行生产建设项目水土保持监督检查职责的要求。基于资源三号影像和SPOT6影像,对广州市辖区内2014年和2015年的生产建设项目的规模和空间分布情况进行了全面调查,调查成果作为基础数据提供给现场监督检查工作组,提高了现场检查工作的针对性和效率,并实现了遥感调查和现场检查成果的系统化管理。遥感调查结果表明,广州市生产建设项目主要分布在花都区和增城市等外围区(市),在中心城区分布较少,同时在2014—2015年间,全市生产建设项目扰动图斑数量和面积均呈扩大趋势。     

基于GIS的小流域坡耕地调查方法探讨

坡耕地研究是水土流失治理及水土保持规划的核心内容 ,GIS的发展及其在多领域的成功应用为坡耕地研究提供了新的技术手段。用矢量基础图件叠加来获取单元图斑的方法是GIS的基本功能 ,但叠加多边形的不确定性成为影响GIS数据质量的灾难性因素。以MapGIS作为基础平台 ,以DOM作为控制底图更新信息 ,采取矢栅叠加的方法获得单元图斑 ,用操作属性表获取专题属性 ,进行小流域坡耕地快速调查的研究 ,展示了矢栅叠加方法在信息复合过程中的显著优势。     

基于深度学习理论的山地城市水土保持卫星影像变化图斑提取实践

随着卫星遥感技术的不断发展,遥感监测已成为及时精准发现人为水土流失违法违规行为的有效手段。重庆高山环绕、丘陵广布且常年云雾,影像采集困难,图斑破碎,是典型的山地城市,传统的遥感人工目视解译需要耗费大量的人力物力,难以满足大区域山地城市的变化图斑提取需求。为提升重庆市水土保持遥感监测效率,将深度学习理论应用到对不同时期影像的变化检测分析中,采用基于语义信息的变化图斑提取和基于端到端深度网络的变化图斑提取方法,能够自动发现疑似水土保持扰动变化图斑,大大提高了水土保持监测监管的工作效率。     

基于植被指数特征和空间分析的石漠化信息提取

通过对多光谱数据谱间特征与多种植被指数差异分析,采用改进的EVI指数提取石漠化信息,并使用NDWI指数修正水体信息,结合空间坡度分析进行决策树分析,提高信息提取精度。以贵州省务川仡佬族苗族自治县CBERS-02B星CCD数据为例,研究最新的中巴资源一号02B星在采用植被指数特征和空间决策树分析对石漠化信息快速的准确性。研究表明这一方法可以克服只靠单一指数提取出现信息混淆问题,共抽查203个图斑,其中石漠化图斑179个,误判图斑19个,漏判的石漠化图斑5个,其总精度判率88.2%,是一种快速有效提取石漠化信息的方法。     

地边截水地物对黑土区小流域坡长因子计算的影响

[目的]研究地边截水地物对黑土区小流域坡长因子(L)和土壤侵蚀速率(A)的影响,为提高该地区的土壤侵蚀预报精度提供依据。[方法]选取2个小流域,结合野外调查和DEM分析,比较不考虑与考虑地边截水地物情况下的L。[结果]如果不考虑地边截水地物,L平均被高估18%,A平均被高估31%。[结论]在计算黑土区小流域土壤侵蚀速率时,有必要考虑地边截水地物。在其他因素相同的情况下,坡度越大,横坡分布的地边截水地物的间距越小,越要考虑地边截水地物。