北京城市绿地三种常见林木冠层光合作用特征

城市公园绿化树种的选择需要观测数据的支持,毛白杨、垂柳、白蜡是北京最常见的主要树种,因此夏季晴天在北京市海淀公园林地使用便携式光合作用测量系统LI-6400观测自然光照条件下上述3种林木冠层叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度等光合生理指标,分析其日变化规律及影响因素。结果表明,净光合速率与蒸腾速率日变化趋势呈现单峰型或双峰型曲线,净光合速率、蒸腾速率的最高峰值分别在17. 0～22. 0μmol CO_2/(m~2·s)和1. 8～2. 3 mmol H_2O/(m~2·s)。毛白杨和白蜡光合参数的日均值相差不大,但毛白杨和白蜡的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日均值均高于垂柳的日均值,胞间CO_2浓度日均值低于垂柳的日均值。林地冠层叶片的净光合速率与蒸腾速率呈显著的正相关关系(P 0. 05);净光合速率和蒸腾速率与气孔导度、光合有效辐射呈显著的正相关关系,此外净光合速率与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系。毛白杨和白蜡具有较强的光合作用能力,更适用于城市绿化。     

提高城市TM图像分类精度的两种方法比较

城市遥感图像分类是获取城市绿地空间分布状况的基础,然而混合像元的存在导致分类精度不高.因此,提出了混合像元分解模型结合神经网络法(MPD-NN法),利用其对北京市TM图像进行地物分类,并与较常用的决策树法分类结果比较,研究在图像现有空间分辨率的条件下提高城市分类精度.结果表明,MPD-NN法分类可较为有效地处理城市遥感图像存在的混合像元问题,可以提高城市分类精度,分类精度高于决策树法,其总体精度和Kappa精度均将近90%,水体、草地、农田、裸地、林地的分类精度在85%以上,高密度建筑区、低密度建筑区、水泥地的分类精度接近80%,也均高于决策树法,是遥感分类较精确识别城市下垫面地物的一种可行方法.     

城市热岛研究进展

概述了城市热岛研究方法的进展.地面观测方法的资料易于获取,积累时间长,但空间代表性不足;遥感监测方法具有实时直观,覆盖范围广的优点,但城市地表的异常复杂及地表城市热岛与大气热岛的本质差异,使其进展缓慢;边界层数值模式模拟是最具物理意义的方法,但模型本身和城市边界层的特殊复杂以及验证的困难均影响了它的精度及广泛应用.因此,必须在充分了解3种方法的研究进展基础上,相互结合,取长补短,才能进一步推进城市热岛的研究.     

陆地卫星TM数字图像与植被信息提取方法的研究

研究了陆地卫星TM多波段数字图像子集的选取方法及其在植被研究中的应用.使用比值交换及Karhunen-Loe＇ve变换,可以有效地提取和集中植被信息.在主成分假彩色合成图像上,各个森林植被类型及其分布显现得非常清晰。     

遗传算法及其在遥感线性、非线性模型反演中的应用效果分析

分别以2类常见的遥感模型--线性光谱混合模型和GOMS模型为代表研究了遗传算法在遥感线性和非线性模型反演中的应用效果,并与逐步二次规划法等确定性搜索算法进行了比较.结果表明,遗传算法在线性遥感模型反演中的优势并不明显.而在非线性遥感模型反演中优于确定性搜索算法.这主要是因为对于线性模型来说,一般定义的代价函数为凸函数,大多优化算法可以收敛于全局最优解,相比较而言,遗传算法因其搜索效率低,故优势不明显.而在非线性模型反演中,代价函数的形式比较复杂,可能是非凸的,因此遗传算法的优势得以发挥,这也说明与一般确定性搜索算法相比,遗传算法具有更好的全局收敛性.     

林火扩展的分形模拟案例研究

结合火场能量平衡的半经验模型与地面温度场的物理模型,为火场扩展提供实用描述工具．森林火场扩展形势取决于燃烧物特性和气象气候因子以及地形的作用．森林可燃物本身（表面积）无特征尺度,而林火的扩展过程具有自复制性,这两者使火场扩展具有自相似性,因而火行为可用分形几何进行描述．研究中选取大兴安岭林区五岔沟林火作为试验区,在低分辨率的ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ图像上发现火场,在相应高分辨率的ＴＭ图像上进行火场扩展模拟,这是一种新的信息融合尝试．在遥感和地理信息系统的支持下,采用描述生长现象的有限扩展集聚（ＤＬＡ）方法来模拟林火动态扩展过程,用标度律对森林火场的模拟结果进行形态控制．模拟火场与实际火场在形态上体现了自相似,火场面积在数量上也十分接近．     

滹沱河和滏阳河水文化学特点的对比研究

滹沱河与滏阳河是华北太行山东麓的两条河流。滹沱河有发达的冲积扇,而滏阳河则是沿着它的冲积扇边緣发育的。由于两河在流經地区的地表化学性質、微地貌和水文地质条件上的不同,致使两河河水在化学特点上呈現显著的差異。滹沱河河水的化学組成和离子含量在时間上和空間上都显得极为稳定,其矿化度在300毫克/升左右,一般界于200—400毫克/升之間,硬度3—4毫克当量/升,通常为C_Ⅰ~(Ca)型水,次为C_Ⅰ~(Ca)型水。具有典型的森林草原地带的水化学相,即HCO_3-SO_4—Ca水化学相和HCO_2—Ca—SO_4水化学相。滏阳河河水的化学組成和离子含量,无論是在空間上,还是在时間上都显現出极为复杂的变異性。因为在上游有丰富的深层地下水补給,在中下游又不断得到滹沱河冲积扇边緣潜水的滋注,故矿化度一般高于500毫克/升,但經常可变动于400—1000毫克/升之間。硬度5—8毫克当量/升。水化学类型在上游从硫酸水类变化到重碳酸水类,中游較为稳定,属硫酸水类,并通常表現为鈉組、Ⅱ型。下游則可出現硫酸水类、重碳酸水类到氯水类的各个組到各个型的水。但整个河流主要的还是硫酸水类的鈉組、鎂組中的Ⅱ、Ⅲ型水。中游为HCO_3—SO_4—Na水化学相到SO_4—HCO_3—Na水化学相。上游和下游全无恒定的水化学相。此外,它們在化学剥蝕作用与化学堆积作用上也是不同的。冲积扇上河流与扇緣河流在华北往往是經常成对出現的,上述两河可以作为这种情况的典型代表。所以該两河水化学特点的对比研究,将有助于认識其他具有相同結构的河流水化学性質。     

利用单窗算法反演喀斯特城市地表温度

针对桂林喀斯特城市快速扩展呈现的热岛问题,提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,使单窗算法适用于喀斯特城市地表温度遥感反演。结果表明,地表温度反演值与测量值的误差在2°C内;桂林中心老城区的地表温度相对低于新开发区和城市南北部工厂区,地表温度随植被覆盖度的增加而降低,呈明显的负相关关系;水体的表面温度最低,约17°C,植被覆盖度较高的喀斯特山峰的地表温度较低,阴坡为18~19°C,而阳坡为22~24°C;水泥广场、大面积建筑区的地表温度较高,为32~35°C;厂房密集且生产过程释放热量的工厂的地表温度最高,为33~36°C,个别像元达到40°C。植被覆盖的喀斯特山峰呈现显著的城市凉岛现象,对调节喀斯特城市气候环境具有重要作用。