基于GEE平台的1990—2019年松涛水库水体面积时空变化

为了准确掌握松涛水库水体面积动态变化,保证区域用水安全,实现水资源的可持续利用,通过选用Landsat系列遥感数据,利用GEE(Google Earth Engine)云平台研究了1990—2019年松涛水库水体面积的时空变化。结果表明:1990—2019年间,松涛水库水体面积的年际变化波动较大,整体呈先下降后上升的趋势,而水体面积的月际变化表现出显著的季节性变化规律;研究期间,松涛水库拥有66.43 km~2的永久性水体,出现水陆交替现象的区域主要集中在水库的边缘区域;月降水量、月平均温度分别与松涛水库水体面积表现出显著的负相关关系,而在年际尺度上气候因素与水体面积无明显的相关性,但随着年降水量的增加,水库下一年度的水体面积明显增大。可见GEE云平台可用于连续时间序列、大范围的水体动态变化监测。     

基于GEE平台的国家公园土地覆盖变化遥感检测方法构建

【目的】高效、可靠地提取土地覆盖动态变化信息对于国家公园保护与管理方案制定具有基础性数据支撑作用。本研究主要目的是构建经济高效的遥感监测方法,提取钱江源国家公园体制试点区2001—2017年的土地覆盖变化信息,评估国家公园保护与管理活动的有效性。【方法】首先定义研究区的土地覆盖分类体系(耕地、森林、草地、水体、人造地表和裸地),并利用增强型目视解译方法选取历史训练样本点;其次综合Landsat多季节复合数据的光谱波段、光谱指数、纹理特征和地形特征,基于Google Earth Engine(GEE)云平台执行随机森林分类算法,生成土地覆盖数据集;最后建立土地覆盖转换规则从而识别主要的土地覆盖变化类型及其空间分布模式。【结果】独立样本集验证结果表明,钱江源国家公园2001年、2009年和2017年土地覆盖总体分类精度分别为83.12%、81.82%和87.35%。造林活动、耕地废弃和开发建设的变化信息体现出保护管理工作取得显著成效。【结论】增强型目视解译能够高效、可靠地选取历史训练样本点,从而支持历史土地覆盖数据集构建。采用基于云计算的变化检测技术可快速评估国家公园管理措施的有效性并发现生态脆弱地带,具有高效、经济及计算资源限制性少等优势,可广泛推广应用。     

近31年澳大利亚恰那铁矿生态环境和社会经济影响长时间序列遥感监测

以Google Earth Engine云平台为支撑,基于Landsat遥感数据和夜光遥感数据,利用像元二分模型、空间统计方法,实现了近31 a澳大利亚恰那铁矿生态环境和社会经济影响长时间序列的遥感监测.结果表明:恰那矿区整体上以中等和中高植被覆盖度为主,两者面积之和约占研究区总面积的60％,植被覆盖度呈现出矿区外部>整个矿区>矿区内部的分布规律;矿区建设对周边植被的影响主要集中在2 km范围以内,出现严重退化的像元仅占研究区总面积的1.49％,出现退化趋势的像元和改善趋势的像元分别为5.06％和4.25％,两者占比基本相当;矿区平均夜间灯光指数年均增量约为0.09/a,灯光面积指数增长率为1.37％,整体上呈现随时间不断上升趋势;夜间灯光指数和植被覆盖度以2 km缓冲区为分界点,2 km以内存在显著的负相关关系,2 km缓冲区以外极弱相关或无相关.坚持边开发边治理原则、采用绿色施工方式,是恰那铁矿在取得较好的经济效益的同时生态环境整体保持相对稳定的主要原因,其研究成果可以为将来矿区生态环境保护和经济效益评估提供参考.     

基于GF-1卫星的县域冬小麦面积提取及年际变化监测

利用遥感技术提取冬小麦种植面积及年际变化监测,可为农业经济的宏观决策提供可靠的依据.自2013年我国首颗高分卫星发射以来,高分一号卫星数据以其高分辨率的优势成为了我国农业遥感监测的主要数据源之一.本文以高分一号卫星携带的16m空间分辨率的宽视场(wide field view,WFV)数据为主要数据源,以开封县为例,采用Google Earth(以下简称GE)0.3m遥感影像为样本辅助数据,加上人工目视解译选择样本控制点,采用监督分类中的最大似然法提取冬小麦种植面积,并利用样本点对分类结果进行精度验证和年际变化监测.实验数据表明:采用冬小麦生长周期内的11月份到翌年4月份间的一幅高质量GF-1/WFV影像,利用本文给出的处理流程提取冬小麦面积均可达到农业使用的标准,且1月份为开封县冬小麦提取的最佳时像.同时,采用2013年12月29日、2015年2月25日及2016年2月20日的开封县GF1/WFV数据,面积提取精度均达到95%以上,kappa系数均大于0.96,种植面积提取的数据均略小于河南省统计局公布的数据,但两者呈现出的波动趋势是一致的.结果表明以GF-1/WFV影像为主要数据源,GE影像为辅助数据进行县域尺度上的冬小麦面积提取及年际变化监测的方法是有效可行的.     

基于结构方程模型的安徽省归一化植被指数变化及影响因素分析

定量研究植被变化的影响因素,对区域生态环境保护和治理具有重要现实意义。以安徽省为例,基于Google Earth Engine (GEE) 云平台获取MOD13Q1 NDVI数据,辅以一元线性回归分析法,分析2000-2018年安徽省NDVI时空变化特征和变化趋势,并采用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)量化气候、地形及人类活动对NDVI变化的影响。结果表明：（1）2000-2018年安徽省NDVI随时间变化呈现波动增加趋势。（2）大部分地区为中高和高植被覆盖度,植被空间变化趋势以改善为主,改善区域占研究区面积的81.43%,主要分布在皖南黄山、宣城、池州,皖中滁州、六安、安庆北部及皖北淮南。（3）夜间灯光变化能较好的衡量人类活动变化,对NDVI变化的负向影响最大。地形对皖南山区NDVI变化影响较强,皖中次之,而皖北平原NDVI变化基本不受地形影响。气候变化对皖北和皖中地区NDVI变化影响较强。     

基于SMMI的红碱淖湖区面积遥感分析

红碱淖是我国最大的沙漠淡水湖,在当地气候的调节、水资源的平衡及生物多样性的保持等方面发挥着非常重要的作用。以2000~2014年MODIS陆地植被数据产品MOD13Q1为数据源,在提取NIR和Red波段反射率的基础上,利用土壤湿度监测指数(SMMI)提取红碱淖年内和年际面积数据,并对其15 a间变化趋势进行分析。结果表明:红碱淖面积年内变化规律为每年4月开始缓慢增大,至7月~8月间达到最大,而后逐渐减小;红碱淖湖区面积总体呈线性减少趋势(R~2=0.884 7),由2000年的49.63 km~2减小到2014年的31.88 km~2,变化率为36%,平均缩减速度为1.18 km~2/a。相比较气象因子而言,人类活动是影响红碱淖面积变化的主要因素。     

基于SPOT影像和地面样方的一季稻晚稻遥感监测

利用SPOT卫星影像数据和地面样方数据提取一季稻晚稻种植面积的相对变化率,解决单靠遥感进行一季稻晚稻种植面积监测产生的信息误差,以湖北省一季稻晚稻种植面积为研究区,选取一季稻晚稻光谱特征显著的7 8月份SPOT卫星数据作为遥感数据源,对比分析2009年和2010年湖北省一季稻晚稻种植面积的动态变化,结果表明,湖北省一季稻晚稻种植面积总体变化率为-1.39％.     

基于多源遥感数据的蓄洪区洪涝遥感监测与分析

为科学治理蓄洪区洪涝灾害、有效降低经济损失,以安徽省蒙洼蓄洪区作为研究区域,选择哨兵一号、二号和高分系列卫星影像作为数据源,采用区域生长法快速提取洪水淹没范围,绘制洪涝灾害前后的水体变化监测图,并结合蒙洼蓄洪区的土地利用类型分布图,利用GIS技术分析2020年7—8月洪涝期间蒙洼蓄洪区各土地利用类型受灾情况以及总区域受灾情况的时空变化特征。结果表明:区域生长法结合多源卫星遥感数据,可以快速准确地提取洪涝灾害范围,实现洪涝灾害信息的时效性和高频次监测;蒙洼蓄洪区的重度受灾区域主要集中在中部和东北部地区,西南部地区受灾程度较轻,农田和养殖塘受灾程度最为严重,保庄圩和庄台受灾程度最轻;蒙洼蓄洪区受灾面积的时间变化与蓄洪措施具有很强的相关性,而与当地降水情况的相关性较弱。     

基于时序高分辨率遥感影像的城中村变化监测分析

城中村通过拆迁、改造成为生态、文明、和谐的宜居环境,融入城市的快速发展,是政府迫切推进的工作和重要的民生工程。城中村改造变化需利用科学的技术手段提取一定时序的变化信息,通过对关注信息的提取分析,并与其他相关影响因素进行关联分析,探讨其变化趋势及规律。文章选取同一地区城中村集中改造区域,结合一定时序的高分辨率遥感影像,经几何纠正及影像增强处理符合监测要求后分类提取目标信息,依据同类地物的变化趋势进行研究分析,依据分析结果对城中村改造变化情况做出了科学评价,为进一步开展科学合理的改造及决策提供了科学论据。     

基于多光谱遥感的水质监测处理方法与分析

基于定量遥感理论和方法，将多光谱遥感数据和实测水质数据相结合，研究了水生态环境的空间分布，并对其进行了分析和评价．探讨了多光谱水遥感图像的处理方法和水质参数的数学回归模型，并以太湖水域的悬浮物含量为例，进行了回归分析．结果表明，采用遥感手段对水质进行监测是可行和正确的，由遥感数据得到的太湖水域悬浮物含量的空间分布也与太湖水域的实际情况相符．     

采用时序InSAR技术的广汉市地面沉降监测及影响因素分析

随着城市化进程的不断推进,建设施工活动和地下水开采等频繁人类活动对城市地表稳定性的影响程度逐步加深。基于2018年3月~2021年12月的Sentinel-1A数据,结合永久散射体干涉技术中利用振幅离差指数提取高相干点的方法,采用小基线集干涉技术,获得了广汉市的地面沉降速率和沉降时序,据此分析了广汉市沉降的特征及原因。结果表明,在研究时段内,广汉市接近90%的地区未出现严重沉降现象,小汉镇、金雁街道、三星堆镇和向阳镇出现小规模沉降,施工区及其周边沉降相对严重,最大沉降速率为-31 mm·年-1。此外,沉降主要出现在2018~2020年,建筑施工活动和降水是引起地面沉降的主要因素。     

基于星载雷达遥感的鄱阳湖水域面积时空变化及影响因素分析

鄱阳湖位于江西北部与长江中下游南岸接壤处,是中国最大的淡水湖.明显的涨退水干湿交替造就了流域湿地的丰富资源,其生态及经济价值使得高时间分辨率、高空间分辨率动态监测鄱阳湖的水淹范围显得尤为重要.通过初探哨兵雷达1号卫星2016—2019年遥感数据采用阈值分割法提取鄱阳湖水域面积,并通过构建湖区全年最大淹没时间指数,结合江西五大水系和鄱阳湖区主要水文站水位数据,分析鄱阳湖水域在全年内的面积变化和空间分布规律,同时建立鄱阳湖水域面积和水位的关系.结果表明:1)鄱阳湖水域面积受季节影响很大,近4 a夏季平均水域面积最大为3505 km2,春秋季节次之分别为2602 km2、2227 km2,冬季最小为1902 km2;2)通过构建全年最淹没时间指数发现,占湖区19.9％的面积为年内长久水域;而剩余的81.1％的年内变化水域,受降水量多少的影响,存在干旱或者洪涝的风险;3)鄱阳湖水域面积与星子及湖口水文站水位数据灰色关联度最大,分别为0.7467、0.7359,线性拟合系数均大于0.8,水域面积与水位呈正相关关系.     

基于文献计量学的中国灾害监测研究可视化分析(2000～2019)

为了解当前灾害监测研究领域的现状和热点,对近20年中国灾害监测研究进行可视化分析.分析结果表明:发文量总体呈现明显增加的趋势,研究主要集中在地质学、大气科学、环境科学,且表现出日益紧密的学科交叉性;研究主要围绕洪涝、干旱等气象灾害,滑坡、山洪、矿区等地质、工程灾害展开,逐渐形成了重大自然灾害监测及减灾、地质灾害监测、工程地质监测与防治、气象灾害监测与评估等5个研究团队.     

1998~ 2003年东莞市开发区时空变化的遥感监测及驱动力分析

改革开放20年来珠江三角洲经历了巨大的发展和变化,这种变化一个显著标志就是城市的迅速扩张以及大量开发区的出现.以珠江三角洲发展最快的城市之一东莞为例,探讨了1998~2003年间其经济发展与开发区增加的关系,并从时间和空间上分析了造成这种现象发生的原因和驱动因素.研究发现,随着经济增长速度的加快,开发区面积在东部和南部地区明显增大,表明了开发区面积的增加与该阶段的经济发展有密切的关系.除此以外,研究还表明人口增加、高速公路建设等也是重要的影响因素.     

基于WinPcap的网络监测系统设计及协议分析

网络监测是网络管理、安全和控制的前提,为了深入研究网络监测理论和应用开发技术,探讨了目前流行的WinPcap网络监测理论及其应用系统设计,基于Visual C++设计了一个网络通信监测系统,实现了典型的网络监测管理功能,并对系统通信协议数据包进行了基本的分析。     

基于TPS的基坑变形监测及精度分析

利用全站仪能同时观测角度、距离和高程的特点,通过观测变形点的三维坐标,计算出变形点的水平位移和沉降量.此方法可以单站设置,方便灵活,并在一定精度内代替几何水准的测量,尤其在施工现场复杂的环境,能起到事半功倍的效果.通过精度分析,并与沉降观测数据对比,其观测精度满足深基坑变形观测的精度要求.     

基于遥感影像的福建省长汀县级植被覆盖变化监测及分析

【目的】 通过长期遥感监测的方法,研究我国东南部降雨充沛、土壤易被侵蚀的红壤区县级植被覆盖变化及其驱动因素。【方法】以福建长汀县为研究区,借助2013—2015年高分辨率(1～1.5 m)的Google Earth影像和2015年7月实地调查数据结果为分类蓝本及先验知识,利用1976—2014年8期Landsat MSS/TM数据和专家分类系统把土地利用类型分为森林、灌丛、农田、居民地和裸地共5大类,通过混淆矩阵结合统计数据,分别对分类结果进行精度检验,并基于分类结果分析植被覆盖变化的驱动因素。【结果】专家分类系统对土地利用类型的分类精度(85%以上)较高; 40年来研究区植被覆盖率一直较高(81.5%～88.3%); 森林面积持续增长; 农田面积虽有波动,但总体保持稳定; 灌丛面积总体减少。研究区中部在20世纪80年代存在大量裸土区,1985年以后持续大量减少,2010年以后趋于稳定; 居民地在1995年以后面积经历快速增长阶段,2010年后趋于稳定; 总体耕地面积较少,主要分布在居民地附近。【结论】长汀县植被覆盖在40年间经历了较为复杂的时空变化,驱动因子在不同阶段也不相同。植被覆盖面积经历了先减少后增加的过程,总体的面积增加。在整个变化过程中,植被覆盖面积增加的主要驱动因素是植树造林和水土流失治理工程,植树造林工程使得森林面积增加,水土流失治理工程使得裸土面积减少; 植被覆盖面积减少的驱动因素是城镇化,城镇化造成居民地面积的扩张和灌丛面积的减少。     

基于多元回归模型的GB-SAR监测误差改正及形变分析

针对基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)露天矿边坡监测原始影像干涉相位误差改正不准确导致形变数据精度偏低的关键问题,以马兰庄露天铁矿GB-SAR原始影像为数据源,对原始影像干涉相位误差来源和分布特征进行了分析.提出了利用三重阈值提取PS点和高质量PS点的方法,并基于高质量PS点相位与像元坐标建立了多元回归模型.依据该模型对PS点进行相位改正以获取准确形变相位和单幅影像形变量,并在时间序列上进行叠加分析.研究结果表明,基于多元回归模型的GB-SAR形变监测误差改正方法可以准确改正GB-SAR形变监测误差,提高了形变监测数据的精度.     

基于遥感和GIS的黄土丘陵区土壤侵蚀变化监测分析--以静宁县水保世行贷款二期项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了静宁县世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成土壤侵蚀强度等级图.结果表明,项目区2004年土壤侵蚀面积237 km2,侵蚀级别属强度侵蚀;项目区76.6%的泥沙来自于占总面积仅38%的极强度和剧烈侵蚀区域;6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的9 559.4 t/km2下降到2004年的9 340.3 t/km2,侵蚀面积减少了1.62%;土壤侵蚀强度类型的主要转化过程是轻度和中度转化为微度.经分析,项目区25°以上的坡度土壤侵蚀量大于15 000 t/km2,是水土流失治理的关键;在不同的土地利用类型中,耕地侵蚀量最大.