黑龙江垦区湿地的保护与开发

为了科学地保护与开发湿地，以黑龙江垦区地为例，根据湿地具有诸如净化大自然、调节气候等功用，阐述了合理利用、限制开发湿地资源的重要性；根据垦区湿地过度开发带来的负面影响，提出了保护垦区湿地的对策。     

长江上游水资源保护分区研究

长江上游是长江流域的水源涵养区,也是长江流域的生态屏障。因此,长江上游的水资源保护工作应在遵循地带性规律的同时,与区域生态保护紧密结合起来。依据流域特性、生态系统耦合性、水资源循环特点和长江上游水污染特点,遵循分异性、地带性、等级性、主导因子、空间连续性等分区原则,参考长江上游各类区划成果,建立基础图谱数据库;依据长江上游水资源二级分区结合县域行政边界,收集相关社会经济信息建立专题图谱数据库。采用GIS地理信息处理技术和Excel表格数据信息处理技术,选择水功能、水质、气候、植被、地形、地貌、水文、土地利用、生态系统类型、人口密度、水资源利用率等指标,通过因子叠加的分析方法和自上而下的分区方法,将长江上游分为四个水资源保护一级区和九个水资源保护二级区。这一分区方案,强化了水资源保护的针对性和目的性,提供了未来长江上游水资源保护规划平台。     

湿地公园功能分区与植物造景研究——以南昌艾溪湖湿地公园为例

本文针对近年兴起的城市湿地公园设计进行探究,由于这方面的不完善,致使功能分区处理模糊、植物造景欠缺,不能让使用者很好地明确该区域的功能性,也缺失了对景观美的感知。本文围绕湿地公园的功能分区不明确以及植物造景的缺陷而带来的一系列生态、人类、社会等问题进行探讨和下一步的规划改造,研究的方法以实地考察、调查问卷和查阅文献的方式进行。从而使得该实例区域中的功能分区得以明确,植物景观变得丰富,主题得到明确,人流得到均衡,并提出城市公园的功能分区不仅要因地制宜,更要有相当的"适合度"使功能分区的功能性和植物景观协调性相结合。     

湿地保护与湿地协调发展关系探讨——以盘锦湿地为例

湿地生态旅游是旅游的主要类型之一。介绍盘锦湿地的发展及保护概况,探讨湿地保护与生态旅游的关系,根据盘锦发展湿地生态旅游的优势和机遇,提出盘锦湿地旅游的开发原则及措施,为湿地的可持续发展提供指导性意见。     

盘锦滨海湿地生态系统质量遥感评估分析

为揭示盘锦滨海湿地生态系统质量现状特征,选取2013年16 m高分辨率多光谱遥感影像,利用NDVI植被指数评估芦苇植被生物量和翅碱蓬植被覆盖度,分析湿地生态系统现状及退化原因,为滨海湿地的保护和修复提供参考依据。     

湿地保护与湿地旅游协调发展关系探讨——以盘锦湿地为例

湿地生态旅游是旅游的主要类型之一,近年来普遍受到人们欢迎。湿地生态旅游若要长期发展．就必须遵守湿地保护条约与生态旅游的原则。介绍盘锦湿地的基本情况,探讨湿地保护与湿地旅游发展的关系,为盘锦湿地的持续发展提供指导性意见。     

七星河三环泡湿地保护对策研究

七星河三环泡湿地是我国三江平原腹部沼泽湿地的重要组成部分,属于内陆湿地与水域生态系统类型,已被黑龙江省批准建立湿地自然保护区。由于环境气候干旱越来越严重,以及人口和农村经济发展的压力,使七星河三环泡湿地的生态环境越来越受到外来农民乱开荒和逐渐退化的威胁,而湿地的生态平衡已遭到破坏,因此需要尽快采取行之有效的措施加以保护。     

基于无人机遥感影像的农作物分类研究

本研究结合实际案例,在简单介绍研究区概况的基础上,深入探讨基于无人机遥感影像的农作物分类,并分析其结果。本研究借助无人机搭载数码相机的方式生成研究区域的RGB图像,相比于传统的只提取纹理特征的农作物分类方法,本研究有效地对比了两个不同时段的农作物DSM数据,使农作物的生长差异特征变得更为明显,并在农作物分类中有效运用了这一特征。仿真结果表明,在进行农作物分类时综合考虑农作物纹理、光谱、高度等多维特征,能够精准划分农作物种类,同时Kappa系数也能够维持较高的水平。     

基于形态-结构-功能多维评价体系的耕地保护分区研究

耕地保护分区是科学实施耕地保护措施和引导耕地可持续利用的重要依据。以晋中市为研究区域,从耕地形态、耕地结构和利用功能3个维度构建耕地保护分区评价指标,并在三维特征耦合分析基础上,将耕地保护区划分为4种类型。结果表明：耕地形态受地形地貌影响,聚集型斑块主要分布在汾河沟谷和黄土堆积地貌区,散布型耕地斑块分布在剥蚀构造和剥蚀侵蚀地貌区;耕地质量在空间上呈现弱的正相关性,集聚类型以HH和LL为主,累计面积占比为60.19%,HL和LH型零星分布在全区域;功能协调区域主要分布在晋中市西部,其耕地综合利用潜力较大,功能不协调区主要表现为生态功能高于生产、经济功能或经济功能高于生态、生产功能两种情况;根据耕地形态、耕地结构和利用功能等三维耦合分类,将晋中市耕地保护区分为永久农田建设区、土地整治潜力区、农业结构调整区和生态修复退耕区,其中永久农田建设区面积占比最大,为48.79%。     

基于随机森林的高寒湿地地区土地覆盖遥感分类方法

高寒湿地是青藏高原典型独特的生态系统,是全球气候变化的敏感地带和预警区。利用遥感技术快速、准确地分类提取高寒湿地的土地覆盖信息,对当地生态安全监测和保护具有重要意义。本文以若尔盖湿地国家级自然保护区为研究区,首先,以高分一号(GF-1)遥感影像为数据源,融合光谱特征、水体指数、地形特征、植被指数和纹理信息等26个变量进行随机森林(Random forest,RF)分类实验;然后,根据袋外数据(Out of bag,OOB)的特征变量重要性得分和精度评价结果,选出高寒湿地地区土地覆盖类型的最优分类方案和特征;最后,对特征变量进行降维,并基于相同的变量,采用极大似然法(Maximum likelihood classification,MLC)、支持向量机(Support vector machine,SVM)、人工神经网络(Artificial neural network,ANN)和RF等方法进行分类,比较不同方法的优适性。结果表明:结合GF-1影像光谱、水体、植被、纹理特征和地形信息,使用26个变量的RF模型的分类精度最高,总体精度(Overall accuracy,OA)为90.07%,Kappa系数为0.86;通过RF模型的变量重要性分析可以有效选出重要的特征信息,在降低特征变量维度的同时,还能保证较高的分类精度; 4种分类方法中,RF算法是高寒湿地地区较合适的分类方法,OA比MLC基准方法高17.63个百分点,比SVM和ANN等机器学习算法分别高6.98、6.56个百分点。     

基于多源遥感协同反演的区域性土壤盐渍化监测

为进一步推动多源遥感技术在农业生产与管理中的应用,以内蒙古河套灌区解放闸灌域为试验区,利用地面实测光谱和地表组合粗糙度数据,联合C波段微波雷达SAR四极化后向散射系数数据,分别利用主成分回归(PCR)、多元逐步回归(MSR)和偏最小二乘回归(PLSR)选取盐分特征波段,并建模评价土壤盐渍化分布。首先,对光谱反射率及其对数、一阶与二阶导数4种光谱数据进行相关性分析,发现相较于原始光谱和对数变换,光谱的一、二阶导数具有更好的相关性,二阶导数变换的618~622 nm、1 802~1 806 nm、2 169~2 173 nm、2 344~2 348 nm这4个特征波段的相关系数分别为0.37、0.28、0.39和0.27;PLSR筛选的波段相较MSR选取的波段延后,但其二阶导数变换模型拟合度小于MSR。其次,在对比二阶导数变换的PCR、MSR和PLSR土壤盐分模型基础上,最终确定了协同光谱特征波段中心反射率二阶导数和雷达后向散射特性、地表组合粗糙度的BP人工神经网络(BPANN)模型为最佳预测模型,其预测模型的R~2为0.890 8,稳定性和预测精度均优于前述经验回归模型。融合多源遥感数据的神经网络模型可快速精准监测土壤盐渍化分布,为灌区土壤退化防治提供基础信息指导。     

基于稀疏非负最小二乘编码的高光谱遥感数据分类方法

为了提高高光谱遥感影像的分类精度,提出了一种基于稀疏非负最小二乘编码的高光谱数据分类方法。采用非负最小二乘方法,将待测样本表示为训练样本的线性组合,并将得到的系数作为待测样本的特征向量,通过最小误差方法对待测样本进行分类。提出的方法在AVIRIS Indian Pines和萨利纳斯山谷高光谱遥感数据集上进行分类实验,并和主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)和基于稀疏表示分类器(SRC)方法进行比较,在2个数据集上本文方法的总体识别精度分别达到85.31%和99.56%,Kappa系数分别为0.816 3和0.986 7。实验结果表明本文方法的总体识别精度和Kappa系数都优于另外3种方法,是一种较好的高光谱遥感数据分类方法。     

基于遥感数据同化的土壤含盐量估算方法

为探究同化遥感数据对监测区域尺度土壤含盐量时空信息的适用性,以河套灌区沙壕渠灌域为研究区,以高分一号卫星影像为数据源,通过灰度关联法筛选光谱指数,采用岭回归法构建不同深度的土壤含盐量反演模型,使用集合卡尔曼滤波同化算法将遥感数据应用于HYDRUS-1D模型中,开展区域尺度不同深度土壤含盐量的同化研究。结果表明,基于不同深度土壤含盐量的岭回归法模型,其R²均在0.64以上,RE为0.14～0.22,反演精度较高,得到的反演值较为准确;在单点尺度上,与模拟值、反演值相比,同化值更接近实测值,其EFF为0.84～0.93,NER为0.61～0.73,均为正数,且RMSE降低到0.006%～0.011%,提高了HYDRUS-1D模型模拟精度;在区域尺度上,不同深度同化值的r均为0.94以上,NER为0.61以上,优于模拟值和反演值,且同化精度随着深度的增加而降低。本文基于遥感数据和HYDRUS-1D模型的集合卡尔曼滤波同化研究,提高了土壤含盐量的模拟精度,对提高监测区域尺度土壤含盐量时空信息的精度具有一定的参考价值。     

基于无人机高光谱遥感数据的冬小麦产量估算

为了准确和高效地预测作物产量,以冬小麦为研究对象,利用无人机遥感平台搭载高光谱相机,获取了冬小麦各生育期的无人机影像。根据高光谱具有较多的光谱信息且存在特有的红边区域的特点,选取了9种植被指数和5种红边参数。首先,分析植被指数和红边参数与产量的相关性,优选5种植被指数和2种红边参数用于构建产量估算模型;然后,构建了不同生育期的3种产量估算模型:单参数线性回归模型、基于植被指数并使用偏最小二乘回归方法模型、基于植被指数结合红边参数并使用偏最小二乘回归方法模型;最后利用3种模型分别估算冬小麦产量。结果表明:4个生育期内,大部分植被指数和红边参数与产量呈现极显著相关性;拔节期、挑旗期、开花期与灌浆期构建的单参数线性回归模型中表现最佳的参数分别为REP、Dr/Drmin、GNDVI与GNDVI;利用偏最小二乘回归方法提高了产量估算精度,以植被指数结合红边参数为因子构建的模型提高了产量估算效果(优于以植被指数为因子构建的产量模型)。本研究可为无人机高光谱估算作物产量提供参考。     

基于多源遥感数据的淮河流域城镇扩张研究

城镇是人类社会发展过程在空间上的重要表现形式,其空间格局与演变是城镇研究的热点问题。淮河流域是中国城镇体系的南北过渡地区,研究这一自然地理单元内城镇扩张过程,视角独特。为客观、快速、准确地重建不同时间序列上淮河流域城镇扩张过程,在DMSP/OLS数据、SPOT-VGT数据、Landsat ETM+数据等多源遥感数据的基础上,提出"DMSP/OLS夜间灯光数据相互校正—NDVI数据重建—流域城镇信息提取—流域城镇扩张分析"的研究思路,并运用该思路分析淮河流域从1998年至2013年16年间的城镇扩张过程。从城市面积、扩张强度、扩张动态度、扩张形态4方面分析了城市扩张规律。研究发现:淮河流域整体与各省扩张基本属于低速扩张型与中速扩张型;淮河流域城镇分布仍较为分散,未形成完整的城市群或城镇体系;这一时期城市扩张时空发展不均衡。     

基于SPOT遥感数据的甘蔗叶面积指数反演和产量估算

利用SPOT遥感数据进行甘蔗叶面积指数LAI反演,建立最佳NDVI-LAI反演模型,同时结合不同生育期甘蔗叶面积指数的时序变化规律,建立各生育期甘蔗叶面积指数LAI与产量的相关关系,得到甘蔗叶面积指数LAI 产量最佳估产模型.在验证甘蔗叶面积指数LAI的基础上,利用遥感反演的甘蔗叶面积指数LAI进行甘蔗单产估算.结果表明:甘蔗叶面积指数LAI与NDVI之间存在显著的正相关关系,全生育期二者的相关性最高,以二次函数模型拟合效果最佳,决定系数R2为0.8429.将遥感数据反演得到的平均叶面积指数LAI数据代入甘蔗叶面积LAI-产量模型得到全县平均单产,与统计数据相比,相对误差仅为2.6％.说明该模型具有较好的估产效果,可以为甘蔗区域估产提供重要参考.     

基于多源遥感数据的居延泽地区土壤盐分估算模型

针对土壤盐分遥感反演中众多盐分指示变量在反演效率与相互比较优势方面存在的不确定性和易混淆性问题,以内蒙古额济纳旗的居延泽为例,基于Sentinel-2、Radarsat-2、Landsat-8和SRTM DEM数据提取波段反射率、植被指数、盐分指数、极化雷达参数以及地表温度和地形因子共6类变量,采用变量优选策略筛选各类变量及其组合的最优变量,构建土壤盐分随机森林(Random forest, RF)与支持向量机(Support vector machine, SVM)预测模型,并选择最优模型实现居延泽地区土壤盐分预测,为干旱区土壤盐分监测提供参考。结果表明,短波红外波段(B₁₁)、冠层盐度响应植被指数(CRSI)、扩展比值植被指数(ERVI)、红边盐分指数(S2re3)、单次散射(F_Odd)、地表温度(LST)与汇水面积(CA)等变量对土壤盐分监测具有较强的普适性;单一变量模型的盐分预测精度从高到低依次为地形因子、极化雷达参数、地表温度、盐分指数、植被指数和波段反射率;多变量联合可有效提升模型精度与稳定性,随着环境变量的加入,当6类变量均参与...