生态调水前后塔河下游湿地时空变化监测/Wetland Dynamic Monitoring and Change Analysis in Downstream of the Tarim River by Remote Sensing Around Ecological Water Diversion[J]

湿地作为干旱区一种重要而特殊的生态系统,具有很强的环境指示性.为了准确地认识和评估人工生态输水对塔里木河下游湿地生态环境修复的成效.文章通过遥感技术手段,动态地监测了人工应急生态输水前后塔里木河下游的湿地景观变化.研究结果表明:通过10余次的人工生态输水,在总体上改变了流域湿地长期持续减少的状态,流域范围内湿地总面积呈现稳中有增,湿地生态环境得到了明显改善.其中,河流湿地和湖泊湿地变化过程呈现“V”型逆转,面积有着显著的增加;沼泽湿地减少的速度得到明显遏制,动态度由1990-2000年的-5.35％降低到2000-2010年-1.09％;此外,下游河道断流现象得到改善,尾闾湖——台特玛湖在干涸了近30年后重现恢复往日生机.说明了塔河人工生态调水对下游的湿地生态环境拯救起到了积极的作用.以上研究可为塔河的综合治理提供有益的科学依据和决策支持

复杂背景下多样水体遥感自动解译/Automatic interpretation of diverse water bodies from remotely sensed images in complex background[J]

由于各种背景因素(云、阴影等)的干扰及水体本身在光谱、形状上的复杂变化,遥感水体信息提取技术无法完全实现业务化自动运行.以复杂背景下多样水体的自动解译为目标,按实用化要求提出了新的水体提取流程,通过整合自适应分割与分类、局部迭代、矢量化后处理等关键技术,初步完成了基于Landsat TM/ETM影像的大规模水体信息自动提取.选取了两个较典型的研究区域:巴尔喀什湖地区和长江中下游地区,应用本文方法对两个地区各8景TM影像进行水体自动提取,发现可以有效克服薄云、阴影、水质变化等干扰因素,取得了较好的提取效果,能初步满足实际应用需求

21世纪前十年的中国土地覆盖变化/LAND COVER CHANGES OF CHINA FROM 2000 TO 2010[J]

土地覆盖变化是陆地生态系统变化的重要组成部分与驱动因素.在全球变化、生态环境建设、经济高速发展等因素的影响下,21世纪前十年中国土地覆盖发生了显著变化,对此变化的监测和分析不但能支持中国碳源/汇的评估和碳收支估算,还可为生态环境变化评估提供基础数据.本研究在面向对象(object-based)的分类技术支持下,利用Landsat TM/ETM数据和HJ-1卫星数据,结合大量外业调查数据生产了30m分辨率的2000年、2010年中国土地覆盖数据(ChinaCover);采用像元二分法生产了植被覆盖度数据.利用这两个数据集对中国土地覆盖10年的变化特点进行了分析.结果表明,人工表面和林地呈增加趋势,而耕地、湿地和草地面积呈减少的趋势;人工表面的快速增加和耕地面积的大规模减少是这一时期中国土地覆盖变化的最主要特点;土地覆盖类型转换中,耕地转换为人工表面的区域主要集中在我国中东部地区,耕地转换为林地和草地的区域主要分布在退耕还林还草的重点区域,耕地的扩张主要来自三江平原和新疆绿洲的农业开发.以植被覆盖度为评估指标显示森林、灌丛和草地质量总体呈上升趋势,但在汶川地震重灾区、横断山以及武夷山等局部地区的森林质量呈退化趋势;塔里木盆地周围、青藏高原东部、太行山、吕梁山等地区的灌丛植被覆盖度有所下降;内蒙古中部、青藏高原西南部、新疆天山南部、呼伦贝尔等地区的草地出现退化现象

采用高斯归一化水体指数实现遥感影像河流的精确提取/Automatic and high-precision extraction of rivers from remotely sensed images with Gaussian normalized water index[J]

河流精确提取在水资源调查、利用、变化检测及大型水利设施建设评估等方面具有非常重要的意义.通常的河流信息提取方法受影像中云、冰雪、山体阴影、大型湖泊等的干扰较大,大范围的适用性有限.以Landsat卫星遥感数据为数据源,在归一化差异水指数(NDWI)计算的基础上,首次提出采用高斯归一化水体指数(GNDWI)提取河流水体的模型,使得指数能够更大程度上保证河流提取的连续性,并通过DEM的辅助实现了其他干扰信息的去除.通过对伊犁河试验区河流信息提取的实验结果表明,该方法除了能够实现对复杂多样的河流水体信息进行自动提取外,还可有效去除阴影等信息的混淆,并能够达到较高的河流提取精度

新疆干旱区湿地景观格局遥感动态监测与时空变异/Remote sensing detection and spatio-temporal change analysis of wetlands in Xinjiang arid region[J]

为了解和掌握全球变化环境下中国干旱区湿地的分布现状、变化过程和时空格局特征，该文通过多源遥感技术手段，采用面向对象分类方法和目视解译相结合，完成了干旱区湿地信息的多期监测，实现了新疆地区2000、2005和2010年的湿地分布制图，并利用动态度模型和地统计方法计算了近10 a时空变化情况，分析了湿地变化的时空特征。研究结果表明：1）近10 a来全疆干旱区湿地约增加了10.1%，2010年新疆湿地总面积达到22438 km2，较2000年约增加了2065 km2；2）在类型构成上，2010年河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地所占比例分别为42.73%、29.43%、17.98%、8.92%和0.94%；3）在空间分布上，南北疆呈现不均衡，南疆湿地约占总体的76%，北疆湿地仅占24%；主要分布在塔里木流域，以河流湿地为主，空间分布差异显著；4）新疆湿地面积总体上呈增多的趋势，不同类型的湿地面积变化幅度差异较大。沼泽湿地和人工湿地的动态度分别为：2.58%、2.43%，河流湿地与湖泊湿地的动态度为：0.59%、0.43%；净增量最大的是沼泽湿地和河流湿地，分别增加了827.92和531.86 km2，占湿地净增量的65.85%。在变化原因上，全球变暖、新疆区域气温升高和降水增多是湿地近年来增加的主要原因；人类活动的干扰，加剧了湿地变化的复杂性和空间差异性。研究结果可为区域生态环境变化研究以及湿地资源的保护规划提供数据支持和结论参考

面向对象的高分辨率遥感影像湿地信息分层提取/Wetlands Information Automatic Extraction from High Resolution Remote Sensing Imagery Based on Object-oriented Technology[J]

因湿地的类型多样和光谱特征的不确定性,其在高分辨率遥感影像上可人工目视解译,却难以自动化判读.本文在面向对象技术支持下,提出多特征融合的高分辨率遥感影像湿地信息分层提取.该方法首先通过面向对象分割技术转像元为基元,实现光谱相似像元的聚类;然后分析湿地景观格局依存关系和不同类型湿地提取的难易程度,确定提取的先后顺序;再挖掘不同类型湿地的地物光谱、空间形态、空间分布和空间关系等多种属性特征;最后通过分层分类、由易到难构建规则集,逐层融入空间知识,实现高分辨率遥感影像湿地信息自动监测.试验通过高空间分辨率卫星数据对玛纳斯国家湿地公园区进行遥感监测,结果表明,该方法能够快速实现区域范围内湿地信息的自动识别和快速提取,总体分类精度达到了87.5％,Kappa系数超过0.83,基本满足应用的需求,可为应用提供技术参考

中国近30 a耕地变化时空特征及其主要原因分析/Analysis of Chinese cultivated land′s spatial-temporal changes and causes in recent 30 years[J]

随着中国经济的快速发展和人口的不断增加，在各项建设占用大量耕地和生态退耕与环境保护措施的双重影响下，中国的耕地面积在持续减少。对中国耕地随时间变化规律的认识以及其空间分布变化趋势的把握已成为重要的研究内容，这对于研究区域粮食安全和区域可持续发展也有重要的指导意义。该文在中国长时间序列土地利用动态时空数据库的支持下，对中国1987年到2010年的耕地变化过程进行了全面分析，揭示了中国近30 a来耕地变化的时空特征，分析了其变化的主要原因。研究表明，自1987年以来，中国原有耕地不断减少，北方地区为主的新垦耕地持续增加。以2000年为转折点，1987年到2000年耕地总面积略有增加，2000年到2010年耕地总面积逐步减少，近30 a间，耕地总量相对稳定。比较而言，2000年以前的耕地增加速度明显高于2000年以后的耕地减少速度。到2010年全国耕地总面积呈南减北增、减少速率最快的区域集中于长江三角洲、珠江三角洲地区，而增加速率最快的区域集中在新疆、黑龙江以及内蒙古部分地区。建设用地对耕地的占用持续强烈并有加强趋势，生态建设占用耕地是生态脆弱地区耕地面积减少的主要原因，对耕地的占用比例仅次于建设用地。对草地、林地的开垦是全国新增耕地的主要来源，对未利用土地的占用有增强趋势，近年来，包括盐碱地；沼泽地，甚至是沙地、戈壁等未利用土地被改造成耕地，同时也会带来区域水资源和环境等方面的一系列问题，尤应慎重