南极拉斯曼丘陵麦氏贼鸥种群变动及其原因

在１９８８～１９９４年期间，对南极拉斯曼丘陵东部麦氏贼鸥种群动态进行了研究，结果表明，种群尺度在１９８９／１９９０年考察站建设期间达到最大，随后逐渐减小，该区多国考察站、点的建设和发展中，一度缺乏对废弃物品和垃圾等的有效管理，使周围生态环境受到不良影响，以及频繁的人员活动对栖息动物的直接侵扰与危害，是造成本区麦氏贼鸥繁殖与种群数量变化的主要因素     

建立南极站区环境管理信息系统的初步研究

南极环境对人类生存具有举足轻重的作用。南极环境管理是保护南极环境和保证持续利用南极资源的必要手段 ,信息技术在南极环境管理中的应用必将极大地推动南极环境管理的进步。本文为提高我国南极环境管理的科学性和效率 ,根据南极环境、南极环境管理以及南极站区人类活动的特点 ,尝试研究开发了南极站区环境管理信息系统 ( ASEMIS:Antarctic StationEnvironmental Management Information System)。ASEMIS具有管理、模拟、利用南极站区环境、南极站区人类活动等有关信息的功能     

南极中山站附近麦氏贼鸥雏鸟生长及其影响因素

在１９８９／１９９０年度南极夏季，对中山站附近麦氏贼鸥雏鸟的生长进行了观察和研究。本区麦氏贼鸥育雏期大约在每年１２月中旬至翌年２月下旬，雏鸟的成活率较低，本年度为３８．９％，从出雏到育成（首飞日），育期平均５３．２天（范围５２－５５天）。雏鸟平均体重日增长率，第一雏鸟为２７．４２ｇ／ｄ，第二雏鸟为１６．５６ｇ／ｄ。雏鸟生长的逻辑斯蒂克曲线数学方程式为：Ｗ＝１２５５．４１＋２２．６０３４ｅ－０．１５１８ｔ（第一雏鸟）生长曲线渐近线为１２５５．４ｇ，拐点为２０．５ｄ，第一雏鸟体重的最大日增率ｘ＝４３．９４±８．２４（ｇ）。影响本区麦氏贼鸥雏鸟生长和成活率的主要外部因子是天气（如暴风雪）同类自残以及食物等     

南极考察站废弃物对贼鸥食性的影响

对南极乔治王岛菲尔德斯半岛贼鸥的食性生态进行观测与研究 ,结果表明 ,本区贼鸥的食物结构中 ,自然生态类食物百分组成 ,棕贼鸥 (C .s.lonnbergi)占 63.4% ,灰贼鸥 (C .maccormic ki)占 77.8%。同期 ,取自考察站的人类废弃物中垃圾食物的百分组成分别为 36.6%和 2 2 .3%。贼鸥食性对考察站废弃物有一定的依赖性 ,与本区环境质量下降 ,尤其考察站对废弃物的疏于管理有着直接的关系。由此表明 ,强化南极考察人员环境意识 ,建立封闭式废弃物管理系统 ,对保护南极环境有重要意义     

南极企鹅和贼鸥骨骼中的稀土研究

利用电感偶合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了南极长城站区和中山站区企鹅和贼鸥骨骼中稀土元素,两种海鸟骨骼中稀土总量∑REE介于0.8-3.5μg/g,并具有明显富集轻稀土的特征。企鹅和贼鸥骨骼中稀土元素总量存在显著的种间和地区差异,长城站的∑REE为:金图企鹅>贼鸥>帽带企鹅,而中山站的情况是:金图企鹅>贼鸥>阿德利企鹅,且长城站海鸟骨骼稀土含量明显高于中山站的同种个体。两种海鸟不同部位骨骼稀土含量也具有显著差异,腿骨明显高于翅骨,约为翅骨的2倍。南极海鸟骨骼稀土配分模式相对富集LREE,呈现负斜率变化,HREE则呈现平坦型;企鹅和贼鸥骨骼具有不同的稀土配分模式,对海水没有明显的继承性,是食物链和海鸟生理机制的综合反映,以及受陆源环境的影响。     

南极中山站附近麦氏贼鸥生态研究

1988年12月～1990年2月,在东南极拉斯曼丘陵南极中山站附近,对南极麦氏贼鸥的生态和生物学进行了观察。本文报道了麦氏贼鸥在该地区的栖息环境,活动规律,食性及繁殖生态等。     

南极中山站附近麦氏贼鸥食性研究

对东南极中山站附近麦氏贼鸥巢区和无巢贼鸥群栖地的贼鸥回吐渣团及其他食物残物进行收集、分析和鉴定 ,结果表明 ,本区麦氏贼鸥主要捕食雪　 ,其残物在食物项中的平均出现率为 6 7～ 80 %;同时贼鸥从本区几个考察站觅取人类遗弃的垃圾食物作为其重要的食物补充 ,垃圾食物的平均出现率为 6 .8～ 1 1 .6 %。不同巢区贼鸥对雪　的捕杀量和垃圾的需求差异较大 ,其主要与营巢地域的雪　分布密度以及摄食区的占有与否有关。     

南极长城站和中山站贼鸥种群生态学比较研究

对南极长城站和中山站两地的贼鸥种群进行包括营巢行为、觅食习性、种群变化、繁殖生态 ,以及贼鸥栖息地的地理和生态环境等的比较研究 ,结果表明两地贼鸥种群存在明显的生态学差异。这种差异不仅反映了贼鸥的生态习性与栖息地自然环境和生态结构的密切相关性 ,更体现了该种海鸟对南极不同生存环境极强的适应能力。人类活动以及贼鸥对人类废弃食物的依赖 ,在一定程度上改变动物食物结构 ,并对贼鸥生态习性乃至种群数量变化均产生一定影响。两地贼鸥种群通过改变觅食对策和调整产卵、孵化时间和延长育雏期等 ,达到对不同地理纬度和气候条件的适应 ,确保物种的延续     

基于海冰密集度遥感数据的波弗特海海冰时空变化研究

采用美国冰雪数据中心(NSIDC)的日尺度与月尺度海冰密集度数据,将海冰密集度为15%作为阈值确定海冰外缘线位置,提取波弗特海海域的海冰外缘线,计算波弗特海的海冰密集度、海冰范围与海冰面积,然后通过海冰范围与海冰外缘线的年际变化与季节变化来分析波弗特海海冰外缘线退缩的时空变化特征与趋势。实验结果表明,1978—2015年波弗特海的海冰密集度、海冰范围与海冰面积整体变化趋势一致,减少趋势显著。37年来,海冰密集度平均每年减少约0.3%,海冰范围平均每年减少3 235 km2,海冰面积平均每年减少5 084 km2。海冰密集度在1979—1996年无明显减少趋势,1996—2015年减少趋势明显。波弗特海海冰范围一般在9月达到最小值,在11月至次年5月维持在最大值(全冰覆盖状态);海冰面积一般在9月达到最小值,在12月或者1月达到最大值。海冰范围最小值出现时间有延迟的趋势,全冰覆盖状态具有起始时间越来越晚、终止时间越来越早、持续时间越来越短的趋势,平均持续天数为212 d。     

基于多源遥感数据的中山站附近地区冰架和冰川变化监测

南极冰架和冰川的变化是全南极动态变化的主要过程之一。利用MODIS L1B级250 m分辨率数据和Landsat陆地卫星15 m分辨率数据,针对不同尺度试验区域,分别监测2000—2016年间中山站附近地区的埃默里冰架、极时代冰川、极记录冰川和达尔克冰川的动态变化过程,并对试验区的动态变化进行分析。结果表明,埃默里冰架在近16年间一直处于向外扩展状态,前缘年扩展速率和扩展面积量较为稳定;极时代和极记录冰川不断向海洋流动,极时代冰川于2007年发生大型崩解,而极记录冰川前端的冰山在2014年发生崩解,冰山面积逐年递减,于2016年完全漂离冰川前缘;达尔克冰川则在监测年份内呈现出了交替性扩展和崩解的变化规律。     

基于CryoSat-2测高数据的北极格陵兰海海冰干舷高提取研究

北极是全球气候和环境变化的驱动器之一,获取北极海冰的时空特征和变化规律对研究北极以及全球气候变化意义重大。格陵兰海是北极海冰剧烈变化的区域之一,采用CryoSat-2的雷达测高数据,获取了格陵兰海的海冰干舷高分布,并利用波弗特环流计划(BGEP)仰视声呐(ULS)数据进行了验证。研究结果表明,格陵兰海海冰干舷高和分布范围存在明显的季节性变化特征,具体体现在格陵兰海海冰从10月份进入冻结期开始,海冰分布范围不断扩张,海冰干舷高也逐渐增大,2月份平均干舷高达到最大(0.2 m),之后格陵兰海海冰开始消融,覆盖范围不断内缩,9月海冰干舷高降至最小(0.13 m)。     

Integrated edge detection and terrain analysis for agricultural terrace delineation from remote sensing images

ABSTRACT

Agricultural terraces are important for agricultural production and soil-and-water conservation. They comprise treads and risers that require manual construction and maintenance. If managed improperly, risers will collapse, causing soil loss, gully erosion, and cultivation threats. However, mapping terrace risers remains a challenge. This study presents a novel approach to automatically map terrace risers by combining remote sensing images and digital elevation models (DEMs). First, a terraced hillslope was extracted via a hill-shading method and edges in the image were detected using a Canny edge detector. Next, the DEM was used to generate the contour direction, and edges along this direction were searched and coded as candidate terrace risers via directional detection. Finally, the results of directional detection and the edge image obtained from the Canny detector were overlaid to backtrack complete terrace risers. The approach was validated using four study areas with different topographic characteristics in the Loess Plateau, China. The results verify that the approach achieves outstanding performance and robustness in mapping terrace risers. The precision, recall, and F-measure were 90.81%–97.57%, 88.53%–94.10%, and 90.13%–95.80%, respectively. This approach is flexible and applicable with freely available images and DEM sources.     

基于时序Landsat的油区环境要素时空演变特征分析——以克拉玛依油区为例

戈壁荒漠区生态环境脆弱,工业化进程中的环境风险高,及时获取工业化进程中基础环境要素演变有助于监控潜在的环境风险。以克拉玛依油区为例,通过遥感获取更大区域的植被和陆表水分布时序特征,分析工业化进程中区域环境要素时空变化特征及其对周边区域环境的影响。利用1977-2016年Landsat和MSS数据,基于NDVI和湿度反演陆表植被和水域覆盖,通过回归分析和复现率获取植被和陆表水分布的时序特征,结合区域内月平均陆表温度和降水信息,分析环境要素时空演变趋势。结果表明：城镇工业区植被覆盖总体改善,存在局部的植被覆盖退化区;研究区内大区域植被覆盖呈明显持续改善,陆表水分布环境稳定,区域环境要素的时空演变表现出不同的阶段性特征;区域环境要素时空演变的空间分布格局体现与人类活动的高相关性,人类活动是区域内环境要素改变的重要影响因素。城镇工业化进程中局部的环境要素退化难以避免,合理规划人类活动,可以促进大区域环境与工业化进程的协调发展,遥感技术可以监测工业化进程与区域环境演变的相关性。     

Dynamic monitoring the infrastructure of major ports in Sri Lanka by using multi-temporal high spatial resolution remote sensing images

Colombo port and Hambantota port in Sri Lanka play a key role in transiting and supporting the shipping trade of “the 21st-Century Maritime Silk Road”. In recent years, Chinese enterprises have made huge investments in the infrastructure construction of Colombo port and Hambantota port. The construction progress and development trend of Colombo port and Hambantota port have been attracting the attention of Chinese investment enterprises and the society. In this paper, multi-temporal high spatial resolution remote sensing images are used to monitor the infrastructure construction condition of Colombo port and Hambantota port from 2010 to 2017. According to the interpreted infrastructure information of the two ports, the international container terminal of Colombo and Hambantota port have completed their constructions. By the end of 2017, the international container terminal of Colombo built the container yards with 28.8 ha and roads with 32.6 ha. At the south of the international container terminal of Colombo, the 62.2 ha of reclamation area were built for the planned port city. In Hambantota port, 77 ha of container yards, 48 ha of roads and 2.9 ha of oil storage areas were constructed during this period. Meanwhile, the analysis of potential storage capacity of Colombo port and Hambantota port shows that the throughput of Colombo port may increase by 3 million tons per year while the throughput of Hambantota port will be over its designed 2.5 million tons per year. These analysis results are able to provide a useful reference for Chinese investment enterprises and the related research of “the Belt and Road”.     

基于多源遥感的聚落与多级人口统计 数据的关系分析

在四川省市州、区县和典型村等三级尺度上,探讨了基于多源遥感的聚落面积与多级人口统计数据的关系。首先,从LANSAT TM影像中提取农村和城镇聚落信息,从Quickbird 影像上提取农村聚落及其房屋地基信息。其次,通过叠加统计得到各级统计单元内的聚落面积;再次,在四川省市州和区县尺度上,分别对城乡聚落面积和总人口数、城镇聚落面积和非农业人口数、农村聚落面积和农业人口数等进行相关性分析, 城镇聚落和非农业人口数的相关系数最高,分别为0.962和0.791,并建立了基于城镇聚落面积的非农业人口数估算模型,其模型的判定系数分别为0.926和0.625;最后,在村级尺度上,对农村聚落及其房屋地基面积与农村人口数之间的相关性进行分析,其相关系数分别为0.806和0.825,分别建立基于农村聚落及其房屋地基面积的农村人口数估算模型,其模型的判定系数分别为0.65和0.68。研究表明,LANDSAT TM适用于大尺度的非农业人口估算,估算效果随尺度的降低而有所降低;Quickbird适合于精细尺度的农业人口估算。     

Meridional zonation of the Barents Sea ecosystem inferred from satellite remote sensing and in situ bio-optical observations

The Barents Sea is a productive, shallow, high-latitude marine ecosystem with complex hydrographic conditions. Zonal hydrographic bands defined by a coastal current. North Atlantic Water, the Polar Front, and the seasonally variable marginal ice edge zone create a meridional zonation of the ecosystem during the spring-summer transition. The features reveal themselves in satellite imagery and by high-resolution (vertical and horizontal) physical-optical-biological sampling.
Surprisingly, the long-term (7-year) mean of Coastal Zone Color Scanner (CZCS) imagery reveals the Barents Sea as an anomalous "blue-water" regime at high latitudes that are otherwise dominated by satellite-observed surface blooms. A combination of satellite imagery and in situ bio-optical analyses indicate that this pattern is caused by strong stratification in summer with surface nutrient depletion. The onset of stratification of the entire region is linked to the extent of the winter ice edge: cold years with extensive sea ice apparently stratify early due to ice melt; warm years stratify later, perhaps due to weaker thermal stratification of the Atlantic waters (e.g. Skjoldal et al. 1987). The apparent "low chlorophyll" indicated by the CZCS 7-year mean is partly due to sampling error whereby the mean is dominated by images taken later in the summer. In fact, massive blooms of subsurface phytoplankton embedded in the pycnocline persist throughout the summer and maintain substantial rates of primary production. Further, these subsurface blooms that are not observed by satellite are responsible for dramatic gradients in the beam (c₁) and spectral diffuse (k) attenuation coefficients. The Barents Sea exemplifies the need to couple satellite observations with spatially and temporally resolved biogeographic ecosystem models in order to estimate the integrated water column primary production, mass flux or spectral light attenuation coefficients.     

南极无冰区典型沉积环境石英砂表面结构特征及其在沉积环境识别中的应用

本文利用电镜扫描方法 (SEM)对比分析了南极乔治王岛无冰区海滩沉积、冰碛物以及阿德雷岛湖泊沉积等典型沉积环境中的石英砂表面结构特征 ,得出了乔治王岛各典型沉积环境中石英砂表面结构特征的颗粒频率曲线。结果表明 :不同沉积环境下的石英砂颗粒表面结构特征具有相似性 ,这主要和南极地区广泛发育的冰川作用有关 ,同时 ,它们也有各自典型的特征组合 ,这些典型特征组合的不同反映了石英砂后期的搬运历史和沉积环境的差异。本文还依据石英砂表面特征的颗粒出现频率 ,利用聚类分析方法对研究区内三级海岸阶地上的沉积物和一个未知成因的样品进行了沉积环境的判别分析 ,结果证明石英砂微形貌特征可以作为南极地区沉积环境识别的有效手段