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辽宁省循环经济发展水平区域差异分析

干旱区资源与环境 2012年第6期26卷 187-192页

作者：白静马延吉温兆飞中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130012 中国科学院研究生院北京100049

循环经济是实现资源型城市经济转型、可持续发展的有效方式之一。科学评价循环经济发展水平对区域可持续发展及确定其未来发展方向有重要意义。根据国家统计局制定的循环经济评价指标体系和"3R"原则构建了辽宁省循环经济评价指标体系。... 详细信息

循环经济是实现资源型城市经济转型、可持续发展的有效方式之一。科学评价循环经济发展水平对区域可持续发展及确定其未来发展方向有重要意义。根据国家统计局制定的循环经济评价指标体系和"3R"原则构建了辽宁省循环经济评价指标体系。运用模糊综合评判方法和GIS方法对辽宁省循环经济发展水平区域差异作了定量分析。结果表明:辽宁省14个地区循环经济发展水平差异显著,整体上沿海地区好于内陆地区;沈大沿线好于周边地区,并向东西两侧逐级递减;资源型城市水平普遍偏低;辽西半干旱地区水平最低。最后分析影响辽宁循环经济发展的主要因素,并提出循环经济发展建议。

关键词：循环经济评价指标体系模糊综合评判方法区域差异辽宁省

Hyperion波段模拟的宽波段遥感影像一致性评价

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遥感学报 2013年第6期17卷 1533-1545页

作者：温兆飞张树清吴胜军刘峰姜毅中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130102 中国科学院重庆绿色智能技术研究院三峡生态环境研究所重庆401122

由于外部成像环境和传感器本身设计指标的差异,不同遥感平台同一波段影像之间常常存在不一致。在多源遥感定量研究中,对外部成像环境导致的差异关注较多,而对以光谱响应函数(SRF)和空间点扩散函数(PSF)为代表的值感器本身设计指标,导致... 详细信息

由于外部成像环境和传感器本身设计指标的差异,不同遥感平台同一波段影像之间常常存在不一致。在多源遥感定量研究中,对外部成像环境导致的差异关注较多,而对以光谱响应函数(SRF)和空间点扩散函数(PSF)为代表的值感器本身设计指标,导致的影像不一致性(差异性)则考虑相对较少,这给后续研究结果的分析与讨论带来一定不确定性。为了提供一种全面、客观对不同遥感平台同一波段影像一致性评价方法,本文采用控制变量法的评价策略,介绍了利用Hyperion高光谱影像结合光谱响应函数模拟各种宽波段影像的方法,并将其用于多平台同一波段影像之间的一致性评价;同时在此基础上探讨了考虑PSF对高-低空间分辨率影像聚合过程的影响,为不同平台、同一波段、不同空间分辨率影像之间的一致性评价提供了技术参考。通过对常见的3种典型传感器Landsat E TM+,Terra MODIS,NOAA AVHRR 3近红外波段进行模拟、比较和一致性评价,结果表明:(1)利用本文所提出的宽波段光谱模拟方法,能较准确地模拟各种宽波段影像(在本文中平均相对误差的绝对值最大为-2.371%),并可用于多平台同一波段影像的数据评价(从光谱响应的角度)。(2)为了比较不同平台、同一波段、不同空间分辨率之间的差异性,可将其中高分辨率影像进行尺度上推,得到与其中低分辨率影像相同像元大小的影像,然后再进行评价。在尺度上推过程中,需先考虑PSF效应(可用高斯低通滤波模拟),然后进行平均值聚合即可。在此基础上进行的一致性评价才是比较客观的,特别是针对异质性区域。本文所采用的评价方法不仅可为评价不同平台波段同一波段影像之间一致性提供很好的解决途径,而且为多源遥感数据选择提供了一种决策依据。

关键词：影像模拟数据评价光谱响应函数点扩散函数高光谱影像

成渝地区双城经济圈生态安全格局识别及改善对策

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生态学报 2023年第3期43卷 973-985页

作者：林文豪温兆飞吴胜军毕月中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049 重庆交通大学重庆400074

成渝地区双城经济圈位于我国长江上游第二阶梯,具有重要的生态屏障功能。基于“源地-廊道”法,选取生境维持、土壤保持、产水服务三大生态系统服务功能作为主要评价指标,识别该区域生态源地,在综合考虑土地利用类型和社会经济要素的情... 详细信息

成渝地区双城经济圈位于我国长江上游第二阶梯,具有重要的生态屏障功能。基于“源地-廊道”法,选取生境维持、土壤保持、产水服务三大生态系统服务功能作为主要评价指标,识别该区域生态源地,在综合考虑土地利用类型和社会经济要素的情况下设置阻力面,利用最小累积阻力模型提取生态廊道,构建了区域生态安全格局,识别出现存主要问题。研究表明:(1)全区生态源地共507处,共计面积67191km^(2),主要分布在东西南三方的山地区域;(2)区域整体呈现“三翼-多轴”的生态安全格局,保证了区域生态安全;(3)区域生态安全格局存在生态源地空间分布不均、生态源地破碎、生态源地与人类活动冲突、生态廊道脆弱四大问题。通过进一步讨论问题背后的原因,提出了对应的改善对策,相关结果有望为成渝地区双城经济圈的国土空间布局建设规划提供参考。

关键词：成渝地区生态源地生态廊道 “源地-廊道”法生态系统服务 InVEST模型

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高光谱技术的水上苯乙烯厚度反演模型研究

测绘科学 2020年第3期45卷 103-109页

作者：赵德梅温兆飞周洁昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 昆明市环境监控中心昆明650600

针对水上发生化学品泄露时传统监测手段不能及时准确地获取泄露污染物的厚度问题,提出了以高光谱数据为基础数据,提取出与污染物厚度相关性较好的特征变量作为预测变量,结合python中的机器学习,通过4种预测模型进行污染物厚度反演。本... 详细信息

针对水上发生化学品泄露时传统监测手段不能及时准确地获取泄露污染物的厚度问题,提出了以高光谱数据为基础数据,提取出与污染物厚度相关性较好的特征变量作为预测变量,结合python中的机器学习,通过4种预测模型进行污染物厚度反演。本文以水上泄露常见的化学品苯乙烯为例,测定不同厚度的水上苯乙烯及其对应的高光谱数据集,通过相关系数以及p值极值提取法,筛选出的11个特征变量,分别建立了多元线性回归(MLR)、偏最小二乘(PLSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种苯乙烯厚度反演模型。结果显示,4种反演模型都可以达到相对较好的反演效果,其中随机森林模型反演效果相对较好,其相关系数(R^2)为0.938 6,均方根误差(RMSE)为20.94,完全可以用于水上苯乙烯厚度反演。

关键词：苯乙烯机器学习随机森林厚度反演

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辐射特征支持下的城市高分影像阴影校正

遥感学报 2016年第1期20卷 138-148页

作者：温兆飞吴胜军陈吉龙吕明权姜毅中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

大量城市建筑使得高分影像中含有许多阴影区。这些阴影区在土地利用分类、植被绿度调查等遥感应用中会较大地影响结果精度,降低数据使用效率并增加研究成本。基于同一地物阴影区与临近非阴影区反射率相等这一辐射特征关系,通过建立辐射... 详细信息

大量城市建筑使得高分影像中含有许多阴影区。这些阴影区在土地利用分类、植被绿度调查等遥感应用中会较大地影响结果精度,降低数据使用效率并增加研究成本。基于同一地物阴影区与临近非阴影区反射率相等这一辐射特征关系,通过建立辐射传输方程,发展了一种新的城市高分遥感影像阴影校正方法 RERB(Reflectance Equality Relationship Based Method)。利用RERB对不同城市(北京和荷兰Enschede)不同高分多光谱影像(Geo Eye-1和Quick Bird)进行阴影校正,并对比分析其与被广泛采用的均值方差变换法MVT(Mean and Variance Transformation)的校正结果,通过定性和定量精度评价发现:(1)RERB能很好地将城市阴影区影像视觉特征(颜色、纹理、色调等)信息恢复到与非阴影区同一水平上;(2)RERB恢复后的阴影区具有丰富的细节信息且在视觉上与临近非阴影区具有良好的一致性;(3)RERB恢复后的城市柏油路面和水泥路面阴影区辐射信息具有较低的误差,可见光-近红外波段的平均误差分别为7%和9%。同时RERB能较好地恢复城市阴影区植被波谱特征信息。

关键词：辐射传输阴影去除阴影恢复建筑阴影大气校正辐射恢复光谱特征

农田景观空间异质性分析及遥感监测最优尺度选择——以三江平原为例

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地理学报 2012年第3期67卷 346-356页

作者：温兆飞张树清白静丁长虹张策中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130012 中国科学院研究生院北京100049 空军航空大学长春130022 哈尔滨师范大学哈尔滨150025

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要... 详细信息

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要的应用价值。选取建三江农垦区四种典型农田景观为研究点,Landsat/TMN DVI为实验数据,利用实验变异函数对四种景观类型的各向空间异质性进行了分析,而后通过变异函数模型拟合,定量分析了各个研究点的整体空间异质性,并在此基础上进行了研究区遥感监测最优尺度选择。研究表明:(1)基于实验变异函数的结构分析方法,可定性地认识空间异质性的大小和方向,进而挖掘出其背后的自然和人为驱动因素。(2)对实验变异函数进行拟合分析,可定量地刻画不同景观格局各自的空间异质性特性。此外,基于变异函数对空间异质性的定量表达,讨论了利用积分变程A结合Nyquist-Shannon采样定理进行最优尺度选择的方法。

关键词：建三江农垦区变异函数空间异质性尺度选择遥感

气候变化背景下定量解析生态工程对植被动态的影响研究方法概述

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生态学报 2022年第15期42卷 6439-6449页

作者：陈珊珊温兆飞马茂华廖桃周旭吴胜军重庆交通大学河海学院重庆400074 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆400074

植被动态变化受气候和人类活动双重作用力的驱动。在气候变化的背景下,如何定量剖析人类活动在植被动态变化中的作用力,对增加植被生态系统碳储量和缓解气候变化具有重要意义。随着生态文明建设和环境保护意识的加强,就植被生态系统而言... 详细信息

植被动态变化受气候和人类活动双重作用力的驱动。在气候变化的背景下,如何定量剖析人类活动在植被动态变化中的作用力,对增加植被生态系统碳储量和缓解气候变化具有重要意义。随着生态文明建设和环境保护意识的加强,就植被生态系统而言,生态工程作为一项巨大的人类活动,对植被影响的广度和深度日益加强。系统分析气候变化背景下生态工程对植被的生态效应影响,对后期生态恢复措施的制定和实施具有十分重要的理论指导意义。虽已有一些生态工程对植被影响的定量化研究方法,但不同方法之间的结果难以进行比较研究。比较探讨各定量研究方法的优缺点有利于推动植被驱动机制的研究,有助于恢复生态学和人类生态学的应用和发展。系统梳理了定量研究生态工程对植被动态的影响主要研究方法:回归分析、残差趋势分析、基于生物物理过程模型方法和阈值分割方法。对比发现,基于生物物理过程模型方法具有较高的应用潜力,趋势分析方法和阈值分割方法仍需进一步完善。目前,定量剖析生态工程对植被变化的影响研究主要侧重于模型模拟,野外实证研究和模型验证较为缺乏,是恢复生态学未来研究的重点和难点之一。

关键词：定量研究生态工程植被变化气候变化人类活动

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随机森林回归模型的悬浮泥沙浓度遥感估算

遥感学报 2019年第4期23卷 756-772页

作者：方馨蕊温兆飞陈吉龙吴胜军黄远洋马茂华中国科学院重庆绿色智能技术研究院中国科学院水库水环境重点实验室重庆400714 中国科学院大学北京100049

三峡工程蓄水以来,清水下泄,坝下游河段发生了长时间、长距离的沿程冲刷,河流悬浮泥沙浓度发生改变,给沿岸生态系统带来了不利影响。随机森林算法灵活、稳健,已被广泛应用于各类生态环境变量的回归预测分析,但其在水体悬浮泥沙浓度估算... 详细信息

三峡工程蓄水以来,清水下泄,坝下游河段发生了长时间、长距离的沿程冲刷,河流悬浮泥沙浓度发生改变,给沿岸生态系统带来了不利影响。随机森林算法灵活、稳健,已被广泛应用于各类生态环境变量的回归预测分析,但其在水体悬浮泥沙浓度估算方面的能力尚未得到充分认识。基于泥沙站点监测数据和MODIS卫星遥感反射率数据,通过构建随机森林非参数回归预测模型,对三峡工程坝下游宜昌至城陵矶河段在建坝前后14年间(2002年-2015年)各月的悬浮泥沙浓度进行遥感估算。研究表明:(1)基于随机森林的悬浮泥沙浓度估算模型表现较好,模型预测值与实测值间相关性好、预测精度高,优于其他模型(线性回归、支持向量机、人工神经网络模型)。(2)在参与模型构建的MODIS波段变量中,红波段被认为是最重要的预测变量,但不能单独使用它进行预测,悬浮泥沙遥感预测需要多变量共同参与。(3)将悬浮泥沙数据按季节分类所构建的随机森林模型,其平均误差为0.46 mg/L,平均相对均方根误差为12.33%,估算效果最优,能够满足较高精度下悬浮泥沙浓度估算的需求。综上,可以考虑以季节为划分依据,用随机森林回归模型估算悬浮泥沙浓度,并用于后期坝下游河道悬浮泥沙浓度时空反演。

关键词：三峡工程坝下游河段水环境遥感随机森林遥感监测 MODIS 泥沙反演

气候变化背景下定量解析生态工程对植被动态影响的研究方法综述

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生态学报 2022年

作者：陈珊珊温兆飞马茂华廖桃周旭吴胜军重庆交通大学河海学院中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆交通大学建筑与城市规划学院

植被动态变化受气候和人类活动双重作用力的驱动。在气候变化的背景下，如何定量剖析人类活动在植被动态变化中的作用力，对增加植被生态系统碳储量和缓解气候变化具有重要意义。随着生态文明建设和环境保护意识的加强，就植被生态系统...

植被动态变化受气候和人类活动双重作用力的驱动。在气候变化的背景下，如何定量剖析人类活动在植被动态变化中的作用力，对增加植被生态系统碳储量和缓解气候变化具有重要意义。随着生态文明建设和环境保护意识的加强，就植被生态系统而言，生态工程作为一项巨大的人类活动，对植被影响的广度和深度日益加强。系统分析气候变化背景下生态工程对植被的生态效应影响，对后期生态恢复措施的制定和实施具有十分重要的理论指导意义。虽已有一些生态工程对植被影响的定量化研究方法，但不同方法之间的结果难以进行比较研究。比较探讨各定量研究方法的优缺点有利于推动植被驱动机制的研究，有助于恢复生态学和人类生态学的应用和发展。主要系统梳理了定量研究生态工程对植被动态影响的主要研究方法：回归分析、残差趋势分析、基于生物物理过程模型方法和阈值分割方法。对比发现，基于生物物理过程模型方法具有较高的应用潜力，趋势分析方法和阈值分割方法仍需进一步完善。目前，定量剖析生态工程对植被变化的影响研究主要侧重于模型模拟，野外实证研究和模型验证较为缺乏，是恢复生态学未来研究的重点和难点之一。

关键词：