草原火烧严重度燃烧指数的适用性比较分析

基于遥感影像的燃烧指数被广泛应用于火烧严重度(fire severity)研究,选取适宜燃烧指数定量评估草原火烧严重度,对草原生态系统植被的恢复与管理具有重要意义。以呼伦贝尔草原火烧迹地为研究区域,基于landsat8 OLI影像分别构建4种燃烧指数(NBR、NSTV1、d NBR和Rd NBR)与综合燃烧指数(CBI)的回归模型并进行精度验证,对比分析不同燃烧指数识别草原火烧严重度等级的能力。结果表明:在燃烧指数与CBI构建的回归模型中,d NBR指数的相关性(n=70,R~2=0.856)最高;4种燃烧指数识别火烧严重度的精度存在差异,中度火烧区域(1CBI≤2)内,NSTV1指数识别精度最高,未过火(CBI=0)、轻度火烧(0CBI≤1)和重度火烧(2CBI≤3)区域内,d NBR指数识别精度均表现最好,分别为80%、62.5%和100%;基于不同燃烧指数的草原火烧严重度制图中,d NBR指数的总体精度同样高于其他燃烧指数,为82.1%,Kappa系数高达0.76。综上所述,d NBR指数是草原火烧严重度分析与评价的适宜遥感指数。     

1996—2016年松嫩平原传统大豆种植结构的时空演变

在转基因大豆冲击下,我国传统大豆种植面积大幅下降,研究大豆主产区传统大豆种植结构及其动态变化对我国大豆进出口贸易和保障国家粮食安全意义重大.本研究基于1996—2016年Landsat TM/OLI遥感影像,以遥感、地理信息系统技术为支撑,利用随机森林方法提取大豆空间分布信息,并结合景观格局指数分析松嫩平原大豆种植结构时空演变特征.结果表明: 1996—2016年,松嫩平原大豆种植面积呈波动变化;在与其他地物类型面积转换中,大豆与其他作物面积间的转换最明显;大豆斑块面积占作物总面积的比例呈先增后减特征,而斑块密度指数和分离度指数均呈先减后增趋势.松嫩平原传统大豆种植结构时空演变表现出种植面积波动变化、破碎度增加、空间分布趋于离散的特征;国内外市场及政策导向成为传统大豆种植结构变化的重要影响因素.     

越南黑叉尾斗鱼展示行为的偏侧化及其对镜面影像的响应

动物行为的偏侧化现象广泛存在于各个类群,特别是具有仪式化展示和打斗行为的鱼类。越南黑叉尾斗鱼(Macropodus spechti)是一种雄性个体间具有模式化展尾行为小型淡水鱼类。本文主要研究越南黑叉尾斗鱼展尾行为或眼睛使用的偏侧化现象,以及镜面影像对其行为的影响。研究发现,越南黑叉尾斗鱼中在个体(94.6%,n=35)和群体(左侧化指数:LⅠ=0.25±0.19)水平均具有明显的左侧化倾向;镜面影像会降低斗鱼的展示强度和左侧化倾向(LⅠ=0.10±0.23),但是,对水面呼吸的频次没有显著影响。这表明,越南黑叉尾斗鱼的左侧化倾向是对"头-尾"相对展示的一种适应,而镜面影像中"头-尾"展示姿势的变化对越南黑叉尾斗鱼的展示行为具有明显影响,但这种影响在反应强度(换气次数)上并没有差异,由此认为越南黑叉尾斗鱼对镜面影像缺乏自我识别能力。同时,由于偏侧化现象的存在,使得使用镜面影像无法获得和真实个体一致的行为响应结果。本研究对未来行为学研究中如何使用镜面影像研究动物行为具有重要的指导意义。     

基于可见光植被指数的面向对象湿地水生植被提取方法

利用ESP分割工具确定最佳分割尺度,通过多尺度分割算法创建最优分割影像,基于微型无人机影像数据生成可见光植被指数,从一系列可见光植被指数中选取一组最优植被指数,建立决策树规则,利用隶属度函数对研究区自动分类,生成水生植被分布图.结果表明: 监督分类法的总体精度为53.7%,面向对象分类法总体精度为91.7%,与基于像元的监督分类法相比,面向对象分类法显著改善了影像分类结果,并大大提高了水生植被提取精度,监督分类法的Kappa系数为0.4,而面向对象分类法的Kappa系数为0.9.这表明利用微型无人机数据生成的可见光植被指数结合面向对象分类方法提取水生植被在该研究区是可行的,并能够应用到其他类似区域.     

基于高光谱遥感的排土场植被覆盖与植物多样性分析

排土场作为矿区的典型扰动斑块,属于矿区生态修复的重点对象.研究人为重建的排土场生态系统物种多样性情况,分析不同坡度下植被覆盖度和植物配置,可为排土场的植被重建工程提供植物物种筛选依据和配置方案.本文以宝日希勒煤矿外排土场北坡为研究区,运用无人机高光谱遥感技术获取研究区影像,结合野外实测手段建立矿区典型植物光谱库,采用光...     

华北农田生态系统景观格局的演变特征

基于华北6 省(市)2000、2005、2010 年三期土地覆盖遥感数据, 通过计算农田景观格局指数和农田景观转移矩阵, 在省域范围的大空间尺度上分析了2000-2010 年农田生态系统景观格局的变化特征。结果表明, 2000 年至2010年华北6 省(市)的农田景观格局变化主要表现为: 耕地景观的面积在减少, 破碎化程度在加大, 斑块形状趋于简单化;园地景观的面积在增加, 破碎化程度在降低, 斑块形状趋于复杂化。耕地减少的面积主要转变为城镇, 增加的面积主要来自水体; 园地减少的面积主要转变为耕地, 增加的面积主要来自耕地, 园地景观主要与耕地景观相互转化。城镇化等人类活动加剧了耕地的减少和破碎化, 应加强耕地保护, 特别是耕地的集约化布局, 降低农田破碎化程度, 促进农田的可持续发展。     

神农架川金丝猴栖息地优势乔木树种遥感识别及其分布特征

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别。首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青$、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正;最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析。实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种。从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判。这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据。     

影像学方法在淋巴瘤疗效评估中的应用

淋巴瘤通过放化疗可获得很高的治愈率。治疗过程中,疗效评估对于评价或调整治疗方案至关重要。基于病灶形态学改变的传统影像学技术如计算机断层扫描(computed tomography,CT)与磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术在评估淋巴瘤疗效时存在一定的局限性;磁共振加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)结合水分子表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)从分子水平反映疾病的病理生理状态,是一种功能成像新技术;而正电子发射断层显像/X线计算机体层成像(Positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)将肿瘤的代谢与形态相结合,是一种新型的功能成像技术,已广泛应用于淋巴瘤患者的分期、疗效监测和预后评估中,可较其他影像学技术更准确的评估疗效;PET/MRI技术在淋巴瘤方面的临床应用研究目前尚处于初步阶段,其临床价值尚需进一步探讨。     

基于QuickBird和GIS的沈阳市城市景观格局

利用高分辨率遥感影像QuickBird和GIS研究沈阳市三环内景观的空间格局及其属性特征.结果表明:(1)研究区域内农村和城市景观并存,斑块数量集中在城市中,在建街区无论是面积还是斑块数量均占有可观的比重,说明城市处于快速扩张时期;(2)研究区域可以划分成以市中心为圆心2 km为半径间隔的5个同心圆,各地类的重心近似分布于圆上,由内而外的顺序是道路<老式居住<公共绿地及广场=公共设施=铁路＜工业用地=在建用地=水体＜农村各地类=防护林.居住用地距离市中心距离的规律为高层≤多层老式≤混合≤多层≤别墅;(3)道路面积＞防护林面积,但是防护林植被＞道路植被,防护林能够有效提高交通及附属用地的绿化率;(4)农村面积＜城市面积,阴影绝大多数集中在城市,农村植被＞城市植被,农田的高绿化率对研究区域的绿化率影响很大;城市4类主要用地中,居住区的绿化率(23.3%)＜工业用地(28.92%)＜公共设施用地(32.32%)＜公共绿地及广场(73.83%);居住用地阴影率(26.22%)＞公共绿地及广场(16.33%)＞公共设施用地(13.41%)＞工业用地(8.73%);(5)就居住用地而言,多层老式居住用地的绿化率(19.76%)＞高层新式居住用地(10.31%),而小于其余7类居住用地.高度类型相同的情况下绿化率均是花园式＞片块式,阴影率差异不大;花园式4类间,绿化率顺序是高层＜混合＜多层＜别墅,阴影率顺序恰好相反;片块式4类间,绿化率顺序是高层＜多层＜混合＜别墅,阴影率顺序恰好相反.     

车八岭山地常绿阔叶林冰灾后土壤节肢动物群落的多样性

2008年初车八岭山地常绿阔叶林受到中国南方80年一遇的冰灾的重创。为了揭示灾后林冠开度的梯度对土壤节肢动物多样性与分布的影响, 在受冰灾影响的车八岭山地常绿阔叶林设置2 ha固定样地, 按照冠层受损程度选取17个20 m×20 m的样方, 用半球面影像技术获取林冠开度, 并分凋落物层、0–10 cm和10–20 cm的矿质土层采集凋落物及土壤样品, 分析土壤节肢动物多样性。利用双向聚类分析(two-way cluster analysis)对凋落物层的土壤节肢动物和样地进行聚类, 以典范对应分析(canonical correspondence analysis)研究冠层开度、土壤有机质、电导率以及自然含水量与0–10 cm表土层土壤节肢动物的关系。结果表明土壤节肢动物的多度、丰富度和多样性随土壤层的加深而下降, 具有明显的表聚性; 林冠开度与凋落物层的土壤节肢动物类群数量呈负相关; 甲螨亚目、中气门亚目和前气门亚目动物对光照的适应范围广; 膜翅目、鞘翅目幼虫、综合纲和伪蝎目动物具有明显的避光性; 土壤节肢动物类群的分布与林冠开度、土壤自然含水量、电导率和有机质关系密切。因此可以推论, 冰灾对车八岭山地常绿阔叶林冠层的破坏及土壤因子的变化会进一步影响土壤节肢动物群落的组成和分布。本项研究还表明, 土壤节肢动物群落能有效地表征它们所栖息的生态系统的特点, 可用于监测冰灾后森林恢复和演替动态。而双向聚类分析和典范对应分析对于揭示土壤节肢动物的空间异质性及其与环境因子的相互关系具有理想的效果。