以3S技术为平台的河流自然环境调查

遥感系统 (RS)、地理信息系统 (GIS)、全球定位系统 (GPS) (简称 3S)的集成应用 ,作为大面积宏观资源调查的重要手段 ,可以快速准确地查清河流的分布状况、自然特征和动态变化 ,以及河流流域中的环境资源状况。同时可以定量分析流域的自然环境和资源状况。以 3S为平台 ,采取人机交互判读的数字作业方式 ,对促进河流数字化、智能化管理 ,建立全省及各市县、流域水系等不同层次的河流管理信息数据库 ,提供了强大的工具。     

沈阳市河流分布及土壤侵蚀环境通报

有针对性的对沈阳市河流分布及其流域内的土壤侵蚀环境进行评价研究,是评价经济、社会和环境是否和谐发展的重要条件,同时也是进行水土流失治理、国土整治的基础。根据辽宁省河流遥感普查结果,对沈阳市的河流分布及其主要河流流域内的土壤侵蚀环境状况进行系统的评价研究。结果表明:沈阳市河流流域内土地利用状况较好,裸地和低覆盖土地较少,耕地和林地基本上都占流域总面积的一半以上;沈阳市河流流域内的土壤侵蚀率低于全省平均值;土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,只有极少量的强度以上侵蚀。     

河流水沙状况与流域土壤侵蚀

以计算机、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)为平台，集成应用3S技术，以卫星遥感TM影像和DEM高程图为基础，采取人机交互判读的数字化作业方式，野外GPS与内业GIS相结合，解译分析河流分布及其流域内土壤侵蚀状况，对应典型水文测站泥沙径流资料，评价分析河流水沙状况和流域的土壤侵蚀。     

遥感技术在水土保持规划设计中的应用

利用遥感技术,可快捷地掌握水资源的分布、地表河流的分布、地貌形态、水土流失现状等。正确利用遥感图像的影像特征进行水土流失解释,可增强水土保持工作的预见性、计划性和目的性。合理选择遥感图像的种类和比例尺,可提高水土保持填图的精度和效率。遥感及其相关的图像处理技术可提供流域、地区、陆地乃至全球范围的时间和空间信息。怎样管理并有效地使用这些信息将成为今后十年的主要问题之一。     

拉林河流域土地利用变化及其生态环境效应分析

拉林河为松花江的一级支流,发源于张广才岭山脉的老爷岭,流域内土地肥沃、人口密集,是国家重要的商品粮生产基地。基于TM卫星遥感数据及调查资料,对拉林河流域1976-2015年土地利用时空变化特征及其生态效应进行了研究,结果表明:随着流域人口的增加和经济的发展,流域内耕地面积和建设用地面积不断增加,林地、草地、水域、未利用地面积趋于减少;耕地是拉林河流域最主要的土地利用类型,林地、草地转为耕地是其最主要的土地利用转变类型;1976-2015年整个流域景观斑块数量呈现减少趋势,景观破碎度逐渐降低,集中分布的趋向性愈加明显。拉林河流域的土地利用变化导致了诸多环境问题,如土壤侵蚀加剧、水资源短缺、水质恶化、湿地面积萎缩、生态功能下降等,使流域生态环境更加趋于脆弱。     

松花江流域主要河湖水生态现状评价

以松花江流域的26条河流、7个湖库为研究对象,基于生态需水满足状况、水功能区水质达标率、湖库富营养化状况、河流纵向连通性、重要湿地保留率、重要水生生境状况等6项指标,评价流域主要河湖水生态状况。结果表明,生态较好河流主要分布在嫩江干支流上游区;水质污染、生境萎缩问题在松花江流域广泛存在,流域水生态安全状况面临较大压力。     

流域底泥重金属分布特征及其生态风险评价

为了研究流域底泥重金属分布特征及成因,以潇河流域为研究区,利用原子吸收分光光度法测定底泥中6种重金属(Cu,Zn,Cd,Cr,Pb,Ni)的含量,分析了重金属污染特征及其成因,并采用潜在生态风险指数法评价了潇河流域底泥中重金属的潜在生态危害系数和危害指数。结果表明,正常淤积下,流域底泥重金属含量呈中上游流域高,下游流域低的趋势;非正常淤积下,如河道起伏不定,河流有新的污染物注入等,便会表现出下游高于上游的分布特征。就其成因来讲,流域底泥重金属含量受河流水质的影响较大,运用主成分分析(PCA)得出水质参数与重金属分布的关系。对潇河流域表层底泥中重金属的复合污染状况评价结果为:CdPbNiCuCrZn。     

吕梁市1956～2000年泥沙变化分析

河流泥沙是重要的水文要素之一。河流的泥沙状况,不仅关系河流本身的发展演变,也反映了流域的环境特性、水土流失程度及水土保持等人类活动对生态环境的影响。泥沙又是污染物的载体,对污染物的输移和转化具有很大影响。因此,研究泥沙的变化规律是十分重要的。本文利用新资料、新技术和新方法,全面分析了吕梁市泥沙资源量及其时空分布特点,为吕梁市泥沙资源的合理开发利用提供了依据。     

基于自然植被的延河流域生物量空间分布格局评估

研究植被的生物量分布及环境对生物量的承载状况,对于区域植被恢复规划、布局等具有重要意义.以黄土丘陵区延河流域为研究区,以自然植被为参照,利用广义相加模型(GAM,generalized additive model)及GIS空间分析技术预测了流域潜在生物量的分布格局;同时,利用遥感资料,预测出流域现有的植被生物量及其空间格局.以潜在生物量为参照,现实生物量为基础,通过空间分析,对流域环境的生物量承载状况进行评估.结果表明:在流域东南部地区,潜在生物量高于现实生物量;而在中北部,有较多的立地环境的现实生物量大于潜在生物量,超过了环境生物量的最大现实承载能力,导致人工植被在这些立地环境条件下的退化.识别这些植被,对于流域植被的改造和利用、流域植被恢复规划与布局等具有重要的应用价值.     

1990-2013年挠力河流域耕地变化下水土资源平衡效应分析

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,该文以遥感数据、长时间序列气象数据和DEM数据为基本数据源,基于遥感和地理信息系统技术,从旱改水角度出发探讨1990-2013年间流域耕地变化下的水土资源平衡效应问题。结果表明:20多年间挠力河流域水田、旱地间变化极为剧烈,其变化以耕地内部转化为主;农田需水量由1990年的541 mm上升至2013年的581.82 mm,变化主要集中于流域西北部和中部地区,年实际蒸散量区间为438~587 mm,整体表现出"中间低,两头高"的分布特征;耕地水分盈亏程度变化明显,盈亏指数评价等级空间分布差异较大,除严重缺水耕地面积少量增加外,其余4种评价等级耕地变化强烈,其中正常缺水耕地的面积比例下降22.06%,其余3种评价等级耕地都出现较大面积的增加,表明流域耕地水分亏缺态势进一步加剧。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

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。     

土地资源调查方法的实践与探讨

科学的土地研究方法,首先要建立一个能够体现土地分布与演变规律的概括性框架,即土地类型分类系统。有了这样一个框架,就能够对土地的共性加以定义和描述,也才能将地域上分隔的土地类型联系起来。土地作为一种可更新资源受社会和自然条件的影响,处于不停的变化之中。认真研究土地的动态变化规律,才能真正查清土地的性状,进而提出合理利用方案。多时相、多平台、多波段系列遥感资料,为土地资源调查提供了丰富的信息。充分发挥遥感技术在资源调查中应用的潜力,是今后土地调查方法研究的一个重要内容。     

Integrated resource monitoring by means of remote sensing, GIS and spatial modelling in Arid Environments

Abstract. The ultimate goal of resource monitoring is to analyse the spatial distribution of the balance between supply and demand of a certain resource. Remote sensing techniques are commonly used for the assessment of the supply of resources. By integrating remote sensing with the related techniques of geographical information systems and spatial modelling, the demand as well as the accessibility of resources can be analysed. The article gives an overview over methods for integrated resource monitoring. Examples from arid environments are also presented.     

Do artificial waterholes influence the way herbivores use the landscape? Herbivore distribution patterns around rivers and artificial surface water sources in a large African savanna park

It has been argued that the wide-scale provision of artificial surface water in semi-arid savannas may result in homogenisation of foraging regimes, compromising biodiversity and ecosystem resilience. This is the first landscape-scale study investigating to what degree artificial waterholes and natural rivers influence the distribution of large herbivores, and hence foraging patterns, in the Kruger National Park, South Africa. This is explored by examining consistencies within and differences between distribution patterns of herbivore feeding groups on different geologies. Seven years of dry season aerial census data of thirteen large herbivores were analysed in a GIS. It was found that different herbivores exhibit different distribution patterns around rivers and waterholes. It was found that most grazer species were associated with artificial waterholes, whereas browsers and mixed feeders were indifferent to waterholes and were associated with the main rivers. This has important management implications for artificial water provision in the KNP and potentially for other semi-arid African savanna conservation areas. Man-made waterholes are therefore features in the landscape that can change the distribution of herbivores, even in a landscape where natural water is available, transforming patterns of landscape use. Furthermore, it was also found that the underlying geology interacts with water distribution in shaping herbivore distributions, with artificial waterholes and rivers acting as stronger nodes of herbivore activity on nutrient-rich basaltic soils than nutrient-poor granitic soils. The results from this paper may be useful for designing surface water policies and management plans for Kruger and other savanna reserves in Africa in order to maximise biodiversity conservation.     

长江上游及西南诸河区水土流失现状与综合治理对策

长江上游及西南诸河区横跨我国地貌第1级台阶和第2级台阶,地形起伏显著,构造运动强烈,降雨集中,人类活动强度大,水土流失发育,侵蚀类型多样。该区水土流失的特点有：坡耕地分布广泛,侵蚀强烈,是水土流失的主要来源;泥石流、滑坡量大面广,活动频繁,威胁工程与公共安全;库区水土流失普遍发育,面源污染严重,威胁水库水质;江河源区冻融、水力、风力侵蚀交互作用,草地退化严重,降低生态功能;石漠化过程加剧,危及土地安全,导致区域贫困;工程建设规模巨大,侵蚀产沙剧烈,成为新增水土流失的重要因素。针对该区水土流失的特点,提出如下治理对策：进行以坡改梯和坡面水系建设为主的坡耕地综合整治;重点治理泥石流和滑坡,控制沟谷蚀;建设清洁小流域,综合控制面源污染;改良牧业生产方式,保护草地,修复生态;开展石漠化综合防治,抢救性保护土壤资源;加强水土保持预防监督,落实工程建设水土保持,有效减轻工程建设产生的水土流失。     

The use of remote sensing techniques to identify potential natural areas in oregon

Approaches in identifying terrestrial natural areas in Oregon are reviewed. Remote sensing techniques using high altitude colour infrared photography were applied to locate and describe candidate natural area reserves on state-owned land in seven Oregon countries. Land units totalling 25, 700 ha were catalogued as potential natural areas, based on the natural quality and character of the vegetation cover. The characteristics and uses of high altitude colour infrared photography are discussed with reference to natural area inventory.     

基于混合3D-2D CNN的多时相遥感农作物分类

准确的农作物分类图是农业监测和粮食安全评估的重要数据来源,针对传统的深度学习模型在多时相农作物遥感分类方面精度较低的问题,该研究将卷积维度单一的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)进行改进,提出了一种混合三维和二维卷积的神经网络识别模型(HybridThreeDimensionalandTwoDimensionalConvolutional Neural Networks,3D-2D CNN)。该模型首先通过多个三维卷积层提取时空特征,其次将输出的特征降维压缩后通过二维卷积层执行空域特征分析,最后将高层特征图展平后通过全连接层进行类别预测。试验以Landsat8多时相影像为数据源,将美国加利福尼亚州北部研究区的地块按照2:2:6分层随机划分为训练集、验证集和测试集。试验结果表明3D-2DCNN对13种农作物分类的总体精度(89.38%)、宏平均F1值(84.21%)和Kappa系数(0.881)均优于三维卷积神经网络(Three Dimensional Convolutional Neural Networks,3D-CNN)、二维卷积神经网络(Two Dimensional Convolutional Neural Networks,2D-CNN)、支持向量机(Support Vector Machines,SVM)和随机森林(Random Forest,RF)等方法,并在参数量和收敛时间方面比3D CNN大幅度减小。同时,在较小样本训练集下3D-2D CNN仍表现最优。该模型综合利用空间-光谱-时间特征并具有较高的分类精度和较强的鲁棒性,这为解决多时相遥感农作物分类问题提供了一个有效且可行的方案。     

三江平原稻田甲烷排放的模拟与估算

本研究以三江平原为研究区,利用遥感信息提取技术获得研究区水稻田的空间分布信息,并结合DNDC模型对稻田温室气体甲烷的季节排放进行了模拟和估算。结果显示2006年研究区的水稻田面积为1.428×106 hm2,每季向大气净排放的甲烷-碳总量为0.424-0.513 Tg (1 Tg = 1012 g),并且空间上具有较大的排放差异。研究表明,集成遥感信息技术和生态模型模拟方法,将为编制稻田温室气体排放清单和制定减排策略提供潜在的手段。     

区域遥感土壤水分模型的方法初探

遥感技术给大面积区域估算土壤水分含量提供了一种新的手段,分析了国内外应用较好的遥感监测土壤水分的几种模型和可供参考的地面参数遥感获取方法（以NOAA/AVHRR数据为例）,并阐述了它们的各自的特点及彼此之间的联系。     

行政村地名分布与自然地理要素关系的初探——以毛乌素沙地与黄土高原交界地区为例

地名作为对地表特定地域空间的指称,可以反映特定时期地域的地貌、水文、植被等自然环境特征。以位于毛乌素沙地与黄土高原交界的榆林地区5个市(区)县的1 704个行政村名作为离散点,在ArcGIS中进行核密度分析(Kernel Density)和多距离空间分析函数(Multi-Distance Spatial Cluster Analysis)分析,并对地名蕴含的自然地理要素信息进行了分类统计和特定自然要素地名的缓冲区分析(Buffer)。结果表明:区内行政村的分布总体呈现显著的集聚分布,其中榆阳区和横山区的聚落密度最高。1 704个行政村名与自然要素有关的为1 542个,占85.97%。其中以水文类要素命名的地名最多,占41.73%; 地貌类的地名占31.04%,此外还有与方位、植被、颜色等要素有关的地名。水文类地名的分布可以指示环境变化。部分水文类聚落点与现代河流湖泊距离较远,可能与近两千年来气候总体呈干冷趋势发展,有关风沙活动加强,地表水环境恶化,一些河流流量减少甚至消失有关。