基于Landsat影像的1999—2019年鄱阳湖面积动态监测

鄱阳湖作为中国第一大淡水湖,近年来多次出现洪旱灾害。本研究基于1999—2019年间231个时相的Landsat遥感影像数据,通过单波段阈值法、多波段谱间关系法、归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)提取鄱阳湖水体信息,定量分析1999—2019年鄱阳湖水域面积动态变化状况并探究其原因。结果表明,在4种水体提取方法中MNDWI提取鄱阳湖水体信息效果最佳;1999—2019年间鄱阳湖水域面积不断波动,每年最小水域面积整体呈现减少趋势,2019年低至863.31 km²,年际最大水域面积为最小水域面积的3.98倍,存在显著的季节性变化;鄱阳湖丰水年与枯水年以大约10年的周期交替出现,2003年以来多次出现枯水期的提前、延长与极端枯水位等现象。研究结果为该地的水资源开发利用,生态文明建设提供了重要参考依据。     

巴丹吉林沙漠湖泊遥感信息提取及动态变化趋势

 结合巴丹吉林沙漠的地物光谱特征,提出了改进的MDLWI 水体指数法。该方法增加了水体与植被以及水体与干湖盆的区分度,提高了提取沙漠中水体的效率和精度。利用MDLWI 水体指数法,分析了巴丹吉林沙漠1990-2010 这20 年间夏季（1991,1995,2000,2005,2010）和秋季（1990,1996,2000,2006,2010）两个系列湖泊面积的年际变化趋势。结果表明,夏季湖泊面积平均值为19.11 km²,秋季湖泊面积平均值为17.74 km²,秋季湖泊面积明显小于夏季;20 年来秋季湖泊面积年际变化呈缓慢减少趋势,而夏季湖泊面积变化呈先减少后增大再减少趋势,且变化幅度相对较大;降雨不是湖泊补给的主要来源,湖泊面积的变化主要受地下水补给变化的影响,夏季地下水补给量大于秋季。     

基于RS-GIS的邦克尔国家湿地公园景观变化研究

该文以巴楚县邦克尔国家湿地公园为研究对象,基于Landsat遥感影像数据,利用Fragstats软件对景观格局进行分析,并使用SPSS软件对景观格局指数与驱动因素进行分析。结果表明：(1)对景观类型变化分析后可知,邦克尔国家湿地公园的各个土地利用类型在1990—2020年的面积变化明显,水域面积减少了2 229.51 hm²;草地面积在1990—2020年逐渐增加,其面积由616.81 hm²增长到1 748.10 hm²;未利用土地在1990—2020年间面积增加了624.21 hm²;林地面积在1990—2020年期间先减少后增加。(2)对邦克尔国家湿地公园的景观指数分析可知,湿地公园类型分布较为均匀,景观多样性较好,但破碎程度均加剧。(3)对邦克尔国家湿地公园的景观格局指数与驱动因素进行分析,结果说明自然因素对于邦克尔国家湿地公园的水域、林地变化具有显著作用,对于耕地、草地的变化有一定影响。而人为因素对于邦克尔国家湿地公园的建设用地及未利用地影响较大。     

青藏高原生态屏障区近10 年生态系统结构变化研究

以2000, 2005和2010年3期生态系统类型数据为基础, 采用生态系统转移矩阵、动态度等统计分析方法, 研究青藏高原生态屏障区近10年的生态系统结构变化及驱动因素分析。研究结果表明: 1) 近10年屏障区内生态系统结构较为稳定, 以草地生态系统为主, 约占研究区总面积的69%; 2) 生态用地与非生态用地均有增加或减少, 其中湿地增加2660.9 km², 草地减少1377.5 km², 城镇面积增加224.6 km², 农田面积减少163.4 km², 荒漠减少1388.5 km²; 3) 受人类活动影响较大的城镇、农田类型变化速率明显高于湿地等生态用地, 2000-2010年城镇面积以2.88% 的年平均增长率迅速增加, 农田面积以0.64%的年均速率持续减少, 而湿地年均增长率仅为0.44%; 4) 生态系统类型整体转移量较小, 仅为整个研究区的0.5%, 其中草地→湿地、荒漠→湿地的转移量最大, 两个转移方向的总转移比例达到69%; 5) 自然因素和人为因素是生态系统结构变化的共同驱动因素, 其中气候变化是引起湿地面积增加的主要自然因素, 人口与GDP的急速增长导致城镇不断扩张, 其深层次原因是工矿业的发展, 载畜量增加是引起草地退化的主要原因, 但生态保护工程对草地生态系统恢复具有积极作用。     

无锡市小微湿地演变特征及影响因素分析

【目的】开展小微湿地时空演变特征及影响因素分析,可为湿地生态修复与保护提供数据基础和理论依据。【方法】基于2000、2010和2020年Landsat系列卫星影像,利用支持向量机分类等方法,提取无锡市小微湿地斑块信息,结合气象、土地利用等数据,对无锡市小微湿地的时空演变特征及其影响因素进行分析。【结果】(1)近20年来无锡市湿地总面积呈下降趋势,由2000年的17.8万hm²减少至2020年的10.4万hm²,其中小微湿地总面积从2000年的1.9万hm²减少到2020年的1.5万hm²。(2)从空间分布来看,无锡市小微湿地主要分布在宜兴市,其面积占无锡市湿地面积的40.0%;从湿地类型来看,以自然湿地为主,比例高达61.0%;无锡市小微湿地具有明显的季节变化特征,2020年季节性小微湿地占小微湿地总面积的比例高达73.8%。(3)无锡市小微湿地受自然因素及人类活动影响,其动态变化与气温、降水呈正相关;人类活动对小微湿地面积下降影响显著,湿地和其他地类间的转化加速了湿地面积萎缩。【结论】无锡市小微湿...     

怒江流域下游地区气象与水文干旱特征研究

以怒江下游勐波罗河流域为例, 利用周边气象站点年的月降水量、月气温和流域出口水文站月径流数据, 计算气象干旱指标标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和径流干旱指数(SDI), 分析该地区1966—2013年间不同参考期(12个月、6个月和3个月)的气象和水文干旱变化过程, 揭示流域水文干旱与气象干旱发生的关联。研究结果表明, 自21世纪初期以来, 流域各参考期干旱指数呈现减少趋势(干旱增加),尤其是SPEI-6M (参考期为6个月的 SPEI)和SPEI-3M (参考期为3个月的SPEI)。研究区气象与径流干旱均具有多尺度周期性特征: 在20世纪90年代中期之后, 25~30年大尺度周期的等值线中心逐渐下移, 时间尺度缩短为10~15年。进入21世纪以来, 径流干旱在25年以上的大尺度上演变为减弱的干旱期, 在10~15年中尺度上则处于由干旱向微湿润变化的过渡期。径流干旱与气象干旱关系密切, 通过气象干旱指数SPEI-6M, 可以较好地预测年径流干旱变化程度。     

安徽省土地利用/覆被时空变化及其驱动因素分析

【目的】研究安徽省土地利用/覆被变化(LUCC)及其驱动因素,为安徽省国土资源利用与管理提供理论参考。【方法】基于安徽省1995—2020年6期30 m分辨率的Landsat系列遥感影像土地利用/覆被分类数据,利用土地利用/覆被类型结构与空间分布、转移矩阵、动态变化及土地利用程度综合指数和其聚类,分析安徽省土地利用/覆被类型时空变化特征;选取13个影响LUCC的驱动因子,采用主成分分析法(PCA)进行定量分析。【结果】1995—2020年安徽省土地利用/覆被类型面积耕地排首位,其次是林地、建设用地;25年间耕地、林地、草地分别减少了3 826.6、164.7和78.5 km²,建设用地、水域、未利用地分别增加了3 895.9、160.9、16.2 km²,耕地与建设用地相互转移面积最大。2005—2015年耕地、林地、草地减少与建设用地增加的趋势最明显,2015—2020年建设用地转移为耕地的面积大增。从土地利用程度综合指数变化率可知,25年间经济发展较快的合肥市土地利用综合指数变化率(2.18%)、芜湖市(1.60%)及矿业城市铜陵市(3....     

气候变化对义乌市义乌小鲵栖息地适宜性影响

义乌小鲵(Hynobius yiwuensis)是中国特有的易危小鲵科动物，仅分布于浙江省的部分丘陵山地.为更好地保护其野生种群资源、维持生物多样性，于2017年11月—2019年3月开展野外调查，并采用MaxEnt模型对义乌市义乌小鲵的栖息地进行了分析和评价.结果表明：调查发现义乌市义乌小鲵野外繁殖坑共计18处，包含成体2尾，幼体1 575尾，卵袋151对；气候变量重要性分析表明，降水量为最主要因子，累计贡献率为49.1%,其他重要因子分别为最冷季降水量(43.0%)、最湿季平均温度(40.3%)、降雨量季节性变化(4.7%)、最干季降水量(3.9%)、季节性变动率(3.7%);当前义乌小鲵在义乌市适宜面积共计438.88 km²,其中，高适宜区面积为49.75 km²,次适宜区面积为127.13 km²,低适宜区面积为262.00 km²;在3种气候情景下(RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5),2050年高适宜分布区面积较当前分别增长58.3%,12.8%和18.1%,2070年高适宜分布...     

基于1990-2015 归一化植被指数的河北植被时间变化特征及其对干旱的响应

基于1990-2015年研究区逐旬归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）数据和站点逐日降水数据,对河北地区NDVI时间变化特征及其与多尺度标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）的响应关系进行了深入分析。结果表明：（1）研究区草地、林地面积增加,空间上呈自东向西交替变化,并呈破碎化现象。（2）年均及生长期NDVI呈明显的上升趋势,夏季NDVI最高,冬季最低,月均NDVI时间变化与雨热同期。（3）不同尺度SPEI均呈下降趋势,随着时间尺度的增加,降幅不断加剧。干旱整体上发生的持续时间和干旱程度有所降低,而春季发生干旱明显强于其他季节。（4）年际及夏季NDVI对SPEI变化响应最为显著,夏季NDVI与SPEI06之间的相关性为最高的0.628,春秋次之,冬季最低。年际及季节性NDVI变化与SPEI03及SPEI06变化的相关性较高。年际及季节NDVI变化对SPEI的响应较单独的气候因子（气温、降水）更明显。     

基于Landsat遥感影像的鄱阳湖水体信息提取与分析

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,具有非常重要的生态和经济价值.遥感技术的快速应用发展,使利用卫星遥感影像对鄱阳湖进行动态检测成为一种有效的途径.由于鄱阳湖季节变化特征明显,首先对鄱阳湖2018年1月枯水期和2016年7月丰水期Landsat影像分别采用归一化水体指数法、改进归一化水体植被指数法、自动水体提取指数法和谱间关系法对其进行水体信息提取.再根据该月份高精度最大似然法分类结果进行精度评定.可以得出枯水期采用MNDWI,丰水期采用AWEIsh水体提取方法效果最优.通过获取的2009—2018近10年鄱阳湖遥感影像数据,分别在枯水期采用MNDWI水体方法,丰水期采用AWEIsh水体提取方法,得出各月水体范围,然后对鄱阳湖面积进行年际及季节性的时序分析.实验结果表明:1)鄱阳湖是季节性变化很大并且存在明显规律性的湖泊,一年之中的最大面积约最小面积的2倍;2)2009—2018年的10年间鄱阳湖面积的最大值、最小值和平均值年际变化趋势一致,在枯水期鄱阳湖面积年际变化较小,在丰水期鄱阳湖面积年际变化较大,鄱阳湖水域面积并没有明显增大或减小的趋势.     

金沙江下游梯级水库消落带空间分布特征

金沙江下游干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4大梯级电站建成蓄水运行，在库区形成大面积水库消落带(Water Level Fluctuating Zone,WLFZ)，明确该消落带空间分布特征对库区生态环境保护和水库安全运行具有重要意义.以金沙江下游4个梯级水库消落带为研究对象，基于12.5 m的AlosDEM数据，利用ArcGIS软件的水文和空间分析功能，结合野外详查，对4个库区不同县域、高程、坡度和干支流的消落带总面积进行综合分析.结果表明：(1)四大梯级水库消落带总表面积231.02 km²，投影面积为202.88 km²，其中干流表面积142.12 km²，支流表面积88.90 km²；白鹤滩、溪洛渡、乌东德和向家坝4个库区消落带表面积分别为96.62、65.60、56.29 km²和12.51 km²；(2)消落带的分布共涉及云南省和四川省7个州(市)、22个县(区)，其中巧家县消落带面积占比最大；(3)在海拔梯度上，乌东德水库消落带表面积呈现随...     

基于InVEST模型的宁夏生物多样性保护优先区域生境评估与生态廊道构建

以宁夏生物多样性保护优先区为研究对象,基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST)中生境质量评估功能模块和最小费用距离模型,定量评价土地利用-覆被变化情景下研究区的生境质量,进而开展优先区生境质量的空间分区和生态廊道的构建.结果表明,2010—2015年,研究区草地面积增加168.76 km²,建设用地面积增加59.38 km²,森林、农田、湿地及其他用地的面积分别减少1.26,115.17,13.72,98.0 km²;研究区生境质量较高等级的用地面积所占比例由2010年的75.76%降低到2015年的70.54%,较低等级的用地面积比例由2010年的24.24%增加到2015年的29.46%;研究区生境质量大范围出现轻微退化;构建生态廊道总长410.0 km,为动物迁移创造了条件.对优先区进行生境评估和廊道构建,可为生态系统的科学管理提供参考.     

基于Flood Area模型的山西山谷地区暴雨洪涝灾害风险特征分析

基于1992—2021年降水观测数据和气象灾情数据，采用Flood Area模型对沁水经济技术开发区所在山谷地区不同重现期下的暴雨洪涝淹没范围进行模拟评估.结果表明：研究区所在地区不同重现期小时雨型呈多峰分布，山谷效应导致雨水汇流，淹没水深和面积增加，具有一定的暴雨洪涝风险；区内大部分淹没面积在10 cm2以下；内涝等级为一般性内涝风险(10～25 cm)的淹没面积为0.48 km²，主要呈散点状分布于研究区各片区；中度内涝风险(25～50 cm)的淹没面积为0.41 km²，主要呈散点状分布在端氏综合服务中心周围；严重内涝风险(50～80 cm)的淹没面积较少，为0.32 km²；特别严重内涝风险(>80 cm)的淹没面积为4.74 km²，主要集中分布于北部产业片区和南部产业片区的偏西地区.各重现期淹没风险较大的区域主要分布在各个片区内低洼地区，与实际灾情相符.     

中国建成区植被变绿趋势识别及对比分析

基于2001-2020年增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI),利用曼-肯德尔(Mann-Kendall,M-K)检验与泰尔指数,分析中国老城区(2000年已成为建成区)与扩展区(2000-2016年新增建成区)的植被变绿趋势,以及在不同气候变化区植被变绿趋势的差异.研究发现：1)中国约20%(17 290 km²)的建成区植被呈显著变绿趋势.其中华东-华中湿暖趋势带的建成区植被变绿面积,占中国建成区植被总变绿面积的46.61%,30个省级行政区10%以上的建成区植被呈显著变绿趋势. 2)在老城区与扩展区的植被变绿趋势的对比上,老城区的植被显著变绿,扩展区的植被微弱变绿,老城区的植被变绿面积(13 474 km²)是扩展区植被变绿面积(3 818 km²)的3.5倍多.不同气候变化区的植被变绿趋势差异表明,需要因地制宜地应对气候变化对城市建成区植被生长的影响,重视西南-华南干暖趋势带的供水设施建设,保证植被的生长需求.     

基于标准化降水蒸散指数的宁夏中部干旱带干旱趋势分析

基于标准化降水蒸散指数(SPEI),选取1960～2012年宁夏中部干旱带的海原、同心、麻黄山、兴仁、盐池五个气象站的降水和平均气温资料作为代表,计算各站SPEI序列,研究宁夏中部干旱带在不同时间尺度、不同季节尺度下的干湿演变趋势、干旱发生强度和频次变化以及干旱发生范围变化。结果表明:①SPEI中起决定性作用的因素是降水;②SPEI值的变化对不同时间尺度的敏感性不同,时间尺度越小,干湿变化趋势越明显,甚至是正负波动振荡;③宁夏中部干旱带干湿变化明显,不同季节均呈湿润化趋势,且以轻度干旱和中度干旱为主,干旱发生范围和干旱发生强度总体呈缩小趋势。     

基于机器学习的云南省蝙蝠空间分布及其危害分析

生存或寄生于野外的各种病原体通过进化、基因变异或生态适宜性改变，可能具有潜在的感染人类的风险。因此，开展人类与重要寄主动物的时空交错风险分析，对不明疫病感染的溯源追踪、野外环境健康管理与预警具有重要意义。蝙蝠类动物携带着多种危险病原，本文以其为目标寄主构建随机森林模型，预测蝙蝠适生分布区，并融合与蝙蝠、人类活动有关的空间变量，建立人与蝙蝠空间交错的风险评估模型，制作风险分布地图；为方便行政管理，还进行以乡镇级为管理单元的风险分析。结果表明：1)影响蝙蝠适生的主导变量有年均降水量、温度全年波动范围、昼夜温差月均值、温度季节性变化、降水量季节性变化和最冷季度均温。2)随机森林预测蝙蝠高适生分布区面积为9.796 5×10⁴ km²,占云南省总面积的24.86%,主要分布在云南省南部、西南部和中东部地区。3)疫病传染风险评估发现45个乡镇属疫病传染高风险区，面积约0.534 6×10⁴ km²,受影响人口约287万，主要分布在云南省南部、西南部和中东部地区。     

基于GEE的阿尼玛卿冰川面积遥感监测及潜在灾害初步分析

为了解黄河源区冰川的长时序变化，本文选择1995—2020年62景Landsat影像，利用Google Earth Engine(GEE)数据云处理平台，构建冰川提取的波谱参数，编译自动处理程序，提取覆盖研究区的冰川时序面积，同时结合ERA5再分析资料和光学遥感影像，初步分析冰川变化引起的灾害效应。结果表明：气温增高主控下，阿尼玛卿冰川面积持续退缩，从1990年的104.92 km²减少到2020年的92.32 km²,且2011—2020年冰川退缩的趋势相较于2000—2010年明显加快；冰川在退缩—前进—退缩运动过程中存在冰崩风险，易引发冰川泥石流、堰塞湖等链生灾害，且冰川在持续退缩过程中的搬运、侵蚀冰碛物会造成冰川前缘堆积大量松散物质，成为冰缘泥石流发育潜在物源区。     

综合多源数据的毛竹林大小年空间分异研究

毛竹存在周期性的大小年现象,研究毛竹林大小年空间分异程度对区域毛竹可持续经营有重要意义.选择毛竹分布广泛的浙江省安吉县和安徽省广德市为研究区,基于2018—2020年Sentinel-2数据和多时相年度毛竹林遥感指数,获取毛竹林的大小年空间分布信息,对比大小年毛竹林在不同行政区划和地形条件下的空间分布情况,构建毛竹林大小年分异指数(MODI),分析大小年毛竹林在行政区划和像元级下的分异格局.结果表明：1)安吉县和广德市的毛竹林分布面积分别是637.6 km²和334.5 km²,安吉县毛竹林集中分布在东部和西部,而广德市毛竹林集中分布在北部和南部;2)毛竹林集中分布在高程100～400 m和坡度5°～35°的范围内;3)安吉县和广德市的MODI值分别为0.77和0.59,安吉县孝丰镇和广德市誓节镇的MODI值最高,而安吉县章村镇和广德市四合乡的MODI值最低.     

基于网格尺度和BP神经网络模型的“双评价”研究——以濮阳市为例

以河南省濮阳市为研究对象，根据土地利用数据、自然环境与社会经济统计数据，基于网格尺度，结合单要素评价和集成评价，采用BP神经网络模型进行资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价.研究结果表明：(1)利用单要素评价与集成评价相结合，引入BP神经网络模型在双评价中是适合的，评价结果可信度较高.(2)生态保护高等级地区主要集中在黄河沿线；农业生产适宜区面积为2 764.60 km²,占全域面积比重64.73%,在清丰县和南乐县分布较多，2035年濮阳市农业生产可承载规模为400.22～412.54万亩；城镇建设适宜区面积为500.20 km²,占全域总面积比重的11.71%,主要分布在华龙区、濮阳县城、清丰县城、南乐县城建成区及周边区域，2035年濮阳市可承载的城镇建设规模为465.26～639.73 km².     

基于HEA算法的红山水库富营养化模拟和预测研究

随着经济的发展，红山水库周边的污染物排放量提高，导致水库水体富营养化问题日益突出。基于红山水库2006-2020年两个监测点水质监测数据，分析红山水库水体富营养化发展趋势，通过混合演化算法(HEA)构建红山水库水体叶绿素a浓度模拟与预测模型，结合模型阈值数据和敏感性分析，揭示影响红山水库叶绿素a浓度变化的环境因素，并量化其相关关系。研究表明：(1)红山水库两个监测点2006-2013年叶绿素a浓度波动较大，2013-2020年叶绿素a浓度呈逐渐升高的趋势；(2)红山水库北部和南部叶绿素a浓度的模型拟合值与实际测量值之间的相关系数(R²)分别为0.60和0.58,均方根误差(RMSE)分别为2.09和2.59 mg·m^-3;(3)HEA最佳单规则集的阈值和敏感性分析表明，叶绿素a浓度在一定范围内与水温(WT)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、溶解氧(DO)和氟(F)成正比，与铵态氮(NH₄-N)和生化需氧量(BOD₅)变化不显著。HEA模型能够较为精确地模拟红山...