基于高分1号影像的鄱阳湖水陆交错带植被演替分析

3S(GPS、GIS和RS)技术可以为湿地研究、合理评价湿地变化和预测未来湿地发展趋势提供强有力的技术保证。选取鄱阳湖湿地为研究区,由于卫星遥感技术可以在较短时间内获取连续的大范围的空间信息,具有空间宏观性,采用2013年和2017年2期的高分1号遥感数据,综合运用RS与GIS技术系统,利用卫星遥感技术获得鄱阳湖生态经济区土地利用信息,在波普特征分析和影像特征的基础上,基于专家知识发现探索水体、泥滩、湿生植物和挺水植物等信息的自动提取方法,为高分1号影像处理和湿地研究提供参考。通过面向对象分类方法对遥感影像解译结果的综合分析,对鄱阳湖研究区域水陆交错带植被的演替进行分析。     

重庆夏季旱涝急转与大气环流异常的联系

 利用1961—2012年期间重庆的逐月降水和同期NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的海温、国家气候中心提供的126项环流指数等资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了重庆旱涝急转的时间演变特征及其与同期和前期大气环流异常的联系.结果表明：重庆夏季旱涝急转事件有阶段连续性和间歇性并存的特点,年际差异大,涝转旱强度通常比旱转涝强度偏强.旱转涝年的旱期与涝转旱年的涝期比较,其环流特征为西太平洋副高偏西、偏强、面积偏大,低层垂直下沉运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较弱,重庆易处于水汽输送辐散区,易少雨偏旱.而旱转涝年的涝期对比于涝转旱年的旱期来看,其环流特征为欧洲西岸的槽偏强,极涡偏弱,西太平洋副高偏强、偏西,低层垂直上升运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较强,重庆易位于水汽输送辐合区,易多雨偏涝.西太平洋副高的季节内振荡的异常是重庆旱涝急转的主要原因.前期3月和4月的PDO和西风漂流区海温指数可以作为预测重庆夏季旱涝急转的一个先兆信号,前期3月和4月的PDO偏强（弱）、西风漂流区指数偏弱（强）时,重庆夏季可能易发生旱转涝（涝转旱）事件.
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鄱阳湖生态经济区湿地固碳释氧和营养循环功能价值评估

湿地生态系统价值体现在其特定的生物、物理、化学作用与功能上,而这种价值又因其地理位置、大小、构成以及对当地人类经济社会发展的影响而不同.据《鄱阳湖生态经济区规划》（2008）和《江西省地图集》（2008）资料统计出鄱阳湖生态经济区湿地总面积为156.63万hm2,包括天然湿地（水域）66.54万hm2,人工湿地（水田）90.098万hm2,并对其间接生态服务功能中的固CO2释O2和湿地营养循环功能价值进行评估,2项价值评估为16.22亿元.     

鄱阳湖湿地生态安全监测预警平台构建

平台建设的目的是对鄱阳湖湿地重点区域进行生态安全监测并及时发布预警信息,解决监测方法费时费力、监测成本较高、数据更新不及时和报告发布的时间较长等问题。平台由基础设施支撑系统、实时监控监测站点、综合数据库、预警分析管理平台多个部分组成。通过本平台的建设,可以丰富鄱阳湖区域环境安全的监测数据内容,完善湿地安全动态监测网,建立鄱阳湖预警发布平台。依托鄱阳湖湿地生态数据库平台,实现鄱阳湖湿地生态环境数据时空信息的集成、共享和高效利用。     

向海湿地植被生产力与水禽多样性关系的研究

湿地植被与湿地水禽是湿地生态系统的重要组成部分,也是湿地生态系统发挥其生态服务功能的基础.2010年、2011年夏季,通过对向海湿地5个调查样点水禽种类、数量进行的观察统计,获取了水禽多样性的信息,通过卫星遥感数据计算的归一化植被指数(NDVI)获取同一时间段不同样点的湿地植被生产力情况,分析了不同样点间水禽多样性与植被生产力间的关系.结果表明:5个调查样点中同发滚水坝的植被生产力最高,水禽多样性也较高;付老文泡的植被生产力较低,水禽多样性也最低.水禽多样性指数与植被生产力呈正相关关系,但线性关系不明显.影响两者间关系的主要因素为有天气、交通等自然因素,农田劳作、放牧、捕鱼等人为干扰因素,以及调查过程中水禽活动本身具有一定的随机性.本研究为探索利用卫星遥感影像数据监测与评估水禽多样性的方法提供了依据.     

面向鄱阳湖洪涝风险分析的HY-1C/D卫星CZI影像水体面积与水位关系研究

海洋一号C星(HY-1C)和海洋一号D星(HY-1D)搭载的海岸带成像仪(coastal zone imager，CZI)广泛应用于海洋、海岛和海岸带监测，同时也是内陆水体动态监测的重要数据源.该文选择水体范围变化剧烈、旱洪灾害频发的鄱阳湖为研究区，以瑞利校正后的CZI反射率数据为基础，利用归一化水体指数(normalized difference water index，NDWI)与归一化植被指数(normalized difference vegetation index，NDVI)联合的水体范围提取方法，相对精度达到96%，并获取了2019年3月至2020年8月鄱阳湖湖泊淹没面积.在此基础上，结合同步的水文站水位测量数据，建立了适用于鄱阳湖的水面积－水位定量关系模型(R＝0.97).分析结果显示，鄱阳湖9月中旬至1月，水体面积最小，水位最低；2月至6月，水体面积逐渐增大，水位逐渐抬升；7月和8月，水体面积和水位达到年内峰值.洪涝风险区主要集中在鄱阳湖的东南部和西部.该研究对星地联合的洪涝风险分析有一定的借鉴意义.     

鄱阳湖典型湿地土地覆盖动态变化及其影响因子分析

鄱阳湖的通江特性增强了鄱阳湖湿地生态系统的复杂性,对鄱阳湖流域和长江流域的生态环境产生重要影响.在分析鄱阳湖典型湿地生态环境基本特点的基础上,通过解译1976年和1999年两景遥感影像,分析鄱阳湖典型湿地土地覆盖变化,进而探讨湿地覆盖变化的成因.分析结果表明:人类活动、三角洲发育、鄱阳湖水位季节性涨落及其相关的气候条件导致的鄱阳湖典型湿地生物多样性季节性变化是鄱阳湖典型湿地覆盖动态变化的重要影响因子.     

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.     

鄱阳湖湿地典型挺水植物处理生活污水污染物的研究

鄱阳湖湿地植物中不少可应用于人工湿地,筛选鄱阳湖典型湿地植物芦苇、南荻、芒尖苔草和茭白对生活污水进行水培试验研究,试验结果表明典型湿地植物对生活污水中的氨氮、总磷、总氮和CODC r有较好的去除效果,为鄱阳湖湿地植物的应用提供参考依据。     

洪泽湖湿地类型变化分析

以洪泽湖湿地为研究区,结合归一化植被指数（NDVI）、最优调节土壤植被指数(OSAVI) 和缨帽变换后的亮度指数（BVI）、绿度植被指数（GVI）、湿度指数(WVI),基于知识规则对洪泽湖湿地进行分类试验。通过建立洪泽湖湿地分类的分类模型,以区分不同湿地类型,并利用1973年、1984年和2006年3个时相多波段MSS/TM数据对洪泽湖淡水湖泊湿地进行分类。结果表明：基于知识规则的分类方法简单易行,且易于剔除提取地物时的干扰信息;多种指数参与到分类中能够提高分类的总体精度;在1973—2006年这33年间,洪泽湖敞水区和湿地植被急剧减少,亟待采取有效的措施进行保护。     

基于RS和GIS鄱阳湖湿地生态系统NPP时空分布特征研究

利用MODIS17数据研究鄱阳湖湿地净初级生产力(NPP)时空变化特征,探讨气温和水位变化对鄱阳湖湿地生态系统植被NNP时空分布特征的相关性。研究结果表明,鄱阳湖湿地生态系统NPP时空变化特征为:1)从量的角度来看,其年际变化较小,季节性变化较大;2)时空间分布上,其季节性变化较大,而变异系数高值区主要分布在枯水期的水面淹没范围内;3)主要影响因素为气温、水位,其变化具有较为显著的相关性,且受水位变化的影响大于受气温变化的影响。     

鄱阳湖湿地生态功能分区研究

采用专家咨询法建立湿地生态功能的评价指标体系,并确定评价指数,利用ArcGIS的空间分析功能对鄱阳湖湿地自然环境特征和湿地生态系统服务功能重要性进行空间分析,根据分析结果将鄱阳湖湿地划分为生态渔业捕捞区、珍稀鱼类保护和水源保护区、越冬候鸟保护和血吸虫病防控区、生态水产养殖和重要鱼类繁育区、生态旅游和宣教区5个生态功能区,提出了鄱阳湖湿地资源的保护和利用建议,为加强鄱阳湖湿地管理提供了科学依据.     

鄱阳湖生态经济区生态屏障建设研究

鄱阳湖生态经济区生态屏障建设就是构筑鄱阳湖生态经济区生态安全体系,保障区域可持续发展。以2010年鄱阳湖生态经济区环境卫星遥感影像为数据源,叠合鄱阳湖生态经济区DEM高程数据,提取森林、灌丛、农田、湿地、草地、城镇、裸地7种生态类型为一级生态系统,依据不同生态系统构成及占有率,划分了森林、农业、湖泊湿地3种生态资源类型的6块鄱阳湖生态经济区重点生态屏障区,并针对不同生态资源类型提出相应的建设对策。     

鄱阳湖湿地环境退化原因分析与对策研究

鄱阳湖湿地是国家十大生态功能保护区之一和国际重要湿地。在人口发展与经济开发双重作用下,鄱阳湖水质出现恶化现象,湿地面积大幅萎缩,湿地物种生境受到威胁等,鄱阳湖湿地正面临着生态环境退化危机。针对鄱阳湖湿地出现的种种问题,这里分析了鄱阳湖湿地现状与特征,认为鄱阳湖湿地环境退化原因是由气候、地形、水文、土壤、人口、政策、城市发展等综合因素造成,建议完善法规,改进科技,建立预警体系来控制污染,以提高鄱阳湖调控能力,阻止环境退化。研究对鄱阳湖湿地进行修复与重建,提高鄱阳湖的水生态安全具有重要意义。     

重庆夏季旱涝急转与大气环流异常的联系

利用1961—2012年期间重庆的逐月降水和同期NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的海温、国家气候中心提供的126项环流指数等资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了重庆旱涝急转的时间演变特征及其与同期和前期大气环流异常的联系.结果表明:重庆夏季旱涝急转事件有阶段连续性和间歇性并存的特点,年际差异大,涝转旱强度通常比旱转涝强度偏强.旱转涝年的旱期与涝转旱年的涝期比较,其环流特征为西太平洋副高偏西、偏强、面积偏大,低层垂直下沉运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较弱,重庆易处于水汽输送辐散区,易少雨偏旱.而旱转涝年的涝期对比于涝转旱年的旱期来看,其环流特征为欧洲西岸的槽偏强,极涡偏弱,西太平洋副高偏强、偏西,低层垂直上升运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较强,重庆易位于水汽输送辐合区,易多雨偏涝.西太平洋副高的季节内振荡的异常是重庆旱涝急转的主要原因.前期3月和4月的PDO和西风漂流区海温指数可以作为预测重庆夏季旱涝急转的一个先兆信号,前期3月和4月的PDO偏强(弱)、西风漂流区指数偏弱(强)时,重庆夏季可能易发生旱转涝(涝转旱)事件.     

鄱阳湖湿地苔草对水位变化的响应

湖泊湿地生态系统的结构和功能与其水位变化有着紧密的联系.近年来,受气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖出现了低水位提前并持续时间延长、湿地退化、生物多样性锐减等严重问题.本文应用CoupModel生态水文模型,模拟鄱阳湖湿地优势种灰化苔草呼吸量(碳),应用人工神经网络模型建立鄱阳湖星子站水位与苔草呼吸量(碳)的关系,研究鄱阳湖湿地对水位变化的响应.结果表明,1990—2011年间9—11月的鄱阳湖湿地优势物种苔草生长期累计呼吸量呈下降趋势,且三峡水库试验性蓄水后比蓄水前减少了3.5%,减少趋势显著.根据鄱阳湖水位变化的特征,提出了高、中、低3种水位调控方案:应用人工神经网络模型,反演了3种水位调控方案下,鄱阳湖湿地9—11月苔草生长期累计呼吸量的变化,结果表明,中水位调控方案可明显恢复三峡水库蓄水后的苔草呼吸量,对湿地生态的保护和恢复具有明显作用.研究结果为制订适宜的鄱阳湖湿地生态水位调控方案提供了科学依据.     

3S技术与鄱阳湖流域生态系统管理

3S技术是对遥感(Remote Sensing，简称RS)、地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)和全球定位系统(Global Positioning System,简称GPs)的合称。RS能动态地、周期性地获取地表信息，被广泛应用于各个领域,遥感数据是GIS的数据源，遥感数字影像可更新GIS中高程数据；GIS具有采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布有关数据的重要作用；GPS的作用表现为精确的定位能力和准确的定时和测速能力。鄱阳湖流域是指鄱阳湖及赣江、修水、信江、饶河和抚河等构成的完整流域．流域面积达162225km^2，占江西省国土面积的97．2％。鄱阳湖是我国目前最大的淡水湖泊，是国家级自然保护区，且已被列入世界重要湿地名录。将3S技术应用于鄱阳湖流域生态系统管理，可以全面、快速、准确地获取各种生态环境与资源信息，并对它们进行有效的存贮管理和空间分析，实现对生态过程模拟仿真、发展预测，为管理提供科学依据；同时可大大节省人力、物力、财力，实现环境效益、经济效益和社会效益的统一。     

挠力河流域湿地对相邻景观逐日气温调节作用的实验研究

为研究湿地对相邻不同景观的气候调节方式,选择挠力河流域湿地与3个不同类型景观的交界面（湿地与林地、湿地与灌丛、湿地与农田）,实地测量2016年6月3日到2017年6月2日的气温数据,以日均气温为切入点,采用配对样本T检验、趋势线拟合方法和常规统计分析,研究湿地对相邻不同类型景观调节的差异性。3个不同交界面日均气温差异检验结果为：第1交界面（湿地与灌丛）和第2交界面（湿地与林地）的p值为0.885,第1交界面和第3交界面（湿地与农田）的p值小于0.01,第2交界面和第3交界面p值小于0.05,相邻景观与湿地差异性越大,调节作用就越弱。夏半年通过湿润水汽的渗透,冬半年利用湿地植物的屏蔽,夏半年气温调节能力大于冬半年。     

“堑秋湖”对鄱阳湖湿地越冬候鸟栖息功能的积极作用评价

"堑秋湖"是鄱阳湖区广泛存在的一种传统捕鱼作业方式,由于其不合理的捕捞方式,近年来受到广泛诟病;然而,在秋冬季退水后,鄱阳湖湿地显露滩地上大量子湖泊,在"堑秋湖"之后,形成大量软泥和浅水区,这些区域有利于越冬候鸟觅食栖息。根据鄱阳湖湿地景观分类和湖底高程等数据,结合秋冬季遥感影像,对"堑秋湖"在枯水期所提供越冬候鸟栖息功能展开研究。结果表明:1)"堑秋湖"使鄱阳湖在枯水期平均提供667.5 km~2的候鸟栖息面积,最多能提供925.9 km~2;2)枯水期,"堑秋湖"水位高于同期鄱阳湖星子水位,使之维持了更多小区域湿地,对越冬候鸟栖息地发挥积极功能。     

Sentinel-1A影像在山区管道地表形变监测中的适用性评价指标构建

Sentinel-1A卫星数据覆盖范围广、重访周期快、获取成本低,通过合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术能够高效获取管道沿线大面积地表形变信息。但是山区管道所处地形复杂、起伏大、植被茂盛,监测中易存在叠掩、阴影、失相干等现象,Sentinel-1A卫星数据在管道不同区段的适用性有差异。为了对Sentinel-1A在山区管道地表形变测量中的适用程度进行评价,本文以三段不同山区地形的管道为研究区,结合Sentinel-1A数据、Sentinel-2数据、ALOS DEM数据进行相关性分析,构建适用性评价指标。结果显示：管道沿线Sentinel-1A影像的叠掩阴影占总面积的比例与坡度的Pearson相关性为-0.914,Spearman相关性为-1,呈显著负相关;影像相干性和归一化植被指数的Pearson相关性为-0.972,Spearman相关性为-0.99,呈显著负相关。使用回归分析和归一化的方法建立了山区管道沿线Sentinel-1A数据的坡度适用性指标和植被适用性指标,指标可对山区管道沿线域使用Sentinel-1A数据进行形变监测的适用性进行评价。