基于RS 的河流物理结构完整性评价的方法研究——以第二松花江为例

以第二松花江子流域为研究区,利用RS和GIS技术,基于水利部《河流健康评估指标、标准与方法 V1.0》并加以改进,将整个河漫滩纳入河流物理结构健康评价的范围,科学地选取相应评价指标,建立520个物理结构评价基本单元,形成基于RS物理结构评价方法。研究结果表明:14个采样点,基于RS物理结构评价结果在0.54~0.80之间,地面实测评价结果在0.55~0.79之间,两种方法评价结果的数值差异均在0.2之内,其差异均在一个健康状态等级之内,且与研究区河岸带物理结构健康状态的总体趋势吻合。     

基于多时相夜间灯光和光学遥感的广西城市格局时空动态变化

以广西桂林、柳州、南宁3 个城市的建成区为研究区, 利用阈值分割法分别对DMSP/ OLS、NPP/VIIRS、Landsat 数据提取城市建成区, 根据夜间灯光总强度指数(TNLI)、平均灯光强度指数(I)以及综合夜间灯光强度指数(CNLI)的灯光特性分析广西三城城市化水平, 通过计算光学影像的归一化建筑指数(NDBI)、 建筑用地指数(IBI)、仿建筑用地指数(SIBI)、综合加权建筑指数G 采用阈值法提取3 个城市1992、2000、2009 和2017 年4 个时间段的建成区, 最后利用城市扩张速率、强度指数和空间重心位置转移定量分析25 年来广西三大主要城市建城区时空演变特征。结果表明: 1)广西城市化水平不断提高; 2)利用陆地卫星遥感与夜光遥感对城市建成区提取具有一定可信度, 陆地卫星提取的总体准确精度达到了93%, 但提取的整体精度比夜光遥感低, 夜间灯光数据的总体精度都在83%以上, 总体提取精度达到了96%; 3)广西三大主要城市的城市化进程速度在加快: 南宁在1992—2017 年城市扩展速度由11. 88 上升至34. 4, 柳州在此期间由6. 95 上升至21. 74, 桂林城市扩展速度由8. 11 上升至16. 74。以上结果同时说明了广西城市发展整体呈现上升趋势, 建成区的空间扩展范围随时间推移表现出高强度增长模式, 这与广西规划的城市化进程发展趋势一致。     

OSGB 模型自动转换为DWG 的三维模型

针对AutoCAD 软件不能直接使用OSGB 模型数据的问题,分析了OSGB 与DWG 模型的组织方式,利用OSG 和ObjectAＲX 二次开发包,完成了OSGB 数据的解析,进一步根据DWG 模型在AutoCAD 中的组织方式,将解析得到的数据重组为DWG 三维模型,最终实现了OSGB 模型到DWG 三维模型的自动转换。实例表明,利用本文方法能够正确提取出OSGB 模型的几何和纹理数据,并重组为具有真实感的DWG 三维模型,转换后的模型具有良好的显示效果。     

供水管网异构数据集成共享关键技术研究

针对供水管网存在数据异构和管网信息共享时语义表达不一致,特别是数据集成时单一相似度计算方法精度较低的问题,设计了具有语义一致的供水管网集成数据模型,提出综合相似度计算方法,进而构建了异构数据的模式和数值映射关系,并以MapGIS为开发平台,实现了语义一致的供水管网数据集成与共享发布。实践表明,研究成果可满足供水管网异构数据集成与共享的应用需求,可为其他行业管网数据集成和共享建设提供参考。     

基于遥感的河岸带生态修复效应定量评估—以辽河干流为例

物理结构完整性(PSI)是河岸带生态系统的基础特征。通过定量分析PSI的动态变化,可以有效评估河岸带生态修复效应。以辽河干流河岸带为研究对象,选取植被覆盖率、河宽比和人工干扰程度等作为监测指标,利用遥感(RS)和地面实测方法分别评价2010年和2016年的PSI,将其作为评价指标对河岸带生态修复效果进行定量评估。同时,利用Getis-Ord Gi*统计量对PSI值进行空间自相关分析,通过冷点与热点的空间分布来识别河岸带稳定及脆弱区域。研究结果表明,基于RS的河岸带物理结构评价方法与地面实测的结果一致,河岸带生态修复前后的PSI平均值由63.47提升至72.07,处于亚健康状态的河岸减少了189.5 km(97.1%)。辽河干流27.5%河岸带的修复效应显著,结构稳定性状况得到明显改善,整体上达到了生态修复的预期目标。修复后的PSI存在5个统计学意义上的显著热点和冷点,局部空间自相关性较强,其中冷点为低值聚集的河岸带脆弱区,与河岸带生态修复效果不理想的区域在空间上存在一致性。研究结果在评估河岸带生态修复效应的同时指明下阶段治理工作的方向,为我国北方平原河流的生态修复评估提供科学参考,尤其对于缺少实测资料的修复工程具有重要的应用价值。     

基于夜光遥感的GDP 空间化建模及动态分析——以河南省为例

针对GDP 数据统计通常基于行政单元无法精细表达行政单元内部的GDP 空间分布及其时空动态演变的情况, 使用2006、2010 和2013 年DMSP/ OLS 灯光数据计算了河南省夜间灯光指数, 分析不同灯光指数与GDP 的线性相关性构建了GDP 的最佳回归模型, 并利用相对应年份的统计数据进行精度验证, 实现了河南省GDP 空间可视化表达及动态分析, 制作了1 km×1 km 的GDP 密度分布图。结果表明: 2006、2010 和2013 年的夜间灯光总强度指数TNL 与GDP 的空间分布线性相关性明显, R² 分别为0. 965 9、 0. 976 6、0. 979 0; 各行政区的GDP 模拟值与统计值的平均相对误差分别为8. 19%、6. 04%、8. 08%。2006-2013年河南省18 个地级市GDP 密度图呈现出明显的扩张态势, 模型精度高, 表明灯光数据可作为评价河南省经济状况的重要指标。     

基于GF-1和Sentinel-1A的漓江流域典型地物信息提取

漓江流域是桂林山水的核心,保护漓江流域生态环境已成为国家战略。以漓江流域为研究区域,以GF-1多光谱影像和SAR影像为数据源,采用小波融合算法将GF-1多光谱影像和SAR VV极化的后向散射影像进行影像融合,再利用随机森林算法分别对GF-1多光谱影像、GF-1和Sentinel融合影像构建典型地物高精度识别模型,提取与漓江流域生态环境紧密相关的河流、针叶林、阔叶林、水田、旱地以及居民地等地物类型。研究结果表明:①在95%置信区间内,基于GF-1影像分类的总体分类精度达到96.15%,基于GF-1和Sentinel-1A后向散射系数的影像总体分类精度达到了94.40%;②河流、阔叶林和旱地在基于GF-1多光谱影像的分类精度中分别达到了97.74%、93.20%、90.90%,比基于融合GF-1多光谱和SAR的数据分别高出7.57%、8.96%和1.22%,其余地物类型两者分类精度相近;③GF-1多光谱和SAR数据的融合中,利用了小波变换进行图像融合,发现融合图像的喀斯特地貌突出,增加了地物特征的差异性。     

基于GEE 的桂林市主城区热环境变化定量遥感分析

以桂林市主城区为研究区, 基于谷歌地球引擎(GEE)采用随机森林算法对2010、2014 及2018 年3 期Landsat 遥感影像进行土地利用分类, 并采用单窗算法进行地表温度反演, 根据NDVI 像元二分线性模型解算地表植被覆盖度, 最终对土地利用、植被覆盖及地表温度进行动态的统计及对比分析。结果表明:2010-2018 年桂林市主城区平均温度呈上升趋势, 8 年共增加1. 29℃ , 且各级别温区由低温区、较低温区及中等温区转化为较高温区及高温区; 较低温区及低温区主要分布于植被及水体覆盖区域, 而中等温区、较高温区及高温区主要分布于建设用地及未利用土地覆盖区域; 2014-2018 年, 高植被覆盖度面积大幅缩减(缩减 31. 34%)主要原因在于建设用地面积的大幅增长(扩张30. 19%); 基于GEE 的随机森林算法土地利用分类具有较高的分类精度(3 个时期均高于80%)。研究结果可为改善城市热环境提供科学依据,也可为桂林市制定的发展战略提供科学参考。     

基于微信程序的水准测量程序设计与实现

鉴于数字测绘已成为测绘发展的必然趋势,开发了基于水准测量的微信程序, 依照 《国家三、 四等水准测量规范》 和测量平差理论, 具有观测数据输入及质量检核、计算和显示高差中数、闭合差以及平差后高差、高程等功能。以桂林理工大学雁山校区为试验区,使用电子水准仪和微信程序进行四等水准测量,并将计算得到的平差结果与南方平差易2002 软件计算所得结果进行交叉验证, 两者平差后结果相差0~2 mm。结果表明: 该程序在各种地形条件下的误差均符合精度要求且数据结果无误, 可应用于四等水准测量。     

基于GEE的2011—2021年广西林火碳排放格局时空变化

森林火灾对中国碳循环及“碳达峰”进程造成的影响重大。利用2011—2021年广西MCD64A1、MCD12Q1和MOD17A3数据集，基于GEE平台，通过可燃物载量模型和碳排放因子法，估算了广西林火的可燃物载量、碳排放量和主要含碳气体排放量(CO₂、CO和CH₄),利用线性回归法和归一化手段等，从年尺度和月尺度上分析了广西森林过火因子及其NPP总量的时间统计量以及空间分布，以及林火碳排放量和林火主要含碳气体排放量的时空变化特征，结果表明：(1) 2011—2021年广西森林总可燃物载量为2.78×10⁵ t,其中林草地和混交林可燃物载量最高，分别为2.71×10⁵、4.31×10³ t,稀树草原和落叶阔叶林最少，分别为146、74 t;(2) 2011—2021年广西碳排放量密度与林火点密度的空间分布基本一致，呈现不均匀分布，且主要集中在百色、河池及百色与贵州的交界区域，表明上述区域需要重点防控；(3) 2011—2021年广西主要含碳气体总排放量为3.59×10^5<...