基于改进遥感生态指数模型的锡林郭勒草原生态环境评价

气候变化和人类活动的不断加剧,引发了生态环境质量问题,快速准确的评价区域生态环境的历史和现状,对实现人与自然的可持续协调发展具有重要意义。本文基于遥感技术分别反演出绿度因子、湿度因子、干度因子和热度因子,使用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(MRSEI)。利用相关性分析,分析MRSEI的代表性,建立基于MRSEI的锡林郭勒草原生态环境评价模型,对锡林郭勒草原近26 a的生态环境进行了总体评价。结果表明:MRSEI可集中4种生态因子信息,能够准确的对生态环境进行评价;锡林郭勒草原从1991—2017年生态环境质量呈现出先好转后恶化的趋势; 1991年研究区上游的生态环境质量优于下游,生态环境质量东部优于西部; 2004年,研究区整体生态环境质量空间差异较1991年变化较大,上游大多数地区生态环境质量提升,但下游明显降低;至2017年,整个研究区生态环境质量全面降低,仅在锡林河上游两岸与流域的南部和东南部保持良和优良。     

3S技术在精准农业中应用的研究

阐述了3S技术的原理及其在精准农业中的应用,采用差分GPS大大提高定位精度,应用归一化植被指数NDVI值对叶面积指数和植株含氮量进行监测,依GPS定位导航将田块按网格取样,经分析后生产施肥处方图已指导变量施肥。     

基于自然光照反射光谱的温室黄瓜叶片含氮量预测

利用便携式光谱辐射仪测量了自然光照条件下温室黄瓜叶片的光谱反射率,并计算了反射率光谱的一次微分光谱。反射率光谱以及一次微分光谱与叶片含氮量的相关分析表明,温室内光谱特性与叶片含氮量相关性最大的敏感波段分别是505～664 nm和685～722 nm。当利用原始光谱进行分析时,通过变量筛选得到了4个敏感波长,分别是568、596、640和664 nm。偏最小二乘回归分析(PLSR)以及归一化颜色指数(NDCI)分析都表明,建模时的相关系数R_C>0.800,模型验证时的相关系数R_V>0.700。对微分光谱进行的相关分析结果表明,利用单一敏感波长520 nm就可获得理想模型,建模时的相关系数为0.880,模型验证时的相关系数为0.787。对比原始光谱的PLSR模型与一阶微分光谱的一元线性回归模型可以得知,原始光谱以及一阶微分光谱都可用于温室内叶片含氮量的预测,而且一阶微分光谱在一些特殊的波长处具有更高的预测能力,这些模型将成为开发便携式作物长势诊断仪器的技术基础。     

基于遗传算法的遥感数字图像镶嵌研究

遥感数字图像的镶嵌处理是遥感图像处理的基本工作之一，为此介绍了一种基于遗传算法确定图像重叠区和调整图像色度，以辅助完成遥感图像的镶嵌工作的新方法。     

抚河中上游流域景观格局演变研究

以3期Landsat TM/OLI影像为数据源,借助ArcGIS等软件分析了抚河中上游景观的总体构成变化及景观类型的转化特征,运用景观格局指数法研究了抚河中上游景观格局的变化规律,结果表明:2001～2017年,抚河流域中上游的建设用地和其他用地景观面积呈增加趋势,林地、农用地和水域景观面积持续减少,草地、滩地景观面积呈先减后增的趋势,但研究期内面积仍减少;景观的转化主要是农用地和建设用地、林地和建设用地、农用地和林地之间的转化,以农用地和林地的转出,建设用地的转入为主;林地景观始终是抚河中上游流域的优势景观,农用地次之,且分布较为集中;建设用地景观优势度不断上升且趋于集中分布。抚河中上游流域整体景观破碎化程度增加,异质性增大,景观类型不断丰富,趋于均衡化发展。     

RSECTS开发和在草地及其它土地资源动态监测中的应用（Ⅱ）

利用１９９１～１９９３年在新疆阜康县不同草地类型上观测到的牧草产量、环境资料与地面光谱、气象卫星资料等，进行了多重相关分析。结果表明，不同类型的草地产量和环境因子与各种遥感绿度值间存在着显著相关性（Ｐ＜０．０５），相关系数（ｒ）均达到０．８４以上．并通过Ｆ检验．通过３年多研究，主要运用确定性强的遥感、环境和牧草产量及其它土地资源资料，借助于计算机和ＧＩＳ，开发和建立了遥感环境综合技术系统（ＲＳＥＣＴＳ）。利用ＮＯＡＡ气象卫星信息和ＥＲＤＡＳ软件，进行了阜康县草地类型分类、草地和土地类型图及产量分级图制作，建立了ＮＯＡＡ卫片目视解译标志。并且利用ＲＳＥＣＴＳ系统，对阜康县草地与其它土地资源进行了大面积动态监测与分析．研究发现，１９９２年该县的草地与其它土地资源比１９８２年前有较大变化，其研究结果也证明，利用ＮＯＡＡ气象卫星资料可进行草地和其它土地资源初级生产的动态监测．     

宁东能源化工基地生态环境遥感监测评价

应用长达7a遥感监测数据,对宁东能源化工基地生态环境变化做定量研究。监测研究采用常规卫星影像与软件程序结合,建立DEM数字模型,运用图像解译获取研究地理信息与数据,通过计算生态环境状况指标综合评价该区域多年来生态环境的变化过程及最终结果。结果表明宁东能源化工基地生态环境状况指数为40.04,宁东工业园区生态环境状况指数达到52.3,太阳山能源新材料基地生态环境状况指数达到48.61,总体评价生态环境逐年趋于良性改善,局部变化显著。     

利用动态阈值决策树分类的华北平原冬小麦动态监测

华北平原是中国最大的粮食生产基地,准确监测其冬小麦种植面积及其变化对粮食产量预测和国家粮食安全具有重要意义。然而,不同土地利用产品所估算的小麦面积、空间分布及其动态均存在较大分歧,不能有效反映出冬小麦的长期变化特征。该研究结合作物物候特征和已有小麦专题数据产品,首先构建动态阈值决策分类算法,以降低传统方法在阈值设定和样本筛选方面的不确定性;进而分析了2003—2022年华北平原区冬小麦播种面积的长期变化规律。结果表明：1）该研究提出的动态阈值决策分类算法能准确地提取冬小麦面积,平均总体精度为93.44%,且与统计数据具有较高的一致性;2）2003—2022年华北平原冬小麦种植面积整体呈上升趋势,不同地区变化类型差异较大;3）研究时段内,持续种植冬小麦的耕地面积仅占各年份种植范围总面积的5%,种植次数低于10 a的面积占比达55%;4）河北中南部、山东省西部和河南省中北部冬小麦种植面积相对稳定,京津冀地区以及山区冬小麦播种面积变化相对频繁。该研究可为大尺度冬小麦动态监测提供了新的方法视角,并对科学制定耕地调控策略具有重要意义。     

农田环境下无人机图像并行拼接识别算法

为改善在农田环境下无人机图像计算速度和效率,该研究提出了一种农田环境下无人机图像并行拼接识别算法。利用倒二叉树并行拼接识别算法,通过提取图像拼接中的变换矩阵,实现拼接识别同时进行。根据边缘设备的CPU核心数和图像数量自动将图像拼接识别任务划分为多个子进程,并分配到不同核心上执行,以提高在农田环境下的计算效率。试验结果表明：相同试验环境和数据集条件下,倒二叉树并行拼接算法的拼接耗时相较于商业软件平均减少了60%～90%左右;在农田环境下,倒二叉树并行拼接识别相较于串行拼接识别的耗时减少了70%,图像识别的平均像素交并比提升了10.17个百分点,说明在农田环境下采用多线程倒二叉树并行算法可以更好地利用农田环境下边缘设备的计算资源,大幅提升无人机图像的拼接和识别的速度,为无人机的快速实时监测提供技术支撑。     

林权改革中遥感影像真彩色融合技术探讨

以云南宜良县、昆明市五华区的林权改革项目为依托,针对林改的对象,林改的特殊性、广泛性等特点,对林改项目中的遥感影像融合技术进行研究,针对快乌卫星影像蓝光波段缺失的特点,探讨如何对蓝光波段进行模拟,使得研究区域的遥感影像真彩色融合的效果更为理想。