应用遥感方法研究黄河三角洲地表蒸发及其与下垫面关系

文中主要应用遥感方法计算了黄河三角洲地表蒸发量及其地表特征参数。地表特征参数及其合理组合揭示出黄河三角洲下垫面的基本特征:农田植被指数和天然植被的植被指数有不同的变化规律,下垫面覆盖度低,裸地较多,地表较湿润,蒸发量较大。蒸发量时空分布主要受下垫面条件控制,滨海裸地和受人类活动影响较大的农田等地蒸发量较大,年际平均蒸发量在570~860 mm之间。     

利用TM遥感影像和DEM估算山区地表反照率

利用Landsat TM遥感影像可见光-近红外波段的数据和DEM,计算了复杂地形条件下的反射率,再将窄波段的光谱反射率组合得到地表反照率.在计算反射率时解决了两方面的问题:计算太阳入射光谱辐射时考虑了微观地形因素的局地海拔、地形坡度、坡向、地形遮蔽等参数对较高分辨率影像的影响;考虑了大气对遥感图像的影响.在全面地考虑了大气和地形对影像影响的基础上,发展了一个适用于利用DEM和较高分辨率的卫星影像计算复杂地形条件下的地表反射率和反照率的模型.以黑河上游山区为例,利用TM图像和DEM计算了复杂地形条件下的地表反照率,对结果进行验证表明模型合理可行.     

黄河三角洲地下水位分布的遥感模型研究

文章综合考虑植被、土壤理化性质及水文资料,使用全波段Landsat-5 TM图像,用遥感-数学-模型学结合的研究方法,在实地考察地下水位、土壤水分和其他辅助资料的基础上,建立了评价地下水位分布的遥感模型——GLDRS(Model of Groundwater Level Distribution Using Remote Sensing)。利用GLDRS对研究区进行了实地验证,结果表明:研究结果符合实际情况,认为在地下水埋藏深度不大于3m的自然带,利用GLDRS多波段模型监测并评价地下水位分布是可行的。     

近地表气温遥感反演研究进展

高时间分辨率的近地表气温空间分布数据是许多陆面过程模型中非常重要的输入参数之一.在常规气象观测站点稀少或没有的情况下,利用遥感技术进行较高时空分辫率的近地表气温估算与反演,在理论方法与业务实践上都具有重要研究意义.根据地表能量平衡与辐射平衡原理,在气温遥感反演物理机制分析的基础上,总结了国内外近年来气温遥感反演的研究进...     

基于遥感的黄河三角洲农作物需水时空分析

以黄河三角洲为研究区域,系统地提出了用多种分辨率遥感影像进行区域蒸散反演,结合气象数据,进行不同时空条件下农作物需水的分析.通过反演地表反照率、地表温度、地表比辐射系数等参数,进一步计算出地表净辐射通量、土壤热通量、显热通量,根据地表能量平衡方程进行了蒸散的遥感反演;利用5个时相的NOAAAVHRR数据和一个时相的TM数据反演了1999年7～9月的蒸散,并利用TM影像反演的蒸散结果,提高了NOAA气象卫星蒸散反演结果的空间分辨率,大大增加了遥感蒸散反演的实用性.利用6个时相的遥感数据反演的蒸散结果及计算的日潜在蒸散数据对1999年7～9月黄河三角洲各灌区农作物的需水总量进行了时空分析.     

全球变化下地表反照率研究进展

地表反照率表征地球表面对太阳辐射的反射能力,决定着地表与大气之间辐射能量的分配过程,是影响地球气候系统的关键变量。在全球变化日益突出的今天,地表反照率与全球变化的相互影响机制已经成为地球科学研究领域的热点问题之一。地表反照率的细微变化,会影响到地气系统的能量收支平衡,进而引起区域以至全球气候变化。详细介绍地表反照率影响...     

川东某地地表土壤烃类蚀变特征及遥感机理研究

选择川东三个土壤剖面进行了矿物与有机化探分析,通过两类指标的空间对比,确定其烃类蚀变的类型、强度和空间分布。利用典型土壤样品分析了烃类蚀变的光谱特征,定量探讨了两类蚀变的遥感机理,结果表明：（１）与烃类蚀变相关的土壤矿物指标与有机指标在成因上紧密联系,在空间分布上趋于一致;（２）油区土壤在各波段平均反射率明显低于非油气区土壤且具有高的ＴＭ５／ＴＭ７;（３）含铁的粘土矿物尤其是蒙脱石含量的增加,会造     

隐伏地质异常地表间接显示模拟的遥感地质统计分析

根据隐伏地质异常表面产是接显示模拟实验的结果,经遥感地质定量分析表明,隐伏地质异常在地表的间接显示信息是以线性体复杂模式在被动遥感图像上得以显示的。     

不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究

多平台、多传感器米级/亚米级光学遥感数据的快速获取能力的提升使震后应急期间及时、全面了解大地震同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征及准确分析发震断层类型等成为可能。文章以2001年青海昆仑山口西M_S8.1地震、2008年四川汶川M_S8.0地震、2010年青海玉树M_S7.1地震和2014年新疆于田M_S7.3地震为大地震典型震例,选取震后高分二号（GF-2）、WorldView-2和Landsat-7等卫星遥感数据及航空遥感数据为主要光学遥感信息源。分析了遥感技术在地表破裂识别中的适用性基础上,根据同震地表破裂基本单元的几何形态特征和色调特征,建立了不同性质的地震陡坎、跌水、地震凹陷、地震裂缝、地震鼓包（梁）、挤压隆起/挤压脊、拉分盆地、断塞塘、断层槽谷等微型构造地貌和水系、河流阶地、洪积扇（台地）、湖积台地、公路、田埂等地质体/地物的水平断错地貌的遥感识别标识。根据不同地表破裂基本单元的空间分布遥感分析,可完善其平面组合特征及快速、准确推断发震断层的类型。对于走滑型地震,结合里德尔剪切破裂模型,可快速分析主破裂带与次级破裂带、共轭剪切破裂等的空间关系,准确、完整掌握地表破裂可能出现的空间位置。不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究可为大地震后应急救援期间同震地表破裂的快速识别和分析提供技术支撑,遥感分析结果可为震后发震断层的空间延伸及类型判断、地震烈度图的精准修正等提供重要的辅助信息依据,同时也可针对性地指导震后地表破裂的科学考察。

     

城市不透水面与地表温度定量关系的遥感分析

作为城市下垫面的最主要组成部分,城市不透水面是引发城市热岛效应的主要因素,但目前不透水面与地表温度之间的定量关系仍不明确,不同研究的结论也不尽相同。选取了上海、广州、北京、长沙、兰州、福州等6个代表我国不同区域的城市作为研究区来进一步研究城市不透水面与城市热环境的定量关系。采用Landsat ETM+影像和线性光谱混合分析法提取出各个研究区的不透水面,利用热红外波段反演出各研究区的地表温度,采用多种回归模型和大样本量对二者之间的相关关系进行定量分析;在此基础上讨论了不透水面对城市热环境的影响机制。结果表明：不透水面与地表温度呈明显的正相关关系,并且以指数函数为最佳拟合模型,回归方程的相关系数均为0.750以上,最高可达0.954 1;高不透水面盖度地区的升温幅度更大,比低不透水面盖度地区高出0.600~1.700 ℃,其原因主要是高不透水面盖度地区的植被覆盖率低,蒸腾蒸发作用小。     

黄河流域主要水文参数遥感反演

以土壤、大气和植被系统(SPAC)能量流动与物质转换机理为指导,建立了黄河流域主要水文参数的遥感反演模型,利用静止气象卫星GMS-5和风云2号数据,对黄河流域的降水量、蒸散量进行了反演,利用地面资料对降水量反演结果进行了校验;利用大孔径闪烁仪对蒸散量反演结果进行了多方位的验证。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价

以黄河三角洲滨海湿地系统为研究对象,基于描述滨海湿地健康条件的4项功能,充分考虑滨海湿地生态地质环境系统的特征及其健康响应因素,建立了黄河三角洲滨海湿地健康条件评价的概念模型和指标体系。以统计监测和遥感数据为基础,采用RS和GIS技术,通过栅格化实现分区评价及其结果的优化整合,探讨了黄河三角洲滨海湿地健康的时空分布规律。结果显示：黄河三角洲滨海湿地现状健康条件处于健康的占14.2%,亚健康的占61.9%,一般病态的占23.9%;近期（2010－2015年）,河口三角洲湿地生境质量会逐步改善,向健康方向发展,而北部和南部部分滩涂区及神仙沟流路等局部地区在自然和人为因素的共同作用下,环境质量会有一定的降低;影响黄河三角洲滨海湿地健康条件的主要因素是全球气候变化背景下的区域水循环关键过程及其时空变化、湿地开发等人类负面干扰和黄河下游生态调度。应继续加大黄河下游生态调度的力度、积极实施生态修复工程,以促进黄河三角洲滨海湿地持续健康发展。     

水沙环境改变下的黄河口变化遥感监测与分析

黄河上游来水是控制黄河三角洲湿地发育的主导因素。黄河径流特征不断变化,水沙环境不断改变,黄河三角洲岸线、陆地面积、新生湿地及生态状况也在发生着变化。以2000年为界,对其前后几年的来水来沙特征及河口变化特征进行了遥感监测、对比,分析了新、旧水沙环境下黄河口的变化特征及其与水沙条件改变的关系。从分析结果来看,2003年水沙条件相对理想,有利于河口陆地面积增加及生态环境改善。总体来看,1996至2006年间,河口陆地面积增减处于波动状态,整体上呈增加趋势,但增加程度不显著。水沙环境的改变导致黄河口出现了不同的发育特征。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价概念模型

滨海湿地健康与生物学特征主要取决于区域上的水文与盐度体制以及景观尺度上的土地利用现状。然而,由于滨海湿地条件评价的指标和标准并不十分清楚,因此,对滨海湿地系统条件进行评价,目前仍是环境科学的难点。中国地质调查局（CGS）青岛海洋地质研究所与美国地质调查局湿地研究中心合作先后为美国密西西比河下游生态环境及中国黄河三角洲（YRD）滨海湿地评价建立了概念模型。本文将陈述YRD湿地评价的概念模型。此模型的建立在于确定滨海湿地当前的条件和随时间改善或退化的过程,以及确定优先管理的区域。CGS项目之所以选取YRD作为滨海湿地的研究对象主要是因为它具有重要的生态意义。由于上游来水减少或黄河断流,该区湿地生境十分脆弱。本文提出此概念模型可为今后湿地条件评价指标确定、调查研究活动和数据采集提供指导。通过该模型的构建,使环境变化可用具体指标来度量,从而服务于滨海湿地生态系统的保护与管理活动。     

航空激光高程测量在黄河三角洲北部潮滩监测中的应用

调查潮滩的演化对海岸保护和开发非常重要。随着人为活动的增强,即使过去认为稳定的潮滩也在发生着显著变化。利用航空激光测高(LIDAR)数据和实测剖面数据对黄河三角洲北部潮滩的地形特征和变化进行了分析。这段海岸的西段海岸平直,潮滩坡降小于1/1000,不发育潮沟,潮间有人工开挖的沟道。海岸的东段为老黄河刁口流路岸段。老黄河口岸段突出海岸,同时在两侧形成2个小海湾。LIDAR数据揭示了本段潮滩的三维地形和剖面特征。老黄河口突出岸段西北侧潮滩剖面为平直斜坡,坡度1/1000。而其东侧小海湾湾底的剖面呈上凸的形态,该特征与平面的地形分布、潮间茂密的盐地碱蓬一起,指示淤积。再向东在大堤围成的岬湾内,潮滩受波浪作用形成潮间坝。因此,黄河三角洲北部潮滩受局部地形影响大,局部岸段呈侵蚀状态或淤积状态。LIDAR数据还揭示了潮沟的特征。顺着潮沟的走向,沟底的坡度比潮间带的坡度小,近乎水平,说明涨潮时为何潮沟水位会迅速上升。     

基于RS、GIS集成技术的黄河三角洲海岸线变迁研究

海岸线变迁是黄河三角洲地区重大环境地质问题之一。本文应用RS、GIS集成技术,通过对黄河三角洲海岸线钓口段、黄河港段和河口段3个区段28年(1976—2004年)MSS和TM系列影像数据的分析研究,发现了1976年黄河人工改道后三角洲海岸线变迁的总体规律与趋势,即北部钓口地区不断侵蚀、后退,东北部黄河港地区基本稳定,南部河口地区不断淤积、前进。这一发现对该区域的资源开发、环境保护等具有重要的指导意义。     

黄河三角洲的沉积动力分区

以2000年及2007年黄河三角洲滨海区采集的123和155个表层沉积物样品为数据基础,经实验室分析取得各样品的粒度参数,结合地貌条件、动力条件和水深资料,探讨黄河三角洲滨海区沉积物的分布类型、粒度特征以及其动力分区等方面的规律。黄河三角洲滨海区表层沉积物类型主要为砂质粉砂;中值粒径由岸向海逐渐变细;分选系数整体偏高反映了的复杂性;偏态值均为正,其极高值大都分布于水深10m左右的区域;峰态的极大值分布于现行河口的南侧,极小值分布于湾湾沟口和飞雁滩以东的近岸。Flemming三角图反映出冲蚀区的动力条件整体较强;淤积区内清水沟老河口附近的动力条件比现行河口强;浅海平原区水动力较弱且单一。     

基于遥感影像分析1989—2019年黄河内蒙古段河冰时空变化

获取河冰时空分布信息对黄河流域防凌减灾工作及沿岸地区可持续发展具有重要意义。收集黄河内蒙古段1989—2019年冬季河冰遥感影像数据;提出了归一化未封冻水体指数（NDUWI）用以剥离被归一化雪指数（NDSI）误分为河冰的水体像元,确定了该指数划分河冰、水体像元的阈值,并利用NDUWI结合NDSI的方法提取河冰信息进而分析河冰时空分布及变化特征,探讨了海勃湾水库调度及河床演变对河冰分布的影响。结果表明：黄河内蒙古段河冰主要分布在研究区中游（巴彦高勒—三湖河口）。1989年以来,研究区内河冰经历“平稳期”（1989—1997年）、“扩张期”（1998—2000年）、“萎缩期”（2001—2019年）3个阶段,其中2000年出现河冰面积峰值,并于2019年减小至最小。各子段中,海勃湾至巴彦高勒（R1段）2015年前河冰分布稳定,2015年起受海勃湾水库建成影响,河冰面积大幅萎缩;巴彦高勒至头道拐（R2~R4段）河冰面积变化特征大体与全段变化相同。空间上,2015年后R1段以纵向萎缩为主,巴彦高勒至三湖河口（R2段）左岸河冰萎缩,右岸河冰堆积仍有偎堤风险;三湖河口至包头（R3）段全段河冰漫滩现象严重,2016年起得以缓解;包头至头道拐（R4）段以局部漫滩为主,2016年开始以主槽封冻为主。上游海勃湾水库建成后的常规运用可有效减小下游黄河内蒙古段的河冰漫滩现象。研究成果可为黄河内蒙古段水库防凌调度及堤防安全隐患排查提供参考。