一种湿地河流叶绿素a遥感反演方法     

刘卫华  王思远  马元旭  申明  游永发  海凯  吴林霖 《地球信息科学学报》2020,22(10):2062-2077

叶绿素a作为一项重要的水质安全评价指标,其浓度的准确监测对水产行业发展、水生态系统平衡和人类饮水安全等有着重要意义。随着对地观测卫星传感器空间和光谱分辨率的提高,遥感技术在河流水质时空变化监测中发挥着越来越重要的作用。本文以新疆巴音布鲁克湿地河流水体为研究对象,同步采集了水体反射光谱和水样,并在实验室对叶绿素a、浊度等水质参数进行测定。首先,基于光谱波段对叶绿素a浓度的敏感性分析,构建了多种光谱指数模型;然后,提出以4.50 mg/m³作为水体叶绿素a浓度分级阈值,利用三波段半分析模型因子D3B与叶绿素a的线性关系建立水体叶绿素a浓度分级标准,进而对比评估了11种经验、半分析模型分别在全部样本数据集和两级叶绿素a浓度数据集中的精度表现;其次,根据各模型精度结果选用三波段半分析模型D3B和蓝绿波段比模型OC₂V4,组成叶绿素a分级反演算法OC₂-D3B,其精度（R²=0.96,RMSE=0.32 mg/m³,MAE=0.24 mg/m³,MRE=5.71%）相比以上2种单一算法提高了50%以上;最后,本文利用Sentinel-2影像,对湿地河流水体叶绿素a浓度的空间分布特征和季节时序模式进行了分析,得到该水域夏季叶绿素a含量最高,春秋季次之,冬季最低的结论。此外,本研究还发现气温相比其他环境因子对水体Chl-a浓度的控制作用更加明显。  相似文献   

“一带一路”沿线地区城市扩张和形态变化分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

海凯  王思远  马元旭  杨瑞霞  涂平  梁娟珠  刘卫华  吴林霖 《地理学报》2020,75(10):2092-2108

尽管越来越多的人认识到“一带一路”沿线各国的城市化进程对其经济、政治和环境系统所起的重要作用,但对监测区域范围内城市扩张和形态变化的比较研究却极为有限。基于欧空局气候变化倡议项目最新发布的1992—2015年300 m分辨率的全球土地覆盖数据集、1992—2012年DMSP/OLS夜间灯光数据和2000—2015年LandScan人口数据,本文首先分析了1992—2015年“一带一路”陆域城市用地增长的空间格局和十大分区城市用地面积的动态。其次,通过分析3个时间点（1992年、2003年和2015年）上同心环内城市用地密度的时空变化,量化了“一带一路”沿线80个城市的扩张和形态变化。最后采用3种统计模型（线性、幂律和指数函数模型）来分析城市用地面积、加权灯光面积和城市人口之间的长期关系。结果显示,“一带一路”陆域城市用地面积占土地总面积的比例从1992年的0.24%上升至2015年的0.56%,并且非洲和亚洲的发展中国家是“一带一路”监测区域城市化的主要贡献者。同心环内城市用地密度从城市中心到城市边缘呈递减趋势,且城市间的空间分布完全不同。中国、欧洲、非洲、西亚、东南亚和印度6个分区人口数超过100万的城市间比较显示,除了中国城市形态变得分散,其他分区城市形态总体变得紧凑。分析结果也显示,夜间灯光信号所反映的城市经济活力和城市人口分布趋势在不同程度上影响城市空间扩张和形态变化。  相似文献   

斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量时空变化及分异特征     

吴林霖  王思远  杨瑞霞  马元旭  官云兰  刘卫华  海凯 《遥感学报》2021,25(12):2472-2487

斯里兰卡亚洲象栖息地是全球重要的亚洲象保护区,象群分布密度约为其他地区的10倍,但由于生境破碎与丧失以及人象冲突等原因导致亚洲象数量急剧下降。对斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量监测与评估能够为亚洲象及其栖息地的保护政策制定与规划提供理论依据,并在全球物种多样性保护中具有重要意义。为评估斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量,综合考虑亚洲象栖息地需求以及影响亚洲象栖息地的关键要素,应用InVEST-HQ模型来估算生境质量指数,同时分析亚洲象栖息地生境质量在海拔梯度及植被覆盖梯度上的分布状况;随后引入空间自相关分析方法在像元尺度上探讨亚洲象栖息地生境质量的空间分布模式与时间演化过程,进而分析栖息地内不同保护区和气候分区的生境质量所存在的空间分异特征。研究结果表明：在空间分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量具有高度聚集性,空间异常值不显著。生境质量高值区主要集中在中低海拔、植被覆盖情况较好、保护区范围密集的区域;生境质量低值区集中于耕地面积大、海拔偏高的区域。在梯度分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量对海拔和植被覆盖度均具有显著线性相关关系,且在较低海拔和较高植被覆盖度梯度上存在聚集现象。在区域尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量存在显著的地域差异性。栖息地内自然保护区的生境质量明显高于非自然保护区,其中严格自然保护区的生境质量相对较高;热带雨林气候带的生境质量高值聚类大于其余气候分区,而热带疏林草原气候带与热带季风气候带生境质量受到季节性降水的影响较大,高值像元占比偏少。在时间尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量总体呈现先降低后趋于平缓的态势。1995年—2010年,生境质量高值聚类占比明显减少,低值聚类占比缓慢上升;2010年—2020年生境质量低值占比有小幅度下降,高值聚类逐渐增加,生境质量逐渐稳定并呈缓慢上升的趋势。  相似文献   

“一带一路”沿线国家1992年—2015年土地覆盖变化的时空格局及其驱动力分析          下载免费PDF全文

海凯  王思远  涂平  杨瑞霞  马元旭  梁娟珠  刘卫华  吴林霖 《遥感学报》2022,26(6):1220-1235

土地覆盖变化影响局域的能源和水平衡，并在全球范围内促进碳的净排放。基于欧空局气候变化倡议项目最新发布的1992年—2015年300 m分辨率的全球土地覆盖数据集，本文分析了1992年—2015年“一带一路”沿线主要土地覆盖类型变化的时空特征及其驱动力。研究结果表明：1992年—2015年沿线耕地、草地和建设用地面积分别增加190.00×10³ km²、57.97×10³ km²和260.39×10³ km²，森林、灌木、湿地和水体面积分别减少61.14×10³ km²、34.22×10³ km²、74.28×10³ km²和44.41×10³ km²。2000年—2015年与1992年—2000年相比，沿线土地覆盖变化的区域空间格局基本一致，但区域变化呈现了新的特征。东南亚区建设用地扩张明显加速，耕地面积增速下降，森林面积减速上升，灌木面积减速下降明显；东亚区建设用地持续高速扩张，耕地面积持续减少，森林面积减速明显下降，草地面积持续增加；中东欧区建设用地扩张速度明显下降，耕地面积减速上升；俄罗斯建设用地扩张持续缓慢，森林面积稳中有升，草地和灌木面积增速下降。分析进一步显示人口增长、气候变化、社会经济发展和政府相关政策是造成沿线国家土地覆盖变化的主要驱动因素。  相似文献