影像中的朝圣之旅——记昆虫摄影家钟茗

在山林的树丛中,你可能会在清晨的一丝薄雾里发现一只身披露珠的沫蝉,细小水珠在朝霞的折射下,应和着昆虫身体所散发出的金属般光芒……此时,你一定会惊异于大自然的鬼斧神工不仅仅体现在那些让人眩目的壮丽景观上,同时也蕴藏在这些微小的生命里。——钟茗     

超声影像分析在高脂血症金黄地鼠模型构建中的动态监测

目的应用超声影象分析评价高脂血症金黄地鼠模型在不同时间点肝脏、主动脉弓部和心脏功能的变化,进一步探讨超声影象分析对高脂血症金黄地鼠不同时期病变的诊断价值。方法 32只叙利亚金黄地鼠分为正常对照组和高脂血症模型组,分别给以正常饲料和高脂饲料,第0、3、6、9、14、16、20、24、40周时监测血脂水平,第20和40周时各组金黄地鼠行超声影象分析和病理学检查。结果高脂饲料喂饲后金黄地鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C水平显著上升（P〈0.05）,随着高脂喂饲时间的延长,不同时间点主动脉弓部内膜-中膜厚度显著增加（P〈0.000 1）,超声影象分析和病理学结果均显示高脂喂饲金黄地鼠20周时已形成脂肪肝、主动脉弓部已形成动脉粥样硬化病变,至40周时脂肪肝和动脉粥样硬化病变加重。结论超声影象分析可应用于测量高脂血症金黄地鼠模型主动脉弓部内膜-中膜厚度,连续监测脂肪肝和主动脉弓部动脉粥样硬化病变。     

上海滩涂植被资源遥感分析

利用2003年8月2日L andsat5-TM多光谱遥感影像,运用遥感处理软件ERDA S Im ag ine 8.6,经几何校正分幅裁剪等图像预处理后,采用监督分类和目视解译相结合对上海市滩涂植被进行解译分析。结合全球定位系统(GPS)样点定位,对分类结果进行全面的野外核实和修正,同时利用地理信息系统(G IS)对解译结果进行数据合成,统计出滩涂各类植被的分布区域及面积等数据。实际调查及其分析统计显示,上海滩涂植物群落总面积为21302.1hm2,主要植被组成为芦苇、海三棱草及互花米草三大群落,滩涂植物群落具有明显的高程梯度分布规律。大尺度的上海市滩涂植被的空间分布现状及其数量调查为上海市滩涂资源的合理规划、生物多样性保护和可持续开发利用提供科学依据。     

基于遥感影像的城市空间三维绿量(绿化三维量)定量研究

三维绿量又称绿化三维量,是指所有生长植物的茎叶所占据的空间体积。城市三维绿量的测量研究是城市绿化环境效益评价的基本前提,也是城市生态系统研究的重要内容之一。以彩红外航空遥感图像为主要信息源,研究了城市空间三维绿量定量计算的方法。在对植被遥感阴影图像分割的前提下,根据航空摄影时太阳、摄影机以及树木三者之间的几何位置关系,建立了空间三维绿量遥感中关键的植被高度模型。应用统计分析方法,建立了研究区主要树种的树高一冠径相关关系模型。根据冠径一冠高关系以及典型树种的树冠立体几何形态与绿量方程,运用G1S分别计算了浙江省宁波市江北区、江东区、海曙区和全市的总三维绿量和平均相对三维绿量,以及平均相对三维绿量的区域分布。宁波市全市及江北区、海曙区和江东区的平均相对三维绿量分别为3284．4m^3／hm^2、3652．4m^3／hm^2、2908．5m^3／hm^2和3229．7m^3／hm^2,总三维绿量分别为1606．6万m^3、659．5万m^3、448．9万m^3和498．2万m^3。研究结果不仅为城市绿化数据库的建立奠定了基础,而且还丰富了城市绿化评价指标,有助于估算城市绿化的生态环境效益,以及为城市绿化系统的设计,特别是为环境要求不同的功能区的绿化系统的设计、城市绿化群落布局的合理性评价和城市绿化规划提供有价值的技术参数。     

多源空间数据融合的城市人居环境监测模型与应用研究

人居环境监测作为城市人居环境建设与管理实践提升的基本,是目前人居环境研究落地的重点。传统的城市人居环境监测在数据更新速度、精度等方面存在不足,难以满足精细化管理需求。提出利用遥感数据与互联网的兴趣点POI(Point of interest)数据结合,建立人居环境监测模型。模型主要有两个关键环节,一是构建自动化提取建筑物算法,该算法通过建立地物特征集,以POI点对应样本为种子,利用全局最优和区域生长算法,自动提取城市建筑物,再利用全局最优算法确定其他地类的阈值;二是人居环境指标计算,将建筑物、绿地、水体信息提取结果与POI数据结合,利用密度类与距离类空间分析算法,分别计算自然、社会经济类指标。基于上述模型,利用2018年4月的北京二号遥感影像和POI点数据在北京市回龙观社区进行实验验证,结果显示:信息提取结果中,总体精度超过95%,Kappa系数超过92%,提取效率提高2.3倍,表明信息提取精度高且可信,适合工程化应用。计算回龙观社区人居环境监测指标,分析结果认为,社区内自然类指标差异不大,但缺乏水体生态系统,生物多样性不够丰富,社区内的商业比较繁华,但是学校和医疗不充足,尤其是缺乏大型公立医院。综上,通过人居环境监测模型研究和应用分析,将遥感数据和互联网数据结合应用于人居环境质量监测有效提高了精度和速度,有利于业务化,服务政府管理。     

精神药理影像遗传学研究进展及其临床应用前景

精神疾病危害严重,其发病机制复杂难解,临床治疗效果不一,且存在明显的个体差异.近期精准医学研究发现精神药物作用于脑神经的生化过程受到遗传多态性的影响.本文从五羟色胺能、去甲肾上腺素能和多巴胺能三大系统入手,系统综述精神药理影像遗传学的相关研究进展,深入探讨精神药理的神经作用机制以及药物-基因-脑之间的交互作用.我们发现:SLC6A4、BDNF、FKBP5、COMT和多巴胺相关受体等基因多态性与多种精神疾病的发生发展及其治疗效果具有一定的相关性,可能成为相关精神疾病诊断的候选基因.杏仁核、海马、眶额叶、扣带回和前额叶等皮层与皮层下脑结构可能是不同神经递质相关的基因多态性影响精神药物生化作用过程的关键靶点脑区.在建立精神药物-基因-脑影像-行为的因果链中,仍然存在很多相互矛盾的结果和一定的局限性.因此,开展同质性强的临床试验、研究表观遗传作用等可以作为未来的研究发展趋势.     

鄱阳湖周边稻田对白鹤的承载力

鄱阳湖是世界重要的候鸟越冬地,承载了全球约98%的白鹤(Leucogeranus leucogeranus)。然而,近年来鄱阳湖沉水植被退化严重,白鹤的传统食物苦草(Vallisneria spp.)冬芽丰富度急剧减少。食物短缺导致白鹤的觅食生境由自然湿地的浅水生境转移至稻田、藕塘等人工生境,稻田在白鹤保护中发挥的作用日益突出。了解鄱阳湖周边稻田对白鹤的承载力可为白鹤的保护和管理提供科学依据。为此,调查了鄱阳湖周边稻田散落稻谷的生物量,测量了稻谷的营养成分,并利用遥感影像对鄱阳湖周边10 km范围内稻田的总面积进行估算,从而得出鄱阳湖周边稻田散落稻谷能提供的总能量。然后,计算稻田中以稻谷为主要食物的6种鸟类的日能量消耗,用以表示日能量摄入。最后,依据稻田能提供的总能量、鸟类的日能量摄入、鸟类的越冬时长、以及各种鸟类的数量占比,计算得出鄱阳湖周边稻田能承载的白鹤数量。结果表明,鄱阳湖周边稻田散落稻谷的生物量为6.494 g/m²,环鄱阳湖周边10 km范围内稻田的总面积为1984.46 km²,这些稻田能承载的鸟类总数量为140860只,其中能承载的白鹤数量为10775只,超过了全球白鹤的总数量(3500-4000只)。因此,鄱阳湖周边稻田能为白鹤等鸟类提供丰富的食物资源。     

基于城市地表参数变化的城市热岛效应分析

以不透水面、植被、水体为代表的地表参数的变化决定了城市的热环境质量.针对福州从一个非"火炉"城市一跃成为中国新三大"火炉"之首,对福州市1976-2006年间的地表参数变化及其对城市热环境的影响进行研究.通过Landsat卫星影像反演了福州市1976、1986、1996、2006年的不透水面、植被、水体、地面温度等主要地表参数,并对其进行空间叠加分析和相关关系的定量分析.研究发现:不透水面对地面温度的影响可接近或超过植被和水体之和,查明了福州城市主要地表参数在这30a里发生的变化及其对城市热环境的影响.总的看来,城市地表不透水面斑块的增加和集聚、植被和水体面积的减少和破碎,以及通风不畅,是造成福州成为"火炉"城市的主要因素.     

基于ALOS影像的黄土丘陵区典型流域景观空间格局

基于ALOS卫星的中、高分辨率遥感影像,解译出与燕沟流域(燕沟流域是黄土丘陵沟壑区的典型小流域)生态恢复、农业生产、生活密切相关的7种景观类型,利用景观多样性和景观异质性两类指数分析了2007年燕沟流域景观格局和景观功能,并结合数字高程模型(DEM)数据,对燕沟流域整体和局部的土地景观格局合理性进行评价.结果表明:燕沟流域的主导景观类型为灌丛和林地,且主要分布在大于25°的坡面上;研究区景观斑块分维数为1.09,景观空间格局稳定;生态防护、生产经济和生活服务型景观的面积比例约为23∶9∶1;燕沟流域的相对合理度为0.76,景观整体布局较合理,但半阴坡、海拔900 m以下区域的土地利用合理度较低,其合理度分别为0.74和0.02.     

基于无人机遥感监测滩涂湿地入侵种互花米草植被覆盖度

为了实现对沿海滩涂湿地资源与生态环境的有效管理与利用,需要对区域内的入侵种互花米草进行高精度的监测与分析.本文以福建三沙湾为试验区,以低空无人机获取的可见光和多光谱影像为数据源,对互花米草植被覆盖度进行监测与分析,通过NDVI指数模型获取了多光谱影像的植被覆盖度信息,以可见光影像为参考进行了精度检验.结果表明: 影像区互花米草植被覆盖度以40%～60%和60%～80%的中高和高等级覆盖度为主.NDVI模型估算值与真实值之间的均方根误差RMSE为0.06,决定系数R²为0.92,两者具有较好的一致性.