矢量景观指数在遥感信息提取中的应用——以乾安湖群为例

景观方向性是景观空间格局的重要特征,能够反映和影响景观的生态流.实现快速、准确地从遥感影像上自动提取景观的方向性信息,对于景观的驱动力分析和景观异质性分析等都具有十分重要的意义.本文基于面向对象的方法对乾安县TM影像进行多尺度分割提取湖群,并利用正方像元指数SqP提高分类精度,应用矢量景观指数于分割处理后的湖群对象,提取景观的方向性信息.实验结果表明:该方法对象分割精度高(制图精度:97.8%,用户精度:97.5%),方向性信息提取准确、快速,为湖群的成因分析提供了数量化和可视化依据.本文同时结合了两方面的研究方法,提供了两方面的研究思路:一方面是景观格局指数在影像分类中的应用,另一方面是矢量景观格局理论进一步的应用扩展.     

1960—2014年淮河流域极端降水发生时间的时空特征

利用淮河流域25个分布相对均匀站点的逐日降水资料,借助线性趋势、圆形统计、EOF分析等方法对1960—2014年流域的极端降水发生时间的时空特征进行分析。研究表明:(1)淮河流域极端降水发生时间主要集中在7月中下旬,并表现出明显的年际振荡。流域平均的极端降水发生时间表现出提前趋势,但未达到0. 05显著性水平。发生时间集中程度随年份上升,上升趋势达到了0. 05显著性水平。综合分析表明,流域7月份发生极端降水的可能性增大。(2)流域极端降水发生时间在空间上由西南向东北逐渐推迟,大部分站点发生时间呈微弱提前的趋势,该分布规律与梅雨和台风的影响有关,而提前趋势与20世纪90年代以来我国主雨带的年代际北移有关。(3)流域极端降水发生时间的EOF分析结果显示,第一模态空间典型场呈"西北-东南"反位相分布;第二模态空间典型场呈一致性分布,分别揭示了流域极端降水发生时间在空间上的分异特征和近似一致性分布特征。     

工业管网总图CAD数据到GIS数据转换方法的研究

工业管网分布相对集中,密度大,布局较为复杂,附属物种类多,施工时间跨度大,并历经多次更新,历史档案资料常有冲突、缺失或遗漏等问题。为改进管理,本文分析了一类工业管网总图CAD数据,通过实验分析和研究了几种常用的CAD数据到GIS数据的转换方法,选择通过ArcGIS Engine编程完成CAD数据到GIS数据的转换工作,实现了数据的高效转换,为实现工业管网档案数字化提供了支持。     

浙江一次江淮气旋后部强对流暴雨过程诊断研究

利用地面降水观测、NCEP/NCAR FNL再分析、ECMWF模式预报场和FY-2H静止卫星TBB资料, 对2020年6月30日浙江省一次暴雨过程进行了综合分析。结果表明: (1) 200 hPa南亚高压强高空辐散、中纬度低槽东移、副热带高压带状稳定的阻塞形势、江淮气旋后部下摆冷空气与暖湿气流交汇形成的冷式切变等共同提供了有利的环境条件; (2)对流层中低层水汽通量向高空伸展、700 hPa正的垂直螺旋度中心都对暴雨落区有示踪作用, 高层正水汽通量散度强于低层负水汽通量散度, 垂直螺旋度和垂直速度中心几乎重合, 先低层强辐合后强垂直上升运动均为本次暴雨的发生提供了重要的水汽和动力条件; (3)暴雨发生在MPV、MPV1和MPV2为正负过渡的零值区, 为对流不稳定和斜压不稳定相结合区域, θ_se线密集区与地面近乎垂直, 湿位涡的高值中心位于θ_se梯度最大处, 高空湿位涡下传触发了位势不稳定能量的释放, 引起大范围的强对流暴雨; (4) 850 hPa冷切变线附近的降水云团, 是由多个块状对流云团合并加强形成完整的带状积雨云团, 而上游不断有新生对流云团生成东移补充消散的老单体, 触发阶段对流云后向传播, 扰动发展阶段对流云团合并过程, 形成对流云串的“列车效应”。      

基于元胞自动机的三江平原湿地景观时空演化模拟研究

通过湿地景观时空演化过程模拟,可以揭示景观演替的机制与规律,实现景观的可持续利用,为湿地保护与管理提供决策支持.该文以三江平原典型内陆淡水湿地为实验区,运用元胞自动机技术开展湿地景观变化过程模拟实验,模拟与预测的视觉效果均较好,点对点评价的总体精度达84%以上,验证了元胞自动机在湿地景观时空演化模拟中的可行性与有效性.     

基于CloudSat资料对中国低纬度陆地区域卷云物理特征的研究

利用2008年9月—2016年8月的CloudSat卫星资料对发生在我国低纬度陆地区域(5°~36.5°N,78°~124°E)的卷云物理特征进行统计分析,并分别讨论东部沿海、中部、西部3个子区域的卷云物理特征的季节变化。结果表明:卷云的整层发生率西部地区整体低于中部与东部沿海地区。3个子区域整层发生率均在夏季最高、冬季最低。卷云的主要发生高度在5.04~18.71 km,垂直分布中卷云发生率的最大值出现在春季中部地区,为15.34%,高度为9.83 km。冰水路径最大值出现在夏季的东部沿海,液水路径最大值在秋季的西部地区。冰水含量、冰粒数浓度、冰粒有效半径的主要分布高度与卷云的发生高度一致,液水含量、液滴数浓度、液滴有效半径的主要分布高度在5.04~9.35 km。3个子区域卷云冰水含量、冰粒数浓度、冰粒有效半径垂直分布中大多集中在中上部;液水含量垂直分布主要集中在分布高度的中下部。四季卷云雷达反射率因子的最大值在-19.89~-16.78 dBZ,分布高度在7.19~10.55 km。     

衢州市雾天气的成因分析和预报研究

利用1980—2017年逐日雾观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,采用统计学、天气学、累积频率等方法分析了衢州市雾日的时空分布特征及雾预报方法。结果表明:①衢州市雾的空间分布呈北多南少、山区明显多于平原的特征;雾出现时间主要集中在冬春季,83.2%的雾出现在23时—次日09时,峰值在06时;②容易导致衢州出现区域性雾的地面天气类型有4类:冷锋前暖区型、大陆高压型、入海高压后部型和低槽型;500 hPa高空环流形势有3种:低槽型、高压脊型和纬向气流型;③雾发生前一天对流层低层小风、高湿并伴有逆温,其中低槽型雾逆温层接地,其他3种类型逆温层抬离地面;④用累积频率法定量给出了雾出现的相对湿度、风速、逆温的阈值与消空指标。⑤经过两年使用,该预报模型预报准确率达71.2%,具有较强的预报价值。     

扎龙国家级自然保护区丹顶鹤巢址的空间分布格局分析

依据1996年、2003～2007年扎龙自然保护区丹顶鹤(Grus japonensis)巢址分布数据,计算巢址分布的质心、巢址的空间离散度,分析了巢址的空间格局特征;并统计了巢址与芦苇(Phragmites Australis)沼泽的高程.研究结果表明,如果不遇到严重的干扰,扎龙保护区丹顶鹤巢址的质心主要分布在核心区内,每年的偏移主要集中在核心区内部;而在受到火灾干扰的2005年,丹顶鹤巢址的质心几乎迁出了核心区.扎龙湿地丹顶鹤巢址空间分布在此期间具有聚群的特征,2005年以前,丹顶鹤营巢距离逐年缩小;而2005年以后营巢距离又有所增加.丹顶鹤巢址分布在高程142～148 m的占92.03%,而芦苇沼泽分布在高程142～148 m的占82.04%;丹顶鹤巢址分布于坡度小于0.25°的占90.93%,芦苇沼泽分布在坡度小于0.25°的占87.31%;芦苇沼泽和丹顶鹤巢址在高程、坡度上的分布相关性较强,说明芦苇沼泽是扎龙湿地丹顶鹤营巢的重要生境.     

基于Radon域描绘子乾安湖群湖泊形态变化遥感信息提取

以乾安湖泊群为研究对象,利用1989年和2001年乾安县TM影像分割得到两个时期的湖群对象,利用具有几何不变性的Radon域描绘子提取每个湖泊对象的形态特征向量,根据所定义的湖泊相似度指数计算出两个时期湖泊对象的相似度,定量地描述了湖泊对象的时空形态变化特征。通过对所建立的面向对象数据库的挖掘,得到了比传统的湖泊面积变化检测更加丰富有效的信息,为防止湖泊进一步萎缩制定有效的保护性措施提供了数量化依据。