本期专题简介

正本期专题为"遥感技术应用",刊登了4篇文章,分别解读遥感技术在不同领域的应用。基于全球夜光遥感时空大数据分析,将夜光遥感数据挖掘用于人道主义灾难评估中,从而获得传统方式难以获知的人道主义灾难时空分布信息,支持国际和平事业;通过全球导航卫星系统(GNSS)获得行为轨迹大数据,其中隐藏着具有强时空相关性的时空聚类模式,对其进行分析可以为     

人类照明史

囊萤夜读 照明对于人类活动有着重要的影响，古时候的人利用烧油、点蜡烛等方式获得灯光，甚至利用夜间可以发光的萤火虫作为光源。     

基于夜光遥感的贵州省城市格局变迁研究

本研究基于时序VIIRS夜光影像,通过统计夜光总量,运用位序规模法则和首位度法,以及提取夜间点亮区域研究2012—2019年贵州省城市化发展。分析结果表明:贵州省所有城市的夜光总量均呈现增长态势,六盘水、黔西南和首位城市贵阳的夜光增长率远低于其他城市,遵义在夜光总量较大的基础上仍能在省内保持最高速增长;中小城市的发展活力优于大城市,城市结构分散,中心城市贵阳的集聚效应弱,没有充分发挥对其他城市的带动作用;随着次位城市(遵义市)呈现高增长态势,首位度逐渐降低,贵州省区域经济发展有两极增长的趋势。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据和统计数据的中国大陆20世纪90年代城市化空间过程重建研究

中国大陆目前以行政单元为基础的城镇用地面积统计数据缺乏足够的空间信息, 难以满足大尺度城市化空间格局和变化过程研究的需要. 文中首先提出了一种以现有统计数据为基础, 借助DMSP/OLS夜间灯光遥感数据, 快速恢复和提取中国大陆城镇用地空间信息, 弥补现有统计资料不足的新方法. 进而以该方法为基础, 利用 1992, 1996和1998年的3期DMSP/OLS夜间灯光数据, 重建了中国大陆20世纪90年代的城市化空间过程. 利用统计数据对该方法提取结果的面积总量评估表明, 二者在全中国大陆尺度上的面积相对误差在1992年小于2%, 1996年和1998年则均小于1%, 在省级尺度, 相对误差最大的省份也没有超过10%, 大部分省份的相对误差小于3%. 同时利用高分辨率Landsat TM数据对该方法提取结果的城市空间格局特征分析也表明, 利用DMSP/OLS 提取的城市格局特征与Landsat TM提取的城市格局特征基本上是吻合的, 两者的相似程度在80%左右. 这说明利用该方法重建的中国大陆20世纪90年代城市空间过程, 基本上可以反映当时中国大陆城市发展的实际状况, 具有一定的可信性, 可以在一定程度上为中国大陆宏观城市空间格局和变化过程研究提供帮助.     

干旱区生态资产遥感定量化评估及其动态变化分析

生态资产是生态系统生物资源直接价值及其生态服务功能价值的总和,在3S技术的支持下,利用卫星遥感Landsat TM数据、中巴CBERS数据、NOAA数据和MODIS数据,以及地表覆盖类型和野外测定观测数据等生态参数,在传统生态学生态资产单位面积价值研究的基础上,建立了基干遥感定量测量的生态资产价值评估模型,以天山北坡昌吉地区1990,1995和2003年生态资产评估的时空分析为例,开展了生态资产遥感动态测量,进行了GDP的比较分析,编制了生态资产空间分布图,分析了其空间分布特征．研究结果表明:天山北坡典型干旱区生态资产的分布具有从高山向平原,从绿洲向荒漠逐渐减少的趋势,具有和干旱区植被地带性分布一致的特征,其测量结果可以更加客观地反映干旱区生态资产及其空间分布的现实情况,为今后开展相关研究奠定良好的基础,同时可将生态系统服务功能研究与区域规划相结合,使之成为区域规划的一个重要依据．     

我的发明设想

汽车“安全灯” 在汽车尾部装上一种距离遥感器及相应的“安全灯”,当距离遥感器感觉到前后两车的距离减少到一定范围时,“安全灯”便会发出透射度较高的灯光。这种“安全灯”对于防上雨天、雾天恶性追尾事故应有很好的作用。晴天时,“安全灯”可关闭。     

夜光书

找想发明一种书,书的纸或油墨当中贪有荧光物质。白天将书晒一段时间,晚上不借灯光便可阅读。这种书既节约用电,在同一室内又不影响他人休息。 夜光书@杨晨曦$河北辛集中学258班     

卫星辅助

遥感是作为一种战争工具而问世的.但是,天空中的这些间谍同样又能向世界发出旱灾警报,加速荒年救灾活动,甚至协助人们在沙漠中找到水源. 洪灾、地震及火山爆发频频发生,却又几乎令人沮丧地得不到警报.干旱与饥荒年年月月都在发生,可是其详细趋势又出现得太晚,无法避免死亡与痛苦.但是,卫星遥感却可以向我们提供资料,为危急的灾难报警,为边远地区提供有效的紧急援救.卫星根据各自的轨道,可以按照从几小时到几星期的间隔产生同一地区的图像.这些图像可以指明突发性灾难的所在地     

LUCC时空过程研究的方法进展

历经过去十多年的发展, LUCC时空过程研究的方法渐成体系, 并不断完善. LUCC时空过程研究方法体系是以地理学为理论依据, 以遥感和地理信息系统为技术依托, 适应全球变化与人类可持续发展研究的科学需求而形成的学科领域. 它涵盖LUCC时空过程探测、驱动机理分析、过程刻画与模拟及宏观生态效应评价等多个方面, 促进了地理学、地球信息科学、宏观生态学的跨学科交叉, 并推动了LUCC时空过程研究的不断深入. 国内外的研究表明, LUCC遥感动态信息提取与分析技术的发展和LUCC时空过程模拟手段的创新, 促进了LUCC时空过程研究方法体系的发展, 并推动LUCC时空过程研究的日臻深入. 综合利用遥感动态信息探测与分析技术, 建立多源时空数据平台, 实现海量数据的存储与集成, 是支撑LUCC时空过程研究方法体系的重要能力建设之一. LUCC时空过程研究方法体系将为区域乃至全球尺度LUCC研究提供综合技术手段, 并最终成为LUCC时空过程研究的重要方法论.     

灵长动物行为与生态学的研究现状与进展(四):灵长动物的社会性

与大多数其他哺乳动物相比,灵长动物是社会性极强的动物。从组成群体的每个个体的角度看,结群生活至少有4个好处,即减少被捕食的风险,更容易获得食物,更容易找到配偶,能更好地看护和照顾后代。但每一种潜在好处都必须与可能付出的代价相平衡。对白天活动的灵长动物来说,减少被捕食的风险是选择群体生活方式的主要因素之一。在群体中生活的个体能获得更多的保护。任何个体生殖的成功都取决于它为其子女和自身获得足够食物的能力。决定灵长动物群体大小的最重要因素是食物资源的时空分布。     

合理利用灯光也可促进健康

光线对人类健康的影Ⅱ向首先发生在生物钟上。经研究发现,人类的视网膜细胞是直接与超视束神经核相连的,并且对褪黑激素的分泌产生影响。褪黑激素是一种被称为“血液清洁者”的抗氧化剂,一般在人进入睡眠状态后大量分泌。在夜间,灯光会阻止褪黑激素的分泌,破坏生物钟,甚至能使长期上夜班的妇女患乳腺癌的几率大大提高。     

基于潮位校正的中国潮间带遥感监测及变化

潮间带位于海洋和陆地的过渡地带,在生物多样性保护、社会经济发展以及全球环境变化等方面具有重要价值.由于潮汐的动态性,潮间带的卫星遥感监测存在很大挑战,迄今为止还没有完整的全国滨海潮间带的相应数据.本文综合遥感与地理信息系统方法,利用1995和2015年覆盖全国滨海的156景LandsatTM/OLI卫星影像,反演了中国滨海潮间带的时空分布,并基于高分辨率影像,目视解译了潮间带开发的土地利用类型.在此基础上分析了中国潮间带变化的时空特征和潮间带变化的驱动力因素.结果表明:(1)2015年中国潮间带总面积约为14070 km~2,其中潮间带分布面积最多的为福建省(18%),其次是辽宁省(15%)、山东省(14%)、江苏省(12%)和广东省(11%);面积最小的是海南省(2%).(2)1995～2015年全国潮间带面积净减少了1375km~2,减少约8.9%.全国不同省市潮间带面积表现了增加与减少不同的趋势,其中潮间带面积减少最多的是浙江省,面积减少为1189km~2;江苏省潮间带面积由1995年的全国第1缩减为第4.而福建省潮间带增加最多,达453km~2.(3)潮间带被开发利用的趋势持续增强. 1995年中国沿海潮间带被开发占用的面积为3490 km~2,到2015年达到4581 km~2.潮间带开发利用类型由农业用海为主(41.8%)转变为围海养殖;城镇建设占用比例也达13%.同时围垦中(在建/未知用途)的潮间带面积持续增长,由1995年的18.1%增长为29%.(4)人为和自然两种因素叠加的"挤压效应"造成了我国潮间带面积的减少.经济发展和滨海生态环境保护的矛盾依然表现突出.     

行星空间环境光学遥感

行星空间环境是行星多圈层耦合系统的重要部分,是行星与星际空间进行物质和能量交换的关键区域,对行星环境演化具有重要影响.行星空间内分布着不同成分的行星大气,不同密度和能量的空间等离子体,在太阳风变化或行星内部驱动力的驱动下发生不同时间/空间尺度的物质输运、能量沉积/耗散等过程.从全局角度理解行星空间的物质和能量输运是研究行星物质逃逸的关键.光学遥感手段可以弥补传统就位探测方法无法捕捉全貌、无法区分时空变化的不足.本文介绍光学遥感的基本概念,回顾国际国内行星光学遥感探测历史,并根据我国行星科学科教融合发展规划,提出行星空间环境光学遥感的发展思路,特别是详细介绍了当前正在开展的"鸿鹄专项"球载行星光学遥感.最后,对我国行星空间环境光学遥感的未来发展进行了展望.     

痛定思痛说海啸

2004年12月26日发生的印度洋大海啸,已经过去一个多月.这场突如其来的大灾难,夺走了十几万人的生命,造成的精神创伤和物质损失难以估计.灾情发生后,国际社会包括我国政府和人民在内,迅速向受灾国提供了大量人道主义的援助,灾区重建也在广泛展开.我们相信,受灾国的人民必定会战胜灾难,重建美好的家园.     

法国南部灯光采石场展览

正在法国南部普罗旺斯莱博,有一座灯光采石场。这里曾是一处石灰石采石场,在20世纪30年代停产,如今已被改造成为一个沉浸式多媒体展览空间,专门用于艺术和音乐展。安装在采石场四周的投影机将灯光照射在墙壁、天花板和地板上,使整个空间布满了静态或动态的艺术作品图像。以下是近年展览的图片,展出的是梵高、克里姆特、达芬奇和许多其他艺术家的作品。     

灾难与文明同行

地球上的生命,大约是在38亿年以前开始出现的,其间经历了无数次的环境大灾难,发生了许多次生物大灭绝,才发展到今天的形势。因此可以说,灾难与生命同行。同样的,人类是因灾难而诞生,因灾难而发展。实际上,人类文明史,也就是一部人类不断战胜各种灾难的历史。所以也可以说,灾难与文明     

面对“非典”，学会心理自卫

非典型肺炎在我国部分地区包括在首都北京的流行,成为了一场瘟疫与灾难,突然降临在人们的面前,使得相当数量的人手足无措,心神不定,谈“非典”色变。从心理学的角度来说,这是一场突发的应激,也可以称为“危机”,人们所面对的问题是如何应对应激,临床心理学家所要做的工作是危机干预。     

睡眠与精神

美国斯坦福大学曾做过这样一项试验,让一志愿者晚上只睡4小时,然后请他根据前方灯光闪亮的次数按动电钮.最初几分钟里,灯光每6秒钟闪一下,他也随之按一下,当一束强光突然连续闪两次后他竟只按了一下."你为什么只按一下?"研究人员问他.     

下一次物种大灭绝会发生吗

科学家在十多年前就指出,人类正在给地球带来巨大的破坏性的影响,将造成灾难性的全球气候变化,而现在这一预言正在逐渐成为现实。有证据表明,物种消失正在加速,我们可能在有生之年亲身经历一场物种大灭绝灾难,其规模可与史上包括恐龙灭绝在内的前五次大灭绝灾难相当,而人类可能被列于此次灭绝物种的名单之中。要阻止灾难发生,关键还在人类自己。科学家呼吁人类立即行动起来,采取措施保护环境,减少污染物排放,维护生态平衡,走可持续发展道路。     

京津风沙源土壤风蚀时空格局及其演化

为了控制土壤风蚀及其产生的沙尘释放对京津地区大气环境的影响,中国政府于21世纪初实施了具有重要战略意义的京津风沙源治理工程.通过植树种草、轮牧禁牧、土地利用优化等措施,丰富了区内生物多样性,提高了区内植被盖度,生态环境得到一定程度的改善.基于野外调查、室内实验、遥感影像反演以及气象数据,本文采用《全国水土流失动态监测规划(2018～2022年)》和《区域水土流失动态监测技术规定(试行)》中指定的土壤风蚀模型,计算了京津风沙源治理以来典型年份、土地利用变化和气候变化共计3种情形下土壤风蚀,揭示了京津风沙源土壤风蚀模数和强度的时空格局及其演化规律,明确了土地利用变化、气候变化对京津风沙源土壤风蚀时空格局的影响,发现气候变化导致风蚀模数和面积的变率,与当年对应的变率相当,大于土地利用变化的影响.此外,土地利用变化情形风蚀面积总体减少,尤其是2010～2015年间减小了4.10%,说明京津风沙源治理工程发挥了重要作用,为京津风沙源治理工程效益评估以及优化布局提供科学依据.