基于 FY3B／MERSI水稻长势监测及其与 AQUA／MODIS数据对比分析

为利用中分辨率光谱成像仪FY3B/MERSI数据进行水稻种植面积信息提取及长势监测,首先对FY3B/MERSI与AQUA/MODIS单通道反射率进行对比分析;其次,通过目视解译和遥感监督分类方法提取了环鄱阳湖区双季早稻的空间分布;最后,基于面积识别结果,利用NDVI对环鄱阳湖区双季早稻长势进行监测。结果表明：（1） FY3B/MERSI与AQUA/MODIS水稻种植区红光和近红外通道反射率具有极显著相关性,且MERSI红光波段及近红外波段反射率都略小于对应MODIS反射率;（2）水稻的提取精度总体达到了92％,可以满足其生育期长势遥感监测的需求;（3） FY3B/MERSI和AQUA/MODIS计算的水稻区NDVI存在显著正相关,且二者测得的水稻长势均与实际苗情数据基本吻合,因此,由FY3B/MERSI遥感影像直接得到的水稻苗情分类基本可以满足业务化需要。     

基于FY-3A/MERSI与Terra/MODIS的单波段反射率和NDVI差异性分析

为了实现FY-3A/MERSI数据产品与Terra/MODIS数据产品的衔接,利用统计方法,对FY-3A/MERSI与Terra/MODIS的红光、近红外波段反射率和NDVI的相关性进行了分析。结果表明:FY-3A/MERSI和Terra/MODIS数据中红光、近红外波段反射率和NDVI值具有极显著的相关性,相关系数均超过0.93;在不同的土地覆盖类型中,FY-3A/MERSI与Terra/MODIS的单波段反射率和NDVI值不同,但FY-3A/MERSI计算的NDVI值均小于Terra/MODIS计算的NDVI值,并且NDVI平均值的日变化大于红光和近红外波段反射率平均值的日变化。     

丹江口库区水域面积动态变化分析——基于长时间序列Landsat数据

丹江口水库是南水北调中线工程水源地,库区水域面积的变化监测对库区生态环境建设和南水北调工程都具有重要的意义。该研究以1993~2013年的Landsat多源多时相遥感数据为基础,利用修正的归一化水体指数(MNDWI)模型对丹江口库区过去20年的水域面积进行动态监测。结果表明:库区最小面积为292.34 km2,最大面积为506.64 km2,多年平均面积为367.56 km2。研究成果能为丹江口水库库情监测、水资源调度和南水北调管理提供科学的决策依据。     

洞庭湖区植被覆盖度下降成因分析

基于EOS/MODIS、FY-3/MERSI卫星数据计算植被覆盖度和水体面积,结合土地分类数据、气象数据、夜间灯光数据、统计年鉴,通过定量化计算,探索洞庭湖区不同地表类型植被覆盖度下降的气候和人为成因。结果表明,2000—2019年洞庭湖植被覆盖度下降区域集中在水田、人口聚集区和湿地地类;从气候影响来看,水田、人口聚集区的植被下降与5—8月降水量偏少关系密切,湿地植被覆盖度下降的面积与气候变化、水体面积都有关,下降程度与水体面积变化关系更密切,三峡蓄水可减轻水体对湿地植被的影响;从人为因素看,水田、人口聚集区、湿地植被覆盖度分别受农业种植结构、地区生产总值、夜间灯光指数和杨树砍伐的影响。     

气象条件、湖口水位与鄱阳湖主体及附近水域面积关系模型的研究及应用

根据鄱阳湖区和５大河流域重点县（市）的气象资料、鄱阳湖湖口水位和ＮＯＡＡ卫星监测到的历年不同季节鄱阳湖主体及附近水域面积,建立了光、热、水、蒸发等气象因子、湖口水位与鄱阳湖主体及附近水域面积关系模型。模型可以根据未来天气和水位变化模拟鄱阳湖主体和附近水域面积的变化,通过与正常水体水域面积比较,预测淹没面积和退水面积,经过１９９８年特大洪涝期间的初步应用,效果较好。     

基于ONDWI水体指数的鄱阳湖水域信息提取

湖泊水体的准确提取在水体灾害监测、水资源利用、防灾抗旱等方面具有重大意义,一般湖泊水体提取的方法受影像阴影、冰雪、云等的影响较大,不利于湖泊水体信息的提取.该研究提出了鄱阳湖水域信息提取的新方法即ONDWI(即Override NDWI)=(NDB-NIR)/(NDB+ NIR)指数法来进行鄱阳湖水域的水体提取,该方法能有效地去除水体中含有的湿地,同时还能较好地抑制植被和土壤信息.该方法的提出有利于鄱阳湖自然生态水域的水资源保护和水体监测.     

江苏省沛县土地利用变化及其生态服务价值研究

土地利用变化是区域生态系统演变最主要的驱动力之一,对生态平衡有巨大影响。江苏省沛县多年的煤炭开采与土地复垦使得其土地结构发生较大改变,对生态环境也产生了较大影响。基于1988—2014年多点时TM／ETM影像解译数据,借助遥感与GIS方法,分析沛县矿区近26年的土地利用变化,并结合矿区实际情况,修正了相应的生态服务价值当量表,计算该区域生态服务价值及其变化趋势。研究结果表明：（1）26年内沛县的土地利用类型由单一化逐渐变为多样化、均衡化,到了2014年各土地利用类型变化平稳,未利用土地得到合理的开发利用。（2）1988—2000年沛县土地生态服务价值呈减少趋势,主要是因为耕地面积过多,水域、湿地面积较少,而水体对生态服务价值的贡献更大;2000—2014年生态服务价值从25．371亿元增长到59．963亿元,主要是水体和湿地的增长值较大。（3）2000—2014年沛县土地的生态服务价值呈递增的趋势,大多数采煤塌陷地复垦为鱼塘、水塘,水域面积大幅度增加,而水体的单位面积生态服务价值量较大,因此水体面积的轻微变化就会对生态服务价值产生较大影响。另外,土地的合理利用对生态服务价值的增加也有重要作用。     

董箐大坝对北盘江水域面积时空动态变化的影响

【目的】探明董箐大坝对北盘江水域面积的时空动态的影响,为保护北盘江水域的生态系统结构和功能提供科学依据。【方法】利用1988-2018年Landsat遥感影像,采用ArcMap 10.2目视解译北盘江董箐大坝河段的水域边界并计算水域面积,分析建坝前后水域面积的时空动态变化。【结果】北盘江董箐大坝建坝前水域面积的变化幅度较小,上游和下游的水域面积分别为4.5和1.7 km~2,建坝后上游水域面积为21.7 km~2,较建坝前增加3.8倍,下游水域面积为1.7 km~2,较建坝前基本未发生变化;建坝后上游水域面积随着大坝距离的增大而减小且与大坝距离的相关性显著,下游水域面积相对处于稳定状态且与大坝的距离无显著相关性;建坝前水域面积与前期降水量呈显著正相关,建坝后下游水域面积与前期降水量呈显著正相关;建坝前水域存在明显的枯水期和丰水期,水域面积分别为5.2和6.6 km~2,建坝后上游不再存在明显的枯水期和丰水期,其水域面积均为21.8 km~2;建坝后上游水域覆盖率为80%～100%的稳定覆盖栅格从35.3%增至74.8%,水域覆盖率为0～20%的不稳定覆盖栅格从29.5%降至11.1%;在缓冲距离500、1000和1500 m时,近段(距大坝0～6 km)和中段(6～15 km)各缓冲距离建坝前和建坝后植物生长季的NDVI均呈下降趋势,远段(15～28 km)各缓冲距离建坝前和建坝后植物生长季的NDVI几乎无变化。【结论】建坝前水域面积主要受降水控制,建坝后水体主要受人为调控,当水量过大时开闸放水,而水量较小时则关闸蓄水,使水域面积维持在相对稳定的水平,河流水体已由自然变化转为人为调控为主。     

近30年巴里坤湖水域面积动态变化与气象因素分析

选取1991、2001、2010年遥感影像数据(Iandsat TM/ETM),通过几何校正等预处理,在地理信息系统平台上对巴里坤湖区面积进行水体辨识与水域面积计算。同时,结合1981-2011年研究区站点的气象数据,探讨其对气候变化的基本响应状况。结果表明,1991年巴里坤湖总水域面积为97.47 km2,2001年为45.65 km2,2010年为36.18 km2,湖泊水域面积萎缩,是气候因素和人为因素共同作用的结果。     

鄱阳湖湿地生物多样性保护生态功能重要性评价

生态功能重要性评价,是保护自然生态系统和生物多样性的重要基础。基于生态功能分区理论和方法,利用鄱阳湖湿地水文、生物、DEM等数据,对鄱阳湖湿地生物多样性保护生态功能的重要性进行了评价,将鄱阳湖湿地生物多样性保护生态功能重要性划分为极重要、高度重要、重要和一般重要4个区,面积分别为477,1 027,1 845,373 km2。极重要区主要位于鄱阳湖湿地西南区域的永修、新建和南昌三县以及东面的鄱阳县。鄱阳湖湿地生物多样性保护重点是水生植物、候鸟、底栖动物和鱼类繁育场所,这些生物在空间上具有较高的重叠性,这些重叠区域对于湿地生物多样性保护生态功能意义重大。此基础上,提出了加强鄱阳湖湿地生物多样性保护的几点措施和对策,为保护鄱阳湖湿地,维护"一湖清水"提供参考。     

1985—2018 年查干湖时空变化及其 对降水变化响应分析

【目的】查干湖是吉林省最大的淡水湖泊,其形态和面积的时空格局变化对当地生态 环境维护和相关产业发展有着重要意义。通过长时间尺度上遥感监测查干湖水体的时空格局 变化,分析其变化特征与规律,探讨降雨量对湖体的影响,从而为区域水环境的生态保护与 资源合理利用提出针对性建议。【方法】基于查干湖地区 1985—2018 年共 8 景 Landsat 遥感 影像数据,采用 NDWI 水体指数法对查干湖水体进行识别与提取,通过 ArcGIS 空间分析功 能探究查干湖水体的时空格局变化过程。同时,结合水体面积变化,利用降水数据探讨气候 变化对湖水容量的影响。【结果】1985—2018 年,查干湖水域空间格局呈波浪形上升变化, 水体时空变化区域主要位于辛甸泡、新庙泡和库里泡,查干湖主水体多为边缘性的扩张及缩 减;自然降水和“引松入湖”工程是查干湖水体变化的主要因素,引水工程初期对查干湖蓄 水量恢复起重要作用,随后水域面积慢慢转为自然降水影响。【结论】1985—2018 年来查干 湖水域面积受自然降水和引水工程的影响,未来需要进一步保护该地区的生态系统,通过自 然降水维持该地区的水域生态平衡,实现查干湖区域的产业发展和生态保护的共同发展。     

基于MODIS的农作物面积遥感监测及应用

MODIS遥感数据具有探测周期短、覆盖面积广、数据开放等优点,适合大尺度、动态的农业遥感监测应用。结合了MODIS遥感数据资源的特点和农作物物候特征,提出了基于MODIS的农作物面积遥感监测方法,并根据黄淮地区冬小麦种植面积提取的应用需求,选用地理空间数据云平台提供的3种MODIS数据产品进行了农作物面积提取。结果表明,使用5 d合成数据产品的提取精度较高。     

近30年南四湖湿地景观类型变化特征

选取1985、2000年Landsat5 TM及2015年Landsat8 OLI遥感影像为数据源,以格网化为基础,分别利用转移矩阵和景观类型转化强度指数对南四湖湿地近30年的景观类型转移状况、生态等级变化情况进行定量时空分析,结果表明:(1)近30年来南四湖自然湿地面积逐年下降,人工湿地面积逐年上升,非湿地略有增加,由1985年自然湿地为主导的"湖泊-芦苇-荷田"景观结构转变为2015年人工湿地主导的"养殖水面-水稻田-湖泊"结构;(2)湖区主要呈现出大量自然湿地向人工湿地转移的趋势,转出面积最显著的是芦苇,为501.88 km2,主要转化为养殖水面、水稻田。转入面积最大的是养殖水面,为305.70 km2,主要由芦苇、荷田及湖泊转化而来;(3)1985~2000、2000~2015和1985~2015年景观类型转化强度指数值分别为-0.73、-0.40和-1.12,景观生态等级降低,宏观生态状况驱差,但后15年较前15年生态转差程度有所减缓,转化剧烈区域分布在最容易被人为垦殖的湖区东西两侧。     

内蒙古达里诺尔湖泊湿地动态的遥感监测

利用极轨气象卫星NOAA/AVHRR遥感监测资料,结合实地考察数据,绘制遥感影像图及植被指数图,统计了2000年至2005年,每年4月到9月达里诺尔湖的水域面积,分析了达里诺尔湖泊水体的年际变化,并结合1961年至2004年45年的气象数据,得出以下主要结论:(1)由于气候及人为因素,从2000年起至2003年达里诺尔湖泊的水域面积处于稳定波动状态,而2003年8月后湖泊面积减少,呈下降趋势。(2)在人为因素对环境的作用保持在1个较低水平时,研究区湖面变化与温度和降水的变化有较好的吻合关系,年均气温与湖面积之间存在负相关关系,降水量与湖泊面积之间基本呈正相关关系。(3)该地区气候的变化对湖区生态变化起着重要的作用,人类影响相对较弱,认为温度和降水是影响研究区湖泊面积和水位的主导因素。     

江西98特大洪涝卫星遥感监测及鄱阳湖水体淹没模型的研究

通过洪涝发生前后卫星遥感资料和有关气象,水等资料进行综合分析,研究江西省尤其鄱 阳湖区１９９８年６月、７月特大洪涝灾害的发生特点和危害程度。根据近年来卫星遥感监测实况资料鄱阳湖主体及其附近区域水体淹没模型。     

利用单通道算法对MERSI数据进行地表温度的反演研究

选取2008年8月16日MERSI 1km遥感数据,以新民为中心截取170×170像元区域作为研究区,选用具有普适性的单通道算法对其进行地表温度的反演。结果表明:MERSI LST数值低于观测值12k左右,低于MODIS LST18k左右。虽然MERSI LST反演结果未能达到理想偏差范围,但是反演温度的趋势与实际观测值和MODIS LST趋势基本一致,最高值均出现在康平,最低值则都出现在本溪。     

基于多源遥感数据的大连新港海域溢油诊断

利用MODIS和Radarsat-2遥感数据对大连新港2010年7月16日的海上溢油信息进行提取分析,经过预处理的MODIS遥感数据,采用波段运算提取出溢油信息。较高分辨率的Radarsat-2数据经过几何校正、滤波等预处理,根据溢油的特点采用纹理分析法提取出边界明显的溢油信息,并与MODIS的溢油结果进行比较分析,排除MODIS图像上的非溢油信息,实现两种数据的优势互补。利用ArcGIS 9.3软件分别对2010年7月18日的MODIS数据和2010年7月19日的Radarsat-2数据提取出的溢油区域进行面积计算,其结果分别为174km2和198 km2与中国海监船的报道相符合,说明了此方法的可行性。     

鄱阳湖九江濒湖县区生态补偿必要性分析研究

九江占鄱阳湖水域面积的2/3,是鄱阳湖水系的唯一通江口,也是鄱阳湖生态经济区战略的主战场,对保护鄱阳湖生态环境具有十分重要的作用。从九江濒湖县区环境保护现状和实施鄱阳湖生态经济区战略对鄱阳湖九江濒湖区域的影响分析,进行九江濒湖县区生态补偿必要性分析。     

云南普者黑湿地流域水域面积变化及其影响因素

水域面积变化特征反映了自然和人为对水域生态系统的影响,对水域生态系统的保护、利用和可持续发展有着参考价值。选取普者黑流域1998～2018年共13期Landsat遥感影像为数据源,采用水体指数ENDWI的方法计算普者黑流域水域面积数据,分析研究区22年水域面积时空变化特征及变化趋势,结合同时期的气象、植被、人类活动因素,探讨了引起流域水域面积变化的主要原因。结果表明:(1)1998～2018年来普者黑流域水域面积呈现波动增长的趋势,变化最明显的区域是湖泊地区。其中,1998～2002年水域面积缓慢增加(动态度为0.39%);2002～2010年为水域面积迅速减小阶段(动态度为-1.13%);2010～2019年为水域面积迅速增加阶段(动态度为0.96%);2010年面积最小(557.82 km²),2003年面积最大(620.94 km2),2003年面积最大(620.94 km²);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R2);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R²=0.883)。研究显示,1998年以来人类活动对普者黑流域水域面积的变化产生显著影响,水资源总体上呈波动增加的变化趋势。     

基于MODIS数据的潞安矿区土地覆被变化分析

煤矿区生态系统土地覆被变化是指示煤炭开采活动以及影响生态与环境的重要指标之一。基于EOS/MODIS卫星遥感数据,运用ArcGIS9.3统计与分析模块对2001～2008年间潞安矿区生态系统土地覆被变化进行了分析。结果表明:(1)在主要土地覆被类型转换中,以灌丛向稀树草地、稀树草地向农用地、地表水域向无植被区域转换为主。(2)2001～2003年间的灌丛约有150～200 km2转化为2004～2008年间的稀树草地,稀树草地约有100～150 km2转化为农用地,地表水域约有10 km2转化为无植被区域。(3)煤炭开采、农用地开垦等人类活动以及降水量减少、气温升高为特征的气候变化是研究区土地植被类型变化的两个主要原因。