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全球红树林时空变化及演变趋势

生态学报 2024年第9期44卷 3830-3843页

作者：常云蕾廖静娟张丽中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院大学北京100049

红树林是全球重要的生态系统,了解红树林的时空变化特征及演变趋势对开展红树林的保护、恢复及可持续管理具有重要意义。基于谷歌地球工程(Google Earth Engine,GEE)云平台,利用全球红树林分布数据和陆地卫星(Landsat)系列光学影像特征... 详细信息

红树林是全球重要的生态系统,了解红树林的时空变化特征及演变趋势对开展红树林的保护、恢复及可持续管理具有重要意义。基于谷歌地球工程(Google Earth Engine,GEE)云平台,利用全球红树林分布数据和陆地卫星(Landsat)系列光学影像特征指数数据,结合Theil-Sen中值趋势分析、Mann-Kendall检验、Hurst指数等方法,分析了全球红树林的时空分布特征、时空演变趋势及其可持续特征。结果表明:1990—2020年全球红树林面积呈先下降后上升趋势,总面积减少52174.18km^(2),年平均流失率达1.2%,红树林面积减少最多的地区为东南亚,其次为澳大利亚和新西兰、南美洲和东南非洲;红树林呈退化趋势变化的面积(81.44%)明显多于改善区域的面积(17.43%),其中澳大利亚和新西兰的退化趋势最为明显;2015—2020年全球红树林变化趋势有所改善,有73.85%的区域在未来是可持续的,持续改善区域面积(38.58%)大于持续退化区域面积(33.06%),且改善区域的可持续性明显高于不可持续性,表明2020年之后全球红树林整体上呈改善趋势变化。全球红树林时空变化特征和演变模式,可为生物多样性保护、沿海经济发展、生态环境的可持续改善提供重要支撑,对评估联合国2030可持续发展目标实现的状况具有重要影响。

关键词：红树林 Google Earth Engine 时空演变可持续特征全球

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电离层对月基对地观测平台辐射成像的影响

中国空间科学技术 2024年第1期44卷 124-134页

作者：袁立男廖静娟董书莉武文波贺强民北京空间机电研究所北京100094 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

月基对地观测是一种全新的空间观测手段,其将月球作为搭载平台对地球进行持续长期观测,具有超大可观测范围、高测绘带幅宽、多角度成像、高时间分辨率和长使用寿命等优势。地球电离层位于地表以上至1000 km的高空区域,是影响月基对地观... 详细信息

月基对地观测是一种全新的空间观测手段,其将月球作为搭载平台对地球进行持续长期观测,具有超大可观测范围、高测绘带幅宽、多角度成像、高时间分辨率和长使用寿命等优势。地球电离层位于地表以上至1000 km的高空区域,是影响月基对地观测成像质量的重要因素。为探索月基对地观测平台下热红外及微波辐射传输特性,研究开展了地球电离层对月基对地观测平台热红外和微波辐射成像影响分析的工作,并模拟不同纬度区域月基微波辐射亮温衰减值。首先根据Chapman分布定量化分析电离层电子浓度、折射率变化规律,再结合观测天顶角、碰撞频率等参数计算穿过电离层过程中不同高度处衰减及传输路径,最终采用积分方式获取热红外和微波在电离层中能量衰减量。结果表明,月基对地观测平台热红外和微波成像链路中电离层中造成的能量衰减与碰撞频率、热红外波长和观测天顶角有关,且地球电离层对月基对地观测平台微波成像的影响大于热红外成像的影响。此外,低纬度区域月基微波辐射受电离层衰减影响较大,月基微波亮温值降低约1.304 K;中纬度次之。

关键词：月基对地观测热红外微波电离层能量衰减折射率

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东南亚红树林时空变化趋势及驱动因素分析

热带地理 2023年第1期43卷 31-42页

为揭示东南亚红树林的时空变化特征及其变化驱动因素,基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用Landsat系列卫星数据及红树林分布数据集,采用趋势分析法分析了1990—2020年东南亚红树林的时空变化趋势,并利用地理探测器分析其时空... 详细信息

为揭示东南亚红树林的时空变化特征及其变化驱动因素,基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用Landsat系列卫星数据及红树林分布数据集,采用趋势分析法分析了1990—2020年东南亚红树林的时空变化趋势,并利用地理探测器分析其时空变化的驱动因子。结果表明:1)1990—2020年东南亚红树林面积整体呈下降趋势,面积减少1467883.1 hm^(2),年平均流失速率达1.1%;2)红树林面积增加的区域主要分布在菲律宾、印度尼西亚西部和东部以及越南北部等区域;3)1990—2020年东南亚红树林退化的区域远远多于改善的区域,退化的区域占红树林总分布面积的79.25%,改善的区域占20.32%,仅0.43%的区域稳定不变;4)红树林变化受驱动因素的影响程度排序主要为养殖池面积>人口>红树林距道路的最短距离>年均温>年均降雨>地形,且各因子之间呈现交互增强作用,增强效果较为明显的主要有:养殖池面积-人口、养殖池面积-红树林距道路最短距离、人口-红树林距道路最短距离。

关键词：红树林 Google Earth Engine 地理探测器驱动因素东南亚

Sentinel-3波形数据构建东南极兰伯特冰川区域DEM

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测绘科学 2022年第7期47卷 104-110,142页

作者：李宋廖静娟张连翀中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

基于新型雷达高度计Sentienl-3波形数据构建了兰伯特冰川区域的DEM。对比分析了重心偏移算法(OCOG)、线性5-β算法、主波峰峰值算法(NPPR)等几种重跟踪算法对Sentienl-3在冰盖区域的处理效果,并提出了分区域选取最优重跟踪算法的处理方... 详细信息

基于新型雷达高度计Sentienl-3波形数据构建了兰伯特冰川区域的DEM。对比分析了重心偏移算法(OCOG)、线性5-β算法、主波峰峰值算法(NPPR)等几种重跟踪算法对Sentienl-3在冰盖区域的处理效果,并提出了分区域选取最优重跟踪算法的处理方法,提高了测高值精度。采用克里金插值法获得了基于Sentinel-3波形数据的500 m分辨率S3Lam DEM,并利用ICESat-2激光测高数据验证S3Lam DEM的整体高程精度为0.682±2.998 m。与另外两种基于Cryosat-2测高数据建立的南极DEM对比结果表明,S3Lam DEM整体精度有所提升,Sentienl-3数据对高程精度的明显改善位于低坡度的内陆冰盖。结果反映了Sentienl-3高度计数据在南极冰盖测高方面的有效性和优势,这对于未来长期监测南极冰盖高程有重要意义。

关键词： Sentienl-3 兰伯特冰川南极冰盖数字高程模型波形重跟踪

Sentinel-3A卫星测高数据监测长江中下游河流水位变化

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自然资源遥感 2023年第3期35卷 221-229页

作者：娄燕寒廖静娟陈嘉明中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院大学北京100049 波恩大学大地测量学和地理信息研究所德国波恩53115

河流水位是了解水循环和水资源变化状况的重要参数。新型雷达高度计技术是提取河流水位变化的有利工具。为了验证新型雷达高度计Sentinel-3A/SRAL数据监测河流水位的能力,提高其提取河流水位变化的精度,以长江中下游干流为研究对象,利... 详细信息

河流水位是了解水循环和水资源变化状况的重要参数。新型雷达高度计技术是提取河流水位变化的有利工具。为了验证新型雷达高度计Sentinel-3A/SRAL数据监测河流水位的能力,提高其提取河流水位变化的精度,以长江中下游干流为研究对象,利用重心偏移法、阈值主波峰重跟踪算法(阈值取50%和80%)、重心主波形重跟踪算法和多回波波峰一致重跟踪算法对Sentinel-3A/SRAL L2级数据进行波形重跟踪,提取了长江中下游干流各区域2016—2021年间河流水位,并对比不同算法获取水位的精度,得到最优重跟踪算法,从而提取了12条轨道过境区域的水位变化信息,分析了水位变化规律。结果表明,重心偏移法算法是提取河流水位精度最好的重跟踪算法,各区域虚拟水位与实测水位相比具有最大相关系数(达0.968)、最小均方根误差(达0.680 m);2016—2021年间长江中下游干流水位总体呈上升趋势,年内水位变化呈现明显的季节性。

关键词： Sentinel-3A 波形分类波形重跟踪长江水位变化

基于高分2号数据的海南岛红树林变化数据集(2015-2019)

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中国科学数据（中英文网络版） 2022年第4期7卷 1-11页

作者：廖静娟朱彬常云蕾张丽海南空天信息研究院海南省地球观测重点实验室海南三亚572029 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

红树林是具有重要的生态及生态经济服务价值的海岸带湿地生态系统。由于自然因素和人类活动的影响,红树林又是全球最脆弱的生态系统之一。红树林的监测是一项需要长久开展的工作。遥感技术的发展为红树林监测提供了一种高效便利的手段... 详细信息

红树林是具有重要的生态及生态经济服务价值的海岸带湿地生态系统。由于自然因素和人类活动的影响,红树林又是全球最脆弱的生态系统之一。红树林的监测是一项需要长久开展的工作。遥感技术的发展为红树林监测提供了一种高效便利的手段。本研究基于2015、2017和2019年共计3期国产高分2号(GF-2)数据,同时结合野外调查资料,以及采用高斯径向基核函数,惩罚因子为100,Gamma函数为0.022的支持向量机方法,提取了2015-2019年3期海南岛红树林变化数据集。本数据集总体分类精度大于99%,数据量为58.7 MB。本数据集可作为红树林时空变化分析的基础数据,也能为海南省红树林湿地生态系统可持续利用和保护等提供决策支持,为海南省生态环境监管提供依据。

关键词：海南岛红树林高分2号数据变化监测

基于Landsat数据的海南岛养殖塘变化数据集(1987-2020)

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中国科学数据（中英文网络版） 2022年第4期7卷 12-21页

作者：张丽唐永强林婧闫敏廖静娟中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 海南空天信息研究院海南省地球观测重点实验室海南三亚572029 江苏海洋大学海洋技术与测绘学院江苏连云港222005

水产养殖业的快速发展造成了一定的社会和环境问题。定期监测近岸地区水产养殖的分布状况和动态变化对于沿海地区的环境保护可持续发展具有重要意义。本研究利用1987年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2018年、2020... 详细信息

水产养殖业的快速发展造成了一定的社会和环境问题。定期监测近岸地区水产养殖的分布状况和动态变化对于沿海地区的环境保护可持续发展具有重要意义。本研究利用1987年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2018年、2020年共计9期Landsat TM/OLI数据,结合Google Earth影像和野外调研资料,采用面向对象的分类方法获取了1987-2020年海南岛养殖塘变化数据集。本数据集总体分类精度大于95%。本数据集可用于养殖塘时空变化分析,以及养殖塘选址、管理和利用的决策支持,为海南水产养殖可持续发展和生态环境监测提供数据支持。

关键词：海南岛养殖塘 Landsat影像变化监测

卫星测高数据监测青藏高原湖泊2010年—2018年水位变化

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遥感学报 2020年第12期24卷 1534-1547页

作者：廖静娟薛辉陈嘉明中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 海南省地球观测重点实验室三亚572029 中国科学院大学北京100049

青藏高原湖泊水位变化是气候变化和生态环境变化研究的重要指标。随着Cryosat-2观测数据的日益丰富和处理技术的提升,可以有效监测更多湖泊的水位变化信息。本研究构建了基于噪声去除技术、改进的波形重跟踪处理算法(ImpMWaPP)和误差混... 详细信息

青藏高原湖泊水位变化是气候变化和生态环境变化研究的重要指标。随着Cryosat-2观测数据的日益丰富和处理技术的提升,可以有效监测更多湖泊的水位变化信息。本研究构建了基于噪声去除技术、改进的波形重跟踪处理算法(ImpMWaPP)和误差混合动态模型为一体的高精度湖泊水位序列提取方法,利用Cryosat-2 SARIn数据获取到133个青藏高原湖泊2010年—2018年的高精度水位序列,并分析了这些湖泊水位变化的时空变化特征。总体上,青藏高原湖泊的水位继续呈上升趋势,但上升速度较2003年—2009年趋缓,年均变化率0.159 m/a。从地域分布上,北部湖泊的水位上升最为显著,而南部湖泊的水位则趋于稳定。从时间上,2010年—2012年和2016年—2018年,大多数湖泊的水位呈现快速上涨,而其他时间水位相对稳定或略有下降。

关键词：遥感湖泊水位卫星测高 Cryosat-2 SARIn数据青藏高原时空变化

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油气盆地生烃史模拟的动力学方法

地球物理学进展 1993年第2期8卷 117-127页

作者：廖静娟中国科学院地球物理研究所北京100101

油气盆地生烃史动力学模型的建立以化学反应动力学理论为基础,利用开放系统和封闭系统的生油岩热解进行动力学模型的参数反演,从面确定模型的动力学参数,正确评价生油岩潜在的油气资源.

关键词：生烃史动力学模型动力学参数油气评价