天山一号冰川对周边气候变化的响应

在全球气候变暖的大背景下,冰川对气候变化极为敏感。文章以天山一号冰川为研究区,使用的冰川面积变化数据有1962年、1973年、1980年和1986年由中国科学院地理研究所冰川冻土研究室测量绘制的冰川面积数据;1991—2019年的影像数据是通过谷歌历年影像、GF1、ZY3、GF2和GF6获取的面积数据。通过目视解译提取1962—2019年一号冰川面积现状,分析近60年天山一号冰川时空变化特征,结合近60年周边6个水文观测站和气象站点的气温、降水量数据,通过对一号冰川面积变化与气候气象数据的相关关系,分析了天山一号冰川对气候变化的响应。得出以下结论:(1)天山一号冰川面积变化:1962—2019年天山一号冰川面积在不断减少,1993年分为东西两支不同规模的冰川;发现2019年冰川面积已经减少为1.55 km~2,80年代至90年代面积减少量最大,退缩率最快;由遥感影像图发现冰川东西支之间的距离越来越远;也通过柱状图对比发现东支面积退缩量比西支更加明显。(2)研究区气候变化:1957-2019年62年间,周边地区年均总温度和年均总降水量均呈现持续上升趋势;年均降水量的上升程度相比年平均气温趋势不明显;但两者都有很高的线性拟合度。根据计算,发现气象站的平均温度趋势率为0.27℃·10a-1,这意味着在过去60年中,它增加了1.9℃。这个温度趋势率明显高于全国平均值0.22℃·10a~(-1)。(3)冰川与气候变化关系:根据冰川面积变化图和年均气温变化图发现,随着冰川面积的退缩,周边地区年均温度和年均降水量总体呈现上升趋势;因此得知冰川退缩的最关键因素是周边地区气温的升高和降水量的增加;该地区冰川面积的变化和气候变化可能有10年左右的停滞期。     

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。     

基于遥感的昆明市城市土地利用变化情况对比研究

利用昆明地区1992年、2005年两个时相TM数据,在ERDAS IMAGINGE8.5专业遥感图像处理软件的支持下,进行土地利用分类和昆明市区13年来土地利用化的对比研究.将分波段分层分类法与基于监督分类的分层提取法相结合,利用TM影像多光谱数据间的有效重组利用,在TM145波段组合影像上提取建设用地和水体,在TM345组合上提取剩余地类.在单纯运用监督分类法对掩膜后的2005年影像分类难以达到精度要求时,用基于监督分类的分层分类法,分出一类掩膜掉一层,最终将所有层叠加得到研究区土地利用/土地覆盖分类图,分类精度达到要求.并根据分类结果进行研究区13年来土地利用数量结构变化分析和土地利用转型分析.     

典型露天矿区生态环境遥感评价

研究露天矿区生态环境演变及其时空变化规律,对露天矿区生态环境保护和建设绿色矿山具有重要意义。以平朔矿区为例,基于Landsat 5/8影像和气象数据,采用RSEI指数及改进的CASA模型监测1989—2019年平朔矿区生态环境演变并分析生态恢复力与RSEI、NPP的关系,结果表明:平朔矿区1989—2019年生态环境呈变好趋势,差等级面积从1989年的33.00 km~2减少到2019年的16.75 km~2,优和良等级面积分别增5.51 km~2和5.66 km~2;研究区采矿面积从1989年的10.63 km~2增加到2019年的65.84 km~2;2019年土地复垦面积比2002年增加了14.97 km~2;基于线性加权构建表征生态恢复力大小的综合指数Z分析表明30 a间矿区生态恢复力逐渐增大,且该指数与NPP和RSEI呈显著正相关(P0.01)。利用自然间断法将综合指标分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4级,分别表示生态恢复力由低到高,30 a间生态恢复力低的I区面积呈下降趋势,生态恢复力高的IV区面积呈增加趋势,说明30 a间平朔矿区复垦效果显著。     

基于Landsat8OLI影像提取杭嘉湖平原水稻种植分布

以中分辨率Landsat8OLI影像为数据源,利用最大似然监督分类法提取杭嘉湖平原水稻种植分布,旨在探讨Landsat8OLI影像在杭嘉湖平原水稻种植面积监测方面的适用性.对比提取结果和实际统计数据,发现除局部地区由于地形因素影响提取略有过量外,研究区内大部分地区的提取精度在60%以上,其中杭州市萧山区、余杭区,嘉兴市平湖区提取精度可达90%以上.整体上看,基于Landsat8OLI影像的水稻种植分布提取结果比较可信:在杭嘉湖平原,水稻主要分布在杭州市北部、嘉兴市西部及湖州市东部地区.     

不透水面时空变化及其对城市热环境影响的定量分析——以福州市建成区为例

城市空间的快速扩展使得大量的不透水面取代了以植被为主的自然地表景观,对城市生态系统造成了明显的负面影响.福州市经过近30年的城市扩展,城市建成区中的不透水面大幅增加,植被急剧减少,城市生态发生了明显变化,其中最显著的就是严重的城市热岛效应.为此,基于Landsat系列遥感影像获得福州1989和2014年2个时相影像的不透水面、水体、植被和地表温度信息,运用多元回归模型定量分析了1989～2014年间福州城市不透水面的时空变化对城市热环境产生的影响.结果表明:(1)1989～2014年间,研究区不透水面净增了87. 16km~2,增加了161%;(2)不透水面和地表温度呈指数函数关系,高不透水面比例地区升温明显快于低不透水面比例地区;(3)1989～2014年间增加的87. 16km~2不透水面及相应减少的70. 09km~2和14. 92km~2的植被和水体对研究区地表温度上升的综合贡献达16. 54℃.     

慕士塔格峰冰川变化遥感研究

以位于新疆维吾尔族自治区西南部的慕士塔格峰冰川为例,利用研究区1965年经航片校对的地形图和2001年5月的ASTER遥感影像为信息源,通过遥感图像处理技术和专家指导下的人工解译得到1965,2001年两期冰川边界图,用GIS统计该地区冰川面积,并分析冰川变化总趋势.结果表明,近36年来,慕士塔格峰冰川整体呈现退缩趋势,冰川面积减少了1.11%,而山峰西侧和南侧的部分冰川有前进的现象.     

基于深度学习的高分六号影像水体自动提取

为了探究高分六号(GF-6)卫星多光谱相机(PMS)影像提取水体的潜力,分别构建全卷积神经网络(FCN-8s)、U-Net及U-Net优化(VGGUnet1、VGGUnet2)4种神经网络进行了水体提取研究.基于水体提取结果对比分析,确定优选模型为VGGUnet1;提出基于组合损失函数FD-water loss(focal-dice-water loss)的VGGUnet1网络模型,并与归一化差分水指数(norma-lized water index,NDWI)阈值法、最大似然分类法、支持向量机分类法等方法比较.结果表明:基于FD-water loss损失函数的VGGUnet1网络模型能有效提取水体目标,增强小面积水体识别能力,减少水体错分、漏分现象,提高水体提取效果.可见全卷积神经网络在GF-6遥感影像水体提取方面具有可行性,为后续该领域的进一步研究应用提供了参考.     

基于BP神经网络的石漠化遥感影像分类方法的探讨

以由DEM数据提取出的坡度、地形特征信息与TM遥感影像的光谱信息相结合,应用BP神经网络方法进行石漠化遥感影像分类。并对比了BP神经网络分类法、ISODATA分类法、最大似然法三种分类方法。结果表明BP神经网络分类法有效地提高了石漠化信息的遥感分类精度。     

天山阿拉套和博罗科努山脉冰川变化动态遥感监测

利用1989/1990年Landsat TM,1998/1999年TM,2011 年TM 和 ETM+以及2015年OLI遥感影像资料,运用比值阈值法(TM/ETM+为b3/b5,OLI为b4/b6)结合目视解译法,提取天山阿拉套和博罗科努山脉4个时段的冰川边界,在地理信息系统支持下分析研究区冰川的变化情况.结果表明,...     

1990—2020年那曲地区冰湖变化研究

基于Landsat遥感影像,采用目视解译的方法提取了青藏高原内部那曲地区冰湖和冰川1990、2000、2010及2020年4期边界数据,并分析近30年来该地区冰湖变化的特征与原因．结果表明:那曲地区现有冰湖255个,总面积（27.829±4.62） km2,冰湖主要集中在东南部,其次是西南部;1990—2020年,研究区新增冰湖72个,面积增长6.14 km2;冰湖扩张趋势明显,具体表现为低海拔地区（≤4 700 m）原有冰湖快速扩张,较高海拔地区（>5 100~5 700 m）新增冰湖集中出现;气温与降水是冰湖变化的关键因素,由于降水与气温分布及变化存在时空差异,冰湖变化呈现“南快北慢,逐期加快”的特征;冰湖与冰川的位置关系也会影响冰湖变化,离冰川位置越近,对冰湖发育越有利,同时与冰湖接触的冰川退缩速率相较于其余冰川有更大的退缩速率,但冰川与冰湖面积变化速率并无明显相关性．      

基于Landsat TM数据的建筑用地信息提取及变化分析

为了从Landsat TM数据中精确提取建筑用地信息并分析建筑用地信息随时间的变化特征,运用压缩数据维的方法,通过构建增强型建筑用地指数EIBI实现了对Landsat TM影像建筑用地的提取.实验结果表明:此方法对天津市2005年和2010年Landsat TM影像的提取精度达到89.66%和91.47%.基于分类计算结果可知,与2005年相比,2010年天津市新增建筑用地面积1064.35km~2,年均净增长率为11.17%.     

冰川变化遥感监测的研究进展

总结分析冰川变化遥感监测中使用的影像数据和方法,探讨全球范围内冰川变化遥感监测最新研究成果,发现分辨率较高时间序列较长的Landsat影像适合大区域长周期的冰川变化研究.ASTER影像在近几年冰川变化研究中发挥着重要作用,而分辨率达到米级的影像数据适合面积小、精度要求高的冰川变化研究.冰川边界的提取通常采用比值阈值法,同时也应尝试其他方法,以选择最佳的方案.全球范围内,现代冰川退缩速率不尽相同,新几内亚与非洲地区冰川退缩最为严重,反应了低纬度地区的小冰川对气候变化响应更为敏感;斯堪的纳维亚半岛与两极地区冰川规模大,冰川变化相对较小.     

基于BP神经网络的多源遥感影像分类

在研究人工神经网络理论的基础上,应用动量法和学习率自适应调整的策略,改进了BP神经网络法。并用于对同一地区的Landsat TM3,4,5影像和航空SAR影像融合进行分类和分类融合结果进行了比较。结果表明：同标准的BP神经网络、传统的Bayes融合分类法相比,改进的BP神经网络融合法不仅获得了标准BP网络高的分类精度,可同Bayes融合媲美,而且提高了学习率,增强了算法的可靠性,因而提高了影像分类速度,更适用于遥感影像分类。     

近30年各拉丹东冰川变化及对径流的影响

冰川作为研究气候变化的因子,冰川变化对揭示地区水文和气候变化至关重要.本研究利用1989-2019年的7景遥感数据和DEM对各拉丹东冰川地貌进行研究,从而探讨在气候变化背景下冰川的变化及对径流的影响.结果表明:(1)1989-2019年有69条冰舌消退,平均消退约236 m,最大消退区位于岗加曲巴,消退距离为3 305...     

遥感技术在森林火灾信息提取中的应用

利用森林火灾后的TM影像 ,应用最佳波段监督分类法、第三主成分分量 (PC3)滤波阈值法和IHS变换法对罗源县境内的历年森林火灾信息进行提取 .通过对比发现最佳波段监督分类法和PC3滤波阈值法的森林火灾信息提取精度较高 ,而IHS变化法效果较差 .同时还分析了影响精度的原因 ,提出利用地形、地理特征来提高火烧迹地信息提取精度的观点 .     

基于亚米级卫星数据的典型喀斯特小流域石漠化空间格局与演变特征

【目的】阐明石漠化演变的过程和机制,为下一步石漠化综合治理的方向和重点提供科学依据。【方法】选取契合喀斯特地区景观特点的亚米级卫星数据,使用指数分类法提取2003年和2013年研究区不同等级石漠化信息,对研究区石漠化空间格局和演变特征进行分析。【结果】指数分类法分类精度评价结果显示,Kappa系数大于0.8,且野外验证精度为85%,说明解译结果可信。2003—2013年,研究区石漠化面积从96.55km~2减少至88.97km~2,石漠化面积呈现减少的趋势,总体减少速率为0.76km~2/a;无明显石漠化增加速率最大,为20.11km~2/a,轻度和中度石漠化演变速率为-0.23km~2/a和-0.02km~2/a。虽然不同等级石漠化面积之间均有转化,但是向无明显石漠化转移的面积(7.65km~2)大于向强度石漠化转移的面积(3.04km~2)。演变方向上,石漠化轻度改善的面积最大为10.56km~2。【结论】研究区整体的石漠化状况有所好转,总体上石漠化治理取得一定的成效,但是轻度恶化的面积(6.08km~2)也不容忽视,需要对石漠化治理工程效果进行巩固。     

基于面向对象分类法的高分辨率遥感滑坡信息提取

运用面向对象分类法中的基于监督分类和基于规则的滑坡识别方法,选择合适的特征属性,利用Aster和Geoeye的融合影像对构林坪流域进行滑坡信息提取,并对分类结果进行精度评价和比较.结果表明:基于监督分类的滑坡信息提取总体精度为66.58%,Kappa系数为0.65,具有较高的分类精度;基于规则的滑坡信息提取方法也取得了84.7%的识别结果,但是区域特殊地形地貌和引发滑坡因子的复杂性导致了72.6%的分歧因子.总体上基于面向对象分类法的高分辨率遥感滑坡信息提取在白龙江流域具有良好的适用性.     

基于合成孔径雷达影像估计慕士塔格峰地区冰川速度场

冰川速度是冰川学研究中的一个重要参数,遥感方法为获取冰川表面速度提供了一种有效的手段。由于慕士塔格峰地区常年有云覆盖,不能为速度提取提供足够多数量的光学影像。但是,基于SAR影像对偏移量的提取算法为该地区冰川流速的测量提供了一个有效的途径。分别获取两幅雷达影像(ALOS/PALSAR)距离向和方位向的偏移,通过信噪比和相关系数选择可信点,然后通过整体拟合的方法去除雷达图像整体偏移,得到与冰川运动相关的偏移信号。首次得到了慕士塔格峰地区冰川表面完整的速度分布情况,依据该地区的速度大小分布特点,对慕士塔格峰四周冰川进行了划分。并进一步分别分析了该地区冰川在距离向和方位向速度大小与地形的关系,表明速度的大小与地形具有直接的相关性。结果表明,基于SAR影像对的偏移量测量为冰川研究提供了一个有效的方法和手段。     

基于SAR影像估计慕士塔格峰地区冰川速度场

冰川速度是冰川学研究中的一个重要参数,遥感方法为获取冰川表面速度提供了一种有效的手段。由于慕士塔格峰地区常年有云覆盖,不能为速度提取提供足够多数量的光学影像。但是,基于SAR影像对偏移量的提取算法为该地区冰川流速的测量提供了一个有效的途径。分别获取两幅雷达影像(ALOS/PALSAR)距离向和方位向的偏移,通过信噪比和相关系数选择可信点,然后通过整体拟合的方法去除雷达图像整体偏移,得到与冰川运动相关的偏移信号,首次得到了慕士塔格峰地区冰川表面完整的速度分布情况,依据该地区的速度大小分布特点,对慕士塔格峰四周冰川进行了划分。并进一步分别分析了该地区冰川在距离向和方位向速度大小与地形的关系,表明速度的大小与地形具有直接的相关性。结果表明,基于SAR影像对的偏移量测量为冰川研究提供了一个有效的方法和手段。