面向对象的遥感影像水体信息提取

基于面向对象的遥感影像分析方法,在不同尺度分割遥感影像的基础上,根据影像对象的特征,如亮度、光谱、归一化植被指数(NDVI)、面积和上下文等信息,对水体信息进行了提取和分类.结果显示:与传统的基于像元的分类方法相比,面向对象的遥感影像信息提取方法具有很好的效果,同时也提高了信息提取的精度.     

基于几何特征与NDWI的城市水体信息提取研究

在遥感影像获取地物信息过程中,有效提取水体信息与掌握其变化趋势,已成为水资源合理利用,实时规划以及未来保护的重要依据.选用浙江长兴县高分一号遥感卫星数据,根据遥感影像不同地物光谱特征,运用归一化水体指数方法(NDWI)并参考影像包含的几何特征,借助易康软件平台进行遥感影像的面象对象分类,分类为水体和其他两种类别.通过归一化水体指数与基于易康面向对象分类结果与传统基于像素分类的结果进行综合对比分析,基于几何特征与NDWI的分类方法明显优于传统基于NDWI分类方法,能更好利用影像所含的地物特征信息,其结果更加符合真实情况.     

基于MODIS数据的淀山湖蓝藻“水华”监测

叶绿素a（chla）是水质监测的重要参数之一,其浓度是湖泊富营养化和蓝藻“水华”发生的重要标志。本文将MODIS影像波段反射率与叶绿素。浓度同步实测值进行相关分析,在此基础上建立遥感监测模型,应用该模型计算得到淀山湖水体叶绿素a浓度分布情况,并提取淀山湖富营养化导致的蓝藻“水华”分布情况。     

从资源3号卫星影像中提取厦门市不透水面信息

不透水面是城市地区的典型特征,不透水面的增加导致了水质恶化、城市热岛效应等一系列生态环境问题.选用高分辨率资源3号遥感影像,利用面向对象的方法,进行厦门市不透水面信息的提取.为突出不透水面的信息,将影像进行主成分变换、提取归一化植被指数和归一化水体指数,将第一主成分、归一化植被指数和归一化水体指数合成为新的影像;根据最小不透水面的面积原则,确定最优的分割尺度,结合形状、光谱等信息,对合成后的影像进行多尺度分割;再在最优尺度分割结果的基础上进行分类,并将阴影作为分类体系中单独一类,获得不透水面、裸土、水体、植被、阴影的分类结果;利用真实世界地物的形状特征和邻近关系特征,对阴影区域进行判别及合并,获得不透水面,并根据实地观测,对提取结果进行精度评价,不透水面提取的精度达80%.     

基于单时相Landsat8_OLI影像的棉花提取技术研究

针对利用单时相遥感影像快速、高精度地提取棉花信息研究较少的现状,根据作物的物候历,选取棉花生育期的单时相Landsat8_OLI影像。通过对棉花和其他地物的光谱特征与植被指数的差异性分析表明:近红外波段(NIR)和差值植被指数(DVI)是棉花识别的特征指数;并由此构建了OLI数据的棉花信息提取的特征指数模型。经实地验证,运用此模型提取的库尔勒市棉花信息的生产精度为97.96%,用户精度为98.63%。基于单时相遥感影像的棉花提取思路可以为我国主要棉产区的棉花信息遥感提取、长势监测和产量估测提供新思路和技术参考。     

植被指数空间数据库的建立及应用

借助GIS对图形(影像)、属性、时态数据存储、查询、分析以及管理的强大功能,对利用陕西省2003年全年的MODIS数据生成的不同时相的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值\环境植被指数(DVI\EVI)等多种植被指数,及其对应的MOIDS影像和空间位置(地图)数据进行存储,将必要的植被指数分析方法和分析模型整合到该GIS空间数据库之中,达到数据、方法、模型在基于GIS植被指数空间数据库中的集成与统一,以实现基于时相和波谱信息MO-DIS、ETM影像数据的显示、查询、分析、管理等功能。实践证明,在GIS空间数据库中将时相、波谱和空间位置信息应用到遥感影像植被信息的提取中,从分析遥感影像的植被指数空间信息出发,能够较好地实现对植被指数信息的认识,为研究不同地区的植被分类、农作物长势监测及地表植被变化等方面提供分析依据。     

长江口潮滩湿地植被光谱分析与遥感检测

通过野外实测长江口潮滩湿地主要植物的光谱特征，分析和提取了优势植被的光谱特征参数和波段.考虑到潮滩湿地植被在生长特点、季节和盖度等方面的影响因素，采用了组合光谱特征波段的植被指数对长江口潮滩湿地植被进行分类检测，以期在现有的多光谱遥感影像上提高分类精度，检测出潮滩湿地植被空间分布的变化.分别计算了实测夏季和秋季的 RVI，NDVI，SAVI和MSAVI四种植被指数，得出不同植被指数对潮滩湿地植被不同盖度和不同季节的检测方法，并将该方法应用于多光谱TM影像上，验证这几种植被指数在TM影像上的分类精度，结合实地考察，发现MSAVI应用到多光谱TM影像上对潮滩湿地植被的分类检测效果最好，但时相应选择夏季.     

基于NDVI-MNDWI特征空间的水体信息增强方法研究

以新疆吐鲁番为研究区域,以Landsat8/OLI影像为主要数据源,通过分析水体与地形阴影区以及建筑用地等典型地类在改进后归一化差异水体指数(MNDWI)与归一化植被指数(NDVI)所构成的二维特征空间中的表现特征,提出一种能够有效凸显水体影像特征的复合型水体指数(CNDWI),并据此进行水体信息的遥感自动提取实验.研究结果表明:CNDWI指数不仅明显增加研究区内的水体与山体阴影区之间的区分度,同时还保持了其他水体指数所具有的以极大值表达水体以及水体与建筑用地和植被等地物之间存在明显差异性的优点.     

基于光谱特征的沉水植物种类识别研究

沉水植物种类的光谱特征识别可为大尺度遥感监测沉水植被提供种类识别的有效参数.本研究利用高光谱地物光谱仪获取上海市郊最大的天然淡水湖泊淀山湖6种典型沉水植物狐尾藻、竹叶眼子菜、金鱼藻、大茨藻、黑藻和苦草群落冠层的反射光谱,分析不同种类沉水植物的原始光谱和一阶导数光谱特征,通过主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)筛选对沉水植物光谱种间差异敏感的植被指数和光谱指数,探寻能够有效识别不同种类水生植物的光谱识别方法.研究结果表明:①不同种类沉水植物的光谱曲线形状在可见光和近红外波段近似,但光谱反射率值差异较大;②光谱指数NAV、REP和NGP是识别6种沉水植物最敏感的特征指数,这些指数综合体现和放大了不同种类沉水植物在形态结构、叶绿素含量、光合和保护色素等方面的特征及所栖居的水体环境特征的种间差异.研究结果可为高光谱遥感影像准确解译与提取沉水植物群落组成、分布和生物多样性的动态变化信息提供理论依据和技术支持.     

融合物候及纹理特征的茉莉花种植区提取研究

为充分挖掘图像时序物候信息、几何空间、纹理特征在农作物监测提取研究上的优势，本研究通过构建物候参数与纹理特征的方法对广西横州市茉莉花（Jasminum sambac）种植区进行提取，该方法通过增强型时空自适应反射率融合模型（ESTARFM）融合年度内“高空间-低时间”“高时间-低空间”的遥感图像，重建生成年度中低尺度的卫星影像，获取研究区内不同植被的物候信息参数，并结合地物光谱信息提取地物纹理特征。选取物候参数、纹理特征作为茉莉花种植区分类提取信息，对不同的参数特征进行组合，开展分类对比和综合精度量化评价。结果表明，重建时序归一化植被指数（NDVI）数据结合物候参数及纹理特征的茉莉花种植区提取方法，总体分类精度达到88.36%，Kappa系数为0.863 3，在中低尺度多光谱影像遥感数据“时空信息”的缺失下对茉莉花种植区提取具有良好的效果。     

淀山湖蓝藻水华暴发的气象水文因素探讨

2007-2009年淀山湖的总氮和总磷年均浓度分别为3.47～4.53 mg/L和0.18～0.24mg/L,明显高于富营养化水平,成为蓝藻水华暴发的重要物质基础.MODIS影像分析结果表明,2007-2009年蓝藻水华暴发频次分别为3,6,10 d,呈逐年上升的趋势,并且暴发后易于集中在湖中心、东北和东部水域.受黄浦...     

我国典型湖泊磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的潜在影响——基于Meta分析

水体富营养化可引发蓝藻水华,对水生态环境和饮用水的安全产生严重危害,揭示蓝藻水华的发生机理和变化规律是防治的基础。基于1989—2019年公开发表的相关研究,提取583对有效数据,利用Meta分析了我国典型湖泊中磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的影响。结果表明：磷浓度对水体透明度（SD）产生负效应,对溶解氧（DO）含量、高锰酸盐指数（COD_Mn）和叶绿素a （Chla）含量产生正效应。随着磷浓度的增加,上述4种指标呈现不同的变化趋势：磷浓度对DO含量的正效应逐渐转变为负效应,在磷的质量浓度为0.2~0.3 mg/L时负效应最大（亚热带季风气候）;对SD的负效应随磷浓度的增加先增大后略有减小,在磷的质量浓度为0.1~0.2 mg/L时负效应最大;COD_Mn和Chla含量对磷浓度的响应趋势基本相似,在亚热带季风气候条件下,磷的质量浓度分别为0.2~0.3 mg/L和>0.3 mg/L时二者的正效应最大。此外,与温带季风气候地区相比,在磷的质量浓度为0~0.1 mg/L时亚热带季风气候地区的湖泊水质更容易受磷浓度的影响,蓝藻水华爆发的风险相对较高。     

滇池的水华蓝藻的时空变化

 于2001年9月～2002年7月对滇池水华蓝藻进行了为期1 a的调查研究.结果表明,在滇池中形成水华的是微囊藻属(Microcystis Kutz.)和束丝藻属(Aphanizomenon Morr.).水华蓝藻总数为3 445 000～1 080 800 000 L^-1,年平均为130 866 603 L^-1,占浮游植物细胞总量的66.44%～90.66%.微囊藻属的数量为3 445 000～1 030 800 000 L^-1,年平均为125 174 582 L^-1,占浮游植物总数的35.69%～87.97%,是滇池浮游植物群落的单优势属.束丝藻属的数量为0～50 950 000 L^-1,年平均为5 692 021 L^-1,占浮游植物细胞总数的0.46%～30.75%.水华蓝藻数量的时空分布与微囊藻属一致,7月最高,1月最低;近岸带高于湖心,湖北部高于湖中部高于南部.束丝藻属的数量3月最高,1月最低;湖北部高于南部高于中部.微囊藻水华全年可见,束丝藻属仅在3月形成零星的小面积水华.     

水华蓝藻生消的生物数学理论及其应用

 首次提出了水华蓝藻的生物数学理论,应用推广的Logistic-Exponential方程,导出了水华蓝藻爆发和强持续生存情况下的个体数变化规律.建立了在磷、氮等环境因子限制下蓝藻个体数的微分方程,证明了关于蓝藻弱持续生存和灭绝条件的2个定理.基于这个理论,提出如何控制水华蓝藻生消的方法和途径.     

基于蓝藻水华控制的脉冲微分方程模型

根据藻类生长特点,以具有饱和反应增长率的非自治增长模型为基础,采用分次脉冲喷洒的方法建立蓝藻脉冲控制模型,并将模型转化为脉冲微分系统,给出确定系统最大脉冲周期的方法,并用数值例子说明如何在有限时间内,选择适当的杀藻剂和脉冲喷洒次数,将蓝藻种群的密度控制在经济阈值之下.     

九龙甸水库突发水华的影响因子分析

九龙甸水库是楚雄市的重要供水水源地。2005年来该水库10-11月份在中营养的状态下发生水华。文章对影响水华的主要因子进行了分析，探讨了2005年水华发生的原因。该年特殊的降水特征、重新蓄水的水库水体稳定性条件和底泥营养物的释放可能是导致水华发生的关键因子。九龙甸的限制性营养盐是磷，底泥释放出的磷使得氮磷比降至19：1，有利于蓝藻获得竞争优势和水华发生。由于九龙甸水库的水质、水文状况在高原湖泊型水库中具有典型性，因此，本文对高原湖泊型水库的水华形成机理研究和防治具有重要的参考价值和意义。     

重庆市沙坪坝区植被覆盖度的遥感估算

植被覆盖度是衡量地表植被覆盖的一个重要指标，在许多方面作为重要参数输入。根据像元二分模型原理和归一化植被指数，利用归一化植被指数（NDVI）定量估算植被覆盖度的模型可以求得研究区域的植被覆盖度。本文根据该模型对重庆市沙坪坝区进行了植被覆盖度的遥感估算，结果表明，该方法简单易行。     

NDVI/NDWI/DEM决策树方法在东莞ALOS影像土地利用分类中的应用

以东莞市2008年的ALOS影像为数据源,通过目视判读选取8类目标地物,并采用最大似然法进行土地利用分类,发现分类精度不高(80%).其主要原因是ALOS数据的有效波段较少,且研究区植被、水体密布,多类目标地物难以区分.针对该问题,结合东莞市的地形地貌特点,引入植被指数NDVI、水体指数NDWI和DEM数据,利用决策树方法进行土地利用分类,使分类精度有较大提高(90%),可有效地解决了因ALOS数据有效波段数较少而产生的分类精度低的问题.本研究表明,在我国南方亚热带地区基于植被指数、水体指数和DEM的改进型决策树分类是一种非常好的ALOS数据土地利用分类方法.     

SnO2-montmorillonite composite for removal and inhibition Microcystis aeruginosa assisted by UV-light

Cyanobacterial blooms have become a serious pollution problem,in particular,for water resources.Microcystis aeruginosa(M.aeruginosa)is most common toxic cyanobacterial bloom in fresh waters.In this paper,Sn O_2-montmorillonite composite was prepared by ion exchange method and applied to remove M.aeruginosa with the assistance of UV-light.The structure of the resulting composite was identified by XRD,IR and TEM.It was determined that some Sn O_2nanoparticles were inserted into the interlayer of montmorillonite and some were dispersed on the surface of montmorillonite.M.aeruginosa removal efficiency was judged by the rate of 95%after treatment with 0.3 g/L Sn O_2-montmorillonite for 1 h.Sn O_2-montmorillonite composite absorbed M.aeruginosa and promoted M.aeruginosa lysis by damaging cell wall and membrane.The cellular contents,including protein and chlorophyll a,were then degraded with the assistance of UV-light,which inhibited the biological activity of M.aeruginosa.In fact,Sn O_2-montmorillonite composite removed M.aeruginosa by combination of adsorption flocculation and UV-induced catalytic degradation.Sn O_2-montmorillonite shows promise to become an effective material for the removal of algae and the cyanobacteria bloom.     

石家庄市主城区热岛特征及变化分析

城市热岛效应是城市化进程带来的突出问题。基于Landsat数据和辐射传导方程法反演出地表温度,分析2004-2020年石家庄市主城区热岛变化,结合土地利用和标准差椭圆得出热岛扩张情况,并研究地表温度与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、建筑指数(Normalized Difference Built-up Index,NDBI)和温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)的相关性,为国土空间优化布局提供理论依据。结果表明,2004-2020年平均地表温度、最低地表温度均有所升高;热岛主要集中在市中心、鹿泉区、藁城区和栾城区的城镇点,以及铜冶镇,建筑用地和热岛扩张趋势一致,并向着西北和东南方向扩张;地表温度与NDVI呈现负相关,与NDBI、TVDI呈现正相关,建筑用地是地表温度升高的主要因素之一,植被覆盖度和地表湿润度可以调控地表温度。