基于高光谱遥感的小麦叶干重和叶面积指数监测

生物量和叶面积指数(LAI)是描述作物长势的重要参数, 叶干重和LAI的实时动态监测对小麦(Triticum aestivum)生长诊断和管理调控具有重要意义。为分析多种高光谱参数估算小麦叶干重和LAI的效果, 建立小麦叶干重和LAI的定量监测模型, 该研究连续3年采用不同小麦品种进行不同施氮水平的大田试验, 于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定叶片叶干重和LAI。试验结果显示, 小麦叶干重和LAI随施氮水平的提高而增加, 随生育进程呈单峰动态变化模式。小麦叶干重和LAI与光谱反射率间相关性较好的区域主要位于红光波段(590~710 nm, r<-0.60)和近红外波段(745~1 130 nm, r>0.69)。对于不同试验条件下的叶干重和LAI, 可以使用统一的光谱参数进行定量反演, 其中基于RVI (810, 560)、FD755、GM1、SARVI (MSS)和TC3等光谱参数的方程拟合效果较好。经不同年际独立试验数据的检验表明, 以参数RVI (810, 560)、GM1、SARVI (MSS)、PSSRb、(R_750-800/R_695-740) -1、VOG2和MSR705为变量建立的叶干重和LAI监测模型均给出较好的检验结果。因此, 利用关键特征光谱参数可以有效地评价小麦叶片生长状况, 尤其是光谱参数RVI (810, 560)、GM1和SARVI (MSS)可以对不同条件下小麦叶干重和LAI进行准确可靠的监测。     

基于3S技术的珠江三角洲景观格局动态变化述评

珠三角是一个景观格局与过程变化极为复杂的区域,近30年来,高速的经济增长与快速的城市化过程使珠三角的景观发生了剧烈的变化,随着全世界对生态环境发展的重视,该区域的景观变化研究也引起了众多专家和学者的关注。另外,随着遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术的发展和成熟,基于3S技术联合来监测和研究景观格局及其变化也成为研究的主流。因此,基于3S技术对珠江三角洲景观格局动态变化进行了大量的研究,并取得了一些成果。本文首先总结了基于3S技术监测景观格局动态变化;其次分析了这些方法在珠江三角洲地区中的应用;并提出几点展望,旨在为珠三角今后的景观格局变化监测研究提供一些必要的借鉴和支持。     

基于多时相中巴资源卫星影像的冬小麦分类精度

中巴资源卫星2号星（CBERS-02）具有较高的空间分辨率和较丰富的光谱信息,对植被有较强的探测能力.利用2006—2007年北京地区冬小麦生育期早期的5景CBERS-02卫星影像,计算了各时相和不同时相组合的主要地物类型及冬小麦的光谱可分性距离,进行了监督分类,同时,结合高分辨率航空和卫星遥感影像,构建了训练样本和验证样本,对利用CBERS-02卫星提取的生育早期的冬小麦进行了时相分析和精度评价,并与同期TM影像提取结果进行对比.结果表明：时相是影响冬小麦分类的主要因素,不同光学传感器的遥感影像也会影响分类精度;多时相组合有利于提高冬小麦的提取精度,与单时相冬小麦提取的最高精度相比,最佳时相组合的制图精度提高了20.0%、用户精度提高了7.83%;与TM数据相比, CBERS-02卫星影像的冬小麦分类精度略低.     

外源甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响

以4年生盆栽“庆丰”桃树为试材,研究了水分胁迫下桃树叶片中甜菜碱含量的变化规律及叶面喷施甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响.结果表明：正常供水情况下,桃树叶片中甜菜碱含量为75.9～80.5 μg·g^-1FM , 随着水分胁迫程度的加深,甜菜碱含量逐渐增加,停水第16 天时达278.9 μg·g^-1FM ;正常供水时桃叶片细胞质膜透性为8.06%～8.61%,水分胁迫下增至28.62%,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱16d后分别为26.25%和21.79%;过氧化氢(H₂O₂)含量由正常情况下的27.2～32.5 μmol·g^-1FM 增至胁迫后的76.4 μmol·g^-1FM,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱后分别为73.2和68.5 μmol·g^-1 FM;水分胁迫下,抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性峰值为0.435 mg·g^-1 FM,甜菜碱处理后峰值达到0.490 mg·g^-1 FM;游离脯氨酸与可溶性糖在干旱胁迫下逐渐累积, 500 mg·L^-1甜菜碱处理分别为2.878 mg·g^-1 FM和37.6 mg·g^-1 FM,均低于单纯胁迫及100 mg·L^-1甜菜碱处理;可溶性蛋白质含量在水分胁迫下呈下降趋势,甜菜碱处理后最小值为4.03 mg·g^-1 FM,较单纯胁迫下的最低值（3.14 mg·g^-1 FM）高20.3%.表明叶面喷施甜菜碱能在一定程度上减轻桃树的受害程度,提高其抗旱性.     

遥感和GIS支持的土地利用动态监测研究--以黄河三角洲垦利县为例

以黄河三角洲垦利县为例 ,对比分析了目视解译、机助分类等遥感土地利用信息提取方法 ,采用 1981、1991和 1995年 3时相土地利用现状信息 ,研究确定了统一的监测分类系统 ,提出了土地利用面积及其空间分布动态监测方法 .在此基础上 ,分析了垦利县地类面积增减变化 ,在GIS支持下分析了 1981～ 1995年土地利用空间动态变化 ,同时进行了实地监测点土地利用变化分析 ,探明了该县土地利用动态变化规律 .     

遥感和GIS支持的土地利用动态监测研究：以黄河三角洲垦利县 …

以黄河三角洲垦利县为例,对比分析了目视解译、机助分类等遥感土地利用信息提取方法,采用１９８１、１９９１和１９９５年３时相土地利用状信息,研究确定了统一的监测分类系统、提出了土地利用面积及其空间分布动态监测方法,在此基础上,分析了垦利县地类面积增减变化,在ＧＩＳ支持下分析了１９８１－１９９５年土地利用空间动态变化,同时进行了实地监测点土地利用变分析,探明了该县土地利用动态变化规律。     

沙地油蒿群落覆盖度的遥感定理化研究

鄂尔多斯地区荒化与沙地植被覆盖度有紧密的关系。用ＮＯＡＡ卫星数据对沙地植被覆盖度进行动态监测可以以为认识该地区的荒漠化动态变化及过程提供丰富的信息。通过分析沙地反射机理,建立了沙地油蒿（Ａｒｔｅｍｓｉａ ｏｒｄｏｓｉｃａ）群落盖度与修一的土壤调节植被指数（ＭＳＡＶＩ）之间的模型。然而,卫星地该关系模型之前,必须进行处理。本文首先用裸沙土壤线法校正大气影响,然后,用ＭＳＡＶＩ消除土壤背景影响。     

遥感反演植被含氮量研究进展

植被含氮量表征植被氮素状态。它作为植被生长状况的重要指标,在生态系统健康状况检测、生态系统生产估测、精准农业、生态系统干扰评估等方面均有重要意义。遥感监测植被含氮量主要基于高光谱和多光谱数据,采用的算法包括经验方法(波谱指数与回归分析)及物理方法(辐射传输模型法)。但受数据源和研究方法的局限,目前植被氮含量遥感监测局限于区域范围较小且内部植被类型与环境条件(气候、地形等)基本一致的情形,而对复杂生态系统的监测能力不足。未来的研究需针对氮沉降和人类活动的生态系统响应这一重大研究需求,发展和改进现有植被含氮量遥感反演方法。可考虑开展对不同环境条件下、不同类型植被光谱曲线进行标准化的研究,以形成普适的植被含氮量反演方法。并考虑综合运用多种数据(如微波遥感、无人机遥感),形成多尺度同步监测,以提高遥感对区域乃至全球范围内植被氮含量常规监测的能力。     

雄安新区地表覆盖变化及其新区规划的生态响应预测

雄安新区是新近设立的国家级新区,如何在新区建设中坚持生态优先、绿色发展,是即将开展的新区规划必须考虑的问题。绿色生态规划离不开对规划区生态本底的清楚认识,离不开对规划结果的准确预判。因此基于2004、2015年的Landsat影像,采用遥感信息反演技术和RSEI遥感生态指数,评估了该区近11年来的地表不透水面、植被和水体三大覆盖类型的变化,并预测新区建设的生态效应及其对热环境的影响。结果表明,雄安新区近11年地表不透水面、植被和水体的面积虽互有增减,但变化强度都小于5%,总体开发强度不大,本底生态质量较好,稳中略升。定量分析表明,在该区的三大地表覆盖类型中,不透水面对区域生态和地表温度的影响最大。根据所获得的关系模型预测,新区的人口规划和面积方案将对区域生态质量和热环境产生影响,如果按新增不透水面面积占新区面积25%的比例来预测,它将使生态质量下降10%,地表温度上升1.1℃;但如果将不透水面比例控制在20%,则新区的生态质量反而上升3.6%,地表温度下降0.3℃。     

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。