基于CA-Markov模型的滨海土壤盐渍化动态变化研究——以黄骅市为例

为了研究滨海土壤盐渍化的动态变化规律,本文以河北省黄骅市为研究区,通过解译1990年、2000年、2010年三个相同季节的遥感影像,得到三期土壤盐渍化程度分布图。使用Markov模型和动态度模型分别求出了盐渍化土壤转移面积矩阵和变化速度,使用CROSSTAB模块得到土壤盐渍化程度空间变化图,并分析了影响研究区盐渍化的4个主要因素,通过MCE模块得到土壤盐渍化影响因素图集;将1990年、2000年两期解译影像输入CAMarkov模型得到2010年仿真图,同2010年实际解译影像相比,数量精度和空间精度均能接近或达到85%;进而模拟2020年黄骅市土壤盐渍化分布状况,CA-Markov模型预测结果表明:2010-2020年间,轻度盐渍化土壤面积持续增加,中度、重度盐渍化土壤面积均有所减少,到2020年轻度、中度、重度盐渍化土壤面积分别占研究区的26.50%、19.89%和14.79%。此研究可为当地土壤盐渍化的治理及相关规划的编制提供依据。     

基于GIS的干旱区土壤盐渍化敏感性评价——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

本文根据研究区域的自然环境特征,在GIS支持下,通过单因子分析和多因子综合评价相结合,对研究区域土壤盐渍化敏感性进行了评价,明确了土壤盐渍化敏感性分布规律及其地域差异。结果表明,研究区域土壤盐渍化危险性较严重—敏感性区域主要以中度敏感性、轻度敏感性为主,其中土壤盐渍化重度敏感区面积占绿洲总面积的15%,中度敏感区占31%,轻度敏感区占30%;不敏感区面积占35%;从整个研究区来看,盐渍化敏感性的分布呈现出以下特点：一是盐渍化危险性区域,尤其是中度、重度敏感区域呈大面积区域性分布,轻度敏感性区域呈片状或斑点状断续分布;二是盐渍化危险性东部高于西部,南部高于北部的趋势。     

基于GIS的黄淮海平原土壤盐分分布与管理研究

本文通过GIS定位取样分析、Kriging插值和GIS处理,研究了黄淮海平原土壤盐分的空间分布,结果表明：黄淮海平原非盐渍土的面积为80.8%,轻度盐化土壤占17.0%,中度盐化占2.2%,重度盐化土壤的面积仅占0.04%。有7.2%的土壤表层(0∽10cm)虽无盐化现象,但20cm以下次土壤含盐量超0.1%;黄淮海平原盐渍化目前已主要分布于沿渤海湾低平原、河北省的衡水以北和山东南四湖地区,其它地区已无大面积盐渍土分布;从宏观而论,黄淮海平原的盐渍化程度正在减轻,土壤正向脱盐方向发展,大部分地区已经脱离了土壤盐渍化的困扰。但是,在上述三地区及周边地区,土壤盐渍化的治理与次生盐渍化的防治仍是近期农业管理所必须考虑的重要因素。     

哈大齐工业走廊土地利用变化的遥感监测

选取1990年、2000年、2005年Landsat TM、ETM+影像,采用相对辐射校正不同时相的影像,用最佳波段指数选取波段进行RGB融合,将监督分类和目视解译结合有效提取哈大齐工业走廊土地利用数据,通过土地利用变化模型分析土地利用的数量变化和空间分布特征。结果表明,1990年-2005年哈大齐工业走廊的林地、草地和水域面积逐年减少、居住用地、盐碱地小幅增加、耕地涨幅明显;15年间各用地类型单一变化度波动较大,土地综合利用度明显增加。     

锡林郭勒草原荒漠化动态变化分析

以TM/ETM+影像数据为基础,利用动态度、栅格运算等方法,对该区2005年和2009年两期的草原荒漠化状况及其空间动态变化进行了监测分析,结果表明:2005年锡林郭勒盟荒漠化面积11 535 334.06 hm2,占研究区面积的57%,其中轻度荒漠化面积7 688 099.10hm2,占荒漠化面积的38%,中度荒漠化面积2 799 820.00 hm2,占荒漠化面积的14%,重度荒漠化面积1 047 414.97hm2,占风蚀荒漠化面积的5%。2009年锡林郭勒盟荒漠化面积11 524 991.95 hm2,占研究区面积的58%左右,其中轻度荒漠化面积7 818 600.93 hm2,占荒漠化类型的39%,中度荒漠化面积2 779 988.65hm2,占荒漠化类型的14%,重度荒漠化面积926 402.37 hm2,占荒漠化类型的5%。     

基于GIS和MCE-CA-Markov模型的高原河谷型城市土地利用变化研究与模拟预测

基于高原河谷城市西宁市2000-2020年土地利用数据，选取9类自然因素与社会经济因素驱动因子，运用MCE-CA-Markov耦合模型，以2000-2010年土地利用为基期，模拟2020年土地利用变化并对预测结果精度验证，最后以2020年为基期数据，预测2030年研究区土地利用空间格局。结果表明：MCE-CA-Markov模型模拟2020年土地利用精度验证结果 Kappa系数为0.869 1，土地利用变化预测方法可行；2000-2020年研究区土地利用变化显著，2030年建设用地增长趋势明显，耕地、草地面积有所减少；在服务于国土空间规划的实践中，西宁市在未来城市发展过程中土地利用冲突问题明显。     

鄂尔多斯市土地荒漠化动态变化分析

以研究区2000年～2007年的TM影像作为基本数据源,通过人机交互判读提取土地荒漠化信息,建立土地荒漠化空间数据库。通过不同荒漠化类型的面积统计分析。研究区域在2000年～2007年荒漠化土地总面积减少了1160．44km2。轻度、中度和重度荒漠化土地面积都有所减少,分别减少了46．44km2、400．59km2和713．42km2。未荒漠化面积有所增加,总的荒漠化面积呈降低趋势。     

基于Kriging和Cokriging方法的黄河三角洲土壤盐渍化评价

土壤盐渍化是制约黄河三角洲农业可持续发展和生态系统良性循环的主要环境问题之一,掌握盐渍化土壤的空间分布规律对于因地制宜地制定盐渍土改良措施具有重要指导意义。本文在土壤盐渍化野外调查和对土壤样品含盐量实验分析的基础上,采用普通克里格和协同克里格两种方法对研究区土壤含盐量的空间分布情况进行了估算。结果表明,加入协变量的协同克里格模型可以普遍提高对含盐量估算的精度,而模型中主变量对各协变量的敏感度不一。从对含盐量计算精度提高的程度来说,各协变量依次为:Ph值有机质Cl-离子高程值。通过插值得到的不同深度土壤含盐量分布图,为分析黄河三角洲土壤盐渍化的空间分布与变异特征,以及当地的盐渍化土壤治理和生态环境保护提供科学基础。     

2001-2010年鄱阳湖圩区水稻多熟种植时空格局变化

在耕地面积有限、粮食单产水平较高的地区,提高粮食生产能力的主要途径是提高复种指数,加大土地利用强度。鄱阳湖圩区是我国重要的水稻生产基地,是我国水稻多熟种植最典型的地区之一。弄清鄱阳湖圩区时间上与空间上的水稻多熟种植变化特征,为兼顾粮食安全与新型城镇化发展研究提供现实基础。本文利用较高空间分辨率卫星影像(Landsat-TM/ETM+),选择合适时间窗口,识别了2001年鄱阳湖圩区水稻多熟种植的空间格局,并利用K-means算法对解译结果进行精度验证。研究表明,2001年圩堤水田面积为34.54万hm2,其中单季稻13.02万hm2,双季稻21.52万hm2,分别占水田面积的37.7%与62.3%,复种指数为162.3%。对比分析2001年与2010年的多熟种植空间格局变化表明,2001-2010年鄱阳湖圩区水田面积减少了1.09万hm2,但复种指数增加了15.9%。本文利用时间窗口阈值法不需经过目视解译即可达到81.6%的精度,是一种有效的水稻多熟种植空间格局提取的方法,并且大大减少了所需的遥感影像。     

矿业城市耕地资源时空动态变化特征分析

采用六盘水市1990-2010年遥感解译获取的土地利用变化数据,研究六盘水市1990年以来耕地资源时空变化过程。结合土地利用动态度模型、耕地变化强度指数和耕地变化空间分异指数分析六盘水市各乡镇耕地变化的地域差异。结果表明:1990-2010年,六盘水市耕地面积呈现先小幅增加后大幅减少的趋势;六枝特区在2000-2010年间耕地面积年变化率明显高于其他地区,耕地面积减少较快;各乡镇耕地变化强度差异较大,其中钟山区的凤凰、荷城办事处,德坞、黄土坡办事处以及水城县的比德乡耕地变化强度指数均在50%以上,最小的仅为0.07%。     

多源信息融合技术在干旱区盐渍地信息提取中的应用

土壤盐渍化是干旱区绿洲稳定与可持续发展面临的主要环境问题之一,因此借助遥感手段及时准确地提取盐渍地信息并掌握其空间分布有着重要的现实意义。本文以渭干河-库车河三角洲绿洲为例,使用RadarsatSAR与LandsatTM影像进行主成分融合,同时与HIS和Brovey变换的融合效果作定量比较,并利用BP神经网络模型,以相同的训练样本分别对融合前后的影像进行分类。结果表明：盐渍地主要分布在绿洲的和沙漠之间的交错带,盐渍地的分布在绿洲内部呈条形状分布,而在绿洲外部呈片状分布,且绿洲外部重度盐渍地交错分布在中轻度盐渍地中;主成份变换融合影像的光谱信息保持性、信息量都优于其它常用的融合方法,且分类精度比单一LANDSATTM多光谱影像有较大提高,是监测干旱区盐渍地变化的有效手段。     

基于TM遥感影像的玉米地专题信息自动提取

TM遥感影像中专题信息的自动提取是目前遥感界的研究热点，也已成为遥感信息生产流程中的瓶颈环节。本文分析了耕地专题信息自动提取的研究现状，选取了吉林中部和辽宁省东北部作为研究区，采用监督分类的方法对研究区TM遥感影像进行分类，提取了玉米地专题信息，玉米地信息的提取精度为85.5%。根据遥感影像目视解译的原理，提出了基于多特征空间的遥感影像专题信息自动提取的研究方法，通过对多特征空间的数学描述和计算机处理实现 遥感专题信息的自动提取。采用多特征空间的方法将玉米地信息分为光谱特征空间、形状特征空间、区域地学特征空间和干扰特征空间，应用ERDAS8.5遥感图像处理软件中的knowledge engineer模块的开发功能，设计了基于多特征空间的玉米地专题信息自动提取的专家库，使用专家库对玉米地信息进行了自动提取，提取精度为92.9%。从基于多特征空间的分类结果与监督分类结果的比较发现，基于多特征空间的自动提取方法可以提高专题信息的提取效率，对未来实现遥感影像的智能解译是一种研究方法的探索。     

中国海岸带土地利用遥感分类系统研究

土地利用分类是土地利用数据建立和土地利用变化研究的前提。鉴于我国海岸带土地利用多样性显著而分类系统研究相对不足的现实,本文简要论述国内外海岸带土地利用分类系统的研究进展、适用的遥感数据类型和制图精度,并从陆海耦合的角度出发回顾国内滨海湿地分类系统的研究成果。在此基础上,提出中国海岸带土地利用遥感分类系统优化方案,包含8个一级类型和24个二级类型,较全面地涵盖了全国海岸带的土地资源类型,并从海岸带区域的特征出发,强调了湿地资源的细分;应用该分类系统,基于Landsat TM影像建立解译标志,并对2010年中国海岸带区域土地利用进行遥感制图,表明该分类系统具有较强的可行性。本研究可为全国尺度海岸带土地资源遥感调查、土地利用管理与规划、海岸带综合管理等研究工作提供参考。     

遥感影像空间分辨率对居民地信息提取的影响

利用遥感手段,以低廉的成本有效获取包括居民地在内的地表信息是促使卫星遥感数据转化为现实生产力的根本所在,也是遥感应用领域中亟待解决的重要课题。目前虽然已有＂空间分辨率越高,遥感分类精度也越高＂的共性认识,但是遥感影像空间分辨率的不同对于城镇和乡村这两种不同类型的居民地信息提取产生怎样的影响等,目前尚无明确答案。本文首先以同一区域不同空间分辨率的4种卫星遥感影像数据为信息源,定性探讨居民地在不同分辨率遥感影像上的表现特征;然后以两种不同分辨率的影像ALOS和TM为实验对象,对这两种影像上城镇和乡村居民地信息提取精度进行比较分析。结果显示：虽然基于10m-ALOS影像的居民地信息提取精度较30m-TM影像约提高6.09%,并且无论是依据哪一种空间分辨率的遥感影像,城镇居民地的信息提取精度都明显高于乡村居民地,但是,对于分散式分布的乡村居民地,遥感影像空间分辨率的下降令其遥感识别更容易受到周边环境的影响,其信息提取精度会随着遥感影像空间分辨率的增加而显著提高;相比之下,城镇居民地的信息提取精度随遥感影像空间分辨率增加的趋势是有限的。造成这一现象的原因主要在于虽然居民地的轮廓清晰性以及像元的纯净度都与遥感影像的空间分辨率基本上呈正相关,但是空间分辨率的提高会放大居民地内部结构的细节,从而对居民地的遥感识别与信息提取工作增加一些干扰性的噪声信息。     

基于SPOT高分辨率遥感数据的绿洲荒漠化土地分类方法——以吐鲁番绿洲为例

针对绿洲土地覆盖/利用特点,建立了反映绿洲荒漠化类型及特点的分类系统。对原始SPOT数据进行变换,提取NDVI、K-L、NDMI等14个特征波段,并利用波段的类间可分性进行了参与分类的最优波段选取。根据地物的波谱特性和空间特性建立了决策树模型,对研究区荒漠化信息进行了提取。分类结果表明,风蚀荒漠化及盐碱化是吐鲁番主要的荒漠化类型。其中,中度风蚀荒漠化土地分布在绿洲边缘及外围,2004年占研究区总面积的64.05%;盐碱化土地及轻度、重度风蚀荒漠化土地分布在绿洲内部,三者分别占研究区总面积的6.60%、7.58%和2.23%,吐鲁番盐碱化程度高于托克逊县,风湿荒漠化程度相反。本文提出的基于决策树分类的绿洲荒漠化信息提取方法可以充分利用地物的光谱信息与地理位置信息,较好的区分了混淆地物,达到了较好的分类效果。     

甚千ERDAS IMAGINE和SUFER的磁法等值线圈与遥感图象的复合

本文以江西上饶永平地区为例,利用自己整合的地面磁法数据在sufer中形成等值线图,然后把其经过处理转换成*.img格式,再利用ERDASIMAGINE对其与该地区的1:50,000遥感TM影象图进行复合处理,实现了磁法异常区与遥感影象的叠加,从而更直观的为地质工作服务。     

唐山海岸带土地利用格局的情景模拟

本文以唐山海岸带为研究区,基于2000年和2005年TM遥感影像,运用3S技术,通过人机交互目视解译提取了精度较高的两期该区土地利用/土地覆被数据.以2000年土地利用数据为基期,选取距农村居民点距离、距城镇距离、距道路距离、距河流距离、距海岸线距离、地下水埋深、土壤类型、成因地貌、工程地质条件9个自然和社会经济因素作为驱动因素,运用CLUE-S模型模拟了2005年的土地利用类型空间格局,并用2005年的实际解译数据加以验证.结果表明:正确模拟比例达88.95%,Kappa指数为0.8711.说明CLUE-S模型能够较准确地模拟小尺度海岸带地区的土地利用,土地覆被变化.在此基础上又分别模拟了自然增长、土地结构优化、经济发展、生态保护4种情景方案下2015年研究区的土地利用格局.结果表明:在不同情景方案下的土地利用,土地覆被格局存在显著的空间差异,对该区域制定合理的土地管理政策有着指导意义.     

济南市城市森林信息提取及景观格局分析

本文以济南市近期高分辨率遥感图像作为主要解译信息源,运用人工目视解译分类技术进行了济南市主城区城市森林景观空间分布信息的遥感调查。然后通过对城市森林蒂观类型与其空间形态特征和属性问关系的调查分析,建立了类型、属性和形态间的关系,并以此为依据,进一步进行了以几何信息为主要分类依据的城市森林景观分类的计算机自动提取,获取了济南市主城区城市森林景观类型分布图。在此基础上,选取景观多样性、破碎度和分维数等景观指数,对济南市主城区城市森林景观格局进行了定量分析。研究表明：济南市斑块单元面积大于0．5hm^2的城市森林总体覆盖率较适中,但存在严重的区域不平衡现象,城市森林景观生态特性区域差异极为明显,森林景观斑块受人类活动强烈干扰。最后,根据景观格局分析的结果,对济南市景观格局优化和城市森林建设问题提出了一些建议。