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吉林省生态资产遥感定量评估

吉林省生态资产遥感定量评估

作者：苗正红东北师范大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展和资源环境问题的日益突出,生态环境和资源逐渐被人们认为是一种国家资产,即生态资产。生态资产包括有形的自然资源价值和隐形的生态系统服务功能价值。生态系统除了给人类提供实物型生态产品（食物、原材料、药品等... 详细信息

随着社会经济的发展和资源环境问题的日益突出,生态环境和资源逐渐被人们认为是一种国家资产,即生态资产。生态资产包括有形的自然资源价值和隐形的生态系统服务功能价值。生态系统除了给人类提供实物型生态产品（食物、原材料、药品等）外,同时还以其巨大的生物多样性向人类提供更多类型的非实物型生态服务（净化空气、水土保持、涵养水源等）。本文将在对国内外生态资产价值评估理论方法进行梳理总结的基础上,将生态学模型与遥感信息模型相结合,对生态系统类型、植被净初级生产力和植被覆盖度、调整系数进行遥感测量,建立生态资产评估的定量遥感模型,综合考虑生态系统类型、质量、空间分布差异。通过计算得到2000年和2008年吉林省生态资产总价值,并进行了动态变化分析,结果表明:1)2000年吉林省生态资产总价值为4385.61亿元,单位面积价值为230.18万元（km·a）,而2008年吉林省生态资产总价值为6751.31亿元,单位面积价值为354.35万元（km·a）。2)在生态资产总价值构成中,水土保持价值>维持大气平衡价值>生产有机质价值>涵养水源价值>营养物质循环价值,其中2000年和2008年水土保持总价值为2368.83、2921.54亿元,而最低的营养物质循环价值2000年和2008年分别为25.87、51.70亿元。3)从不同土地利用类型上看,2000年中林地的生态资产价值最高,为2955.25亿元,而2008年林地生态资产价值为4148.85亿元。其次为耕地,草地和未利用地价值相对较低,都只有100多亿元,而灌木林地总价值最低,2000年为68.03亿元,2008年为113.35亿元。各土地利用类型的单位价值中,两年中的耕地的价值均最高,未利用地的单位价值最低。4)从东中西地区来看, 2000年、2008年的吉林省的生态资产总价值分布都呈现由东向西逐渐降低的趋势,其中东部地区最高,西部地区最少,2000年的吉林省西部生态资产总价值为282.83亿元,2008年的总价值达到520.28亿元。吉林省不同地区的生态资产差异明显。从总生态资产价值来看,2000-2008年吉林省生态资产总价值升高了2365.70亿元,单位面积价值增加了124.17万元（km·a）。从平均生态资产价值看,2000年中,白山地区>通化地区>延边地区>吉林地区>辽源地区>长春地区>四平地区>松原地区>白城地区,而2008年则是白山地区>通化地区>延边地区>吉林地区>长春地区>松原地区>辽源地区>四平地区>白城地区。本文的研究成果将有助于推动我国生态资产遥感定量测量研究方法的进展,为国内相关研究提供技术和方法借鉴;可以为区域自然资源利用、吉林省生态省建设、政府宏观决策提供数据支撑与科学依据,具有重要的科学意义和应用价值。

关键词：生态资产净初级生产力遥感定量评估吉林省

基于遥感技术的老龙口水库地表温度反演与影响因素分析研究

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水利水电技术（中英文） 2022年第10期53卷 144-154页

作者：苗正红于亚楠邸健段兴博李曦彤邱中军吉林省水利水电勘测设计研究院吉林长春130012 长春工程学院吉林长春130012

地表温度是衡量地球环境的重要因素,是全球能量平衡的重要参数。为研究地表水源地的地表温度时空变化特征及其影响因素,选取2013年、2015年、2017年及2020年Landsat-8卫星遥感影像作为数据源,运用辐射传输方程法及单窗算法对珲春老龙口... 详细信息

地表温度是衡量地球环境的重要因素,是全球能量平衡的重要参数。为研究地表水源地的地表温度时空变化特征及其影响因素,选取2013年、2015年、2017年及2020年Landsat-8卫星遥感影像作为数据源,运用辐射传输方程法及单窗算法对珲春老龙口水库地表水源地地表温度进行反演,得到该算法的地表温度反演图。通过实测值,对反演结果进行评价并比较了两种算法的精度,且通过稳健统计法对老龙口水库温度进行了等级划分,研究地表温度时空变化特征,同时分析地表温度与影响因子之间的关系。结果表明:(1)相对于单窗算法,辐射传输方程法精度较好,反演温度与实测温度之间的平均误差在2℃以内。(2)研究区主要为次低温区和中温区,2013-2020年中温区范围增加幅度较大,城市建设用地平均地表温度最高,高山及水体平均地表温度最低。(3)高程及归一化植被指数NDVI均与地表温度呈负相关,海拔升高温度降低,增加植被覆盖度可对地表起到降温作用。

关键词：地表温度反演辐射传输方程法单窗算法 Landsat-8 归一化植被指数时空分布气候变化植被覆盖度

鸭绿江流域跨国界地区水土保持功能时空格局研究

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西南林业大学学报（自然科学） 2022年第2期42卷 139-150页

作者：常馨悦董禹麟包广道苗正红任志彬张达冯恒栋胡楠林延边大学地理与海洋科学学院吉林延边133002 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室吉林长春130102 中国科学院大学北京100049 吉林省林业科学研究院吉林长春130031 吉林省水利水电勘测设计研究院吉林长春130021

以跨境的鸭绿江流域为研究区,基于多源数据,采用遥感解译、InVEST模型等手段,定量分析1988—2018年鸭绿江流域水土保持功能的变化,探讨二者间权衡/协同关系。结果表明:林地及耕地为流域内主要用地类型,2018年中国一侧、朝鲜一侧林地覆... 详细信息

以跨境的鸭绿江流域为研究区,基于多源数据,采用遥感解译、InVEST模型等手段,定量分析1988—2018年鸭绿江流域水土保持功能的变化,探讨二者间权衡/协同关系。结果表明:林地及耕地为流域内主要用地类型,2018年中国一侧、朝鲜一侧林地覆盖率分别为76.78%和75.84%;而耕地覆盖率分别为20.02%和21.63%。近30年来,流域水田面积变化率最大,中国、朝鲜两侧分别增长了330.63%和127.52%。1988—2018年间流域中国一侧产水量增加118.40×10^(8) mm,朝鲜一侧产水量增加33.76×10^(8) mm;1988—2018年间流域中国一侧土壤保持量增加111.71×10^(8) t,朝鲜一侧土壤保持量增加102.61×10^(8) t。流域中国一侧水土保持功能呈现明显的协同关系,朝鲜一侧水土保持功能呈现协同—权衡—协同的变化态势。本研究为流域生态系统服务功能提升、可持续发展提供重要数据支撑。

关键词：水土保持 InVEST模型鸭绿江跨国界地区时空格局

基于Maxent模型的互花米草潜在生境适宜性分析

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草地学报 2023年第11期31卷 3514-3524页

作者：方铧陈星彤刘明月张永彬苗正红满卫东张清文寇财垚李想华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 吉林省水利水电勘测设计研究院吉林长春130033

明确影响互花米草(Spartina alterniflora)的主导环境因子及其潜在适生区对防控管治互花米草具有重要意义。本文以中国大陆滨海地区为研究区域,综合考虑气候、地形、土壤及海洋环境因子,利用生态位模型(Maxent)预测互花米草潜在适生区... 详细信息

明确影响互花米草(Spartina alterniflora)的主导环境因子及其潜在适生区对防控管治互花米草具有重要意义。本文以中国大陆滨海地区为研究区域,综合考虑气候、地形、土壤及海洋环境因子,利用生态位模型(Maxent)预测互花米草潜在适生区。结果表明:互花米草的分布受海拔影响最为显著,其主要分布于-2~5 m范围内。此外,当年平均气温介于14.0℃~23.5℃、土壤可交换钠盐含量介于26.4%~46.0%、气温极差介于14.2℃~26.3℃或海水盐度介于23.0%~28.3%及33.5%~33.8%时,互花米草存在概率均达到60%以上。互花米草高度适生区主要分布于江沪浙闽四省市以及莱州湾地区,该区域内适宜互花米草生长的海拔、年平均气温、气温极差、海水盐度分别为-1~0 m,17.9℃,23.0℃及27.5%。因土壤可交换钠盐含量空间异质性差异较小,故在该区域内对互花米草分布影响不明显。此外,大丰麋鹿、厦门珍稀海洋物种及漳江口红树林国家级自然保护区面临较高的互花米草入侵风险。

关键词：互花米草环境因子生态位模型潜在适生区入侵风险

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温度植被旱情指数在吉林省干旱监测中的应用

遥感技术与应用 2013年第2期28卷 324-329页

作者：王慧慧周廷刚杜嘉苗正红西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市地理空间信息工程技术研究中心重庆401147 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130012

遥感技术在干旱监测中具有其他技术不可替代的优势。利用2005年8～9月的MODIS产品,获取逐日地表温度数据和逐日植被指数数据,建立了LST-NDVI特征空间,根据此特征空间建模,计算得出温度植被干旱指数作为表征干旱的监测指标,并结合2005年... 详细信息

遥感技术在干旱监测中具有其他技术不可替代的优势。利用2005年8～9月的MODIS产品,获取逐日地表温度数据和逐日植被指数数据,建立了LST-NDVI特征空间,根据此特征空间建模,计算得出温度植被干旱指数作为表征干旱的监测指标,并结合2005年土壤湿度数据对该指标进行定量验证。在此基础上利用ArcGIS软件分析了2005年8～9月吉林省干旱时空分布特征。结果表明:吉林省干旱总体分布趋势从东南到西北呈现出湿润到正常—轻旱—中旱—重旱的变化规律,体现出吉林省旱情的多样性和复杂性,8月19日、8月25日、9月8日正常和轻旱分布区域面积所占总区域面积比例分别为26.84%和59.53%、41.31%和41.73%、40.40%和32.83%,9月中旬轻旱和中旱分布最广,其比例分别为38.27%和36.26%;重旱和中旱分布区主要位于白城和松原市,轻旱区主要分布在长春、四平和辽源市,正常分布区集中在吉林、通化和白山市境内,湿润分布区主要分布在延边市。

关键词：温度植被干旱指数土壤湿度干旱监测吉林省

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面向光谱特征优化的遥感图像融合算法

测绘科学 2015年第8期40卷 3-7页

作者：苗正红毕强邱中军董张玉吉林省水利水电勘测设计研究院长春130012 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

针对传统遥感图像融合方法不能充分利用遥感系统的物理特征信息,使融合结果产生光谱扭曲的问题,该文结合小波变换与非下采样Contourlet变换的优点,提出了一种面向光谱特征优化的图像融合方法。通过对变换所得的高频分量依据决策因子阈... 详细信息

针对传统遥感图像融合方法不能充分利用遥感系统的物理特征信息,使融合结果产生光谱扭曲的问题,该文结合小波变换与非下采样Contourlet变换的优点,提出了一种面向光谱特征优化的图像融合方法。通过对变换所得的高频分量依据决策因子阈值抽取全色图像细节信息,将经反方向滤波得到的有效高频细节面附加给多光谱图像分量,实现融合结果影像的光谱特征优化。结合小波变换、非下采样Contourlet变换的融合方法,实现Aster多光谱与资源二号全色影像的融合。试验结果表明:该算法在增强空间信息的同时,高效地实现了融合图像光谱特征的优化。

关键词：光谱特征优化小波变换非下采样Contourlet变换图像融合

基于MODIS NDVI的吉林省植被覆盖度动态遥感监测

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遥感技术与应用 2010年第3期25卷 387-393页

作者：苗正红刘志明王宗明宋开山任春颖杜嘉曾丽红东北师范大学城市与环境科学学院吉林长春130024 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130012

植被覆盖度是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化指标,植被覆盖及其变化是区域环境变化的重要指示,对于区域水文及生态状况、全球变化的区域响应等都具有重要意义。以MODISNDVI为数据源,采用像元二分模型,提取2000-2007年吉林省植被覆... 详细信息

植被覆盖度是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化指标,植被覆盖及其变化是区域环境变化的重要指示,对于区域水文及生态状况、全球变化的区域响应等都具有重要意义。以MODISNDVI为数据源,采用像元二分模型,提取2000-2007年吉林省植被覆盖度,获取不同时期的植被覆盖度图,并进一步分析了植被覆盖度变化的原因。结果表明：吉林省植被覆盖度由东部到西部逐渐降低,其中白山地区植被覆盖情况最好。过去8 a间,吉林省植被覆盖度总体呈上升趋势,2007年植被覆盖度达到最高,为83.04%。在此期间,中部地区和西部地区植被覆盖增加了9 797.52 km2,占总面积变化的74.79%。生态恢复工程、降水和气温等是影响植被覆盖度变化的主要因素。

关键词： NDVI 植被覆盖度植被变化吉林省

基于无人机大样方数据及国产卫星反演草地植被覆盖度方法研究

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草地学报 2019年第5期27卷 1431-1440页

作者：蔡宗磊苗正红常雪刘艳慧郝刚何龙涛吉林省水利水电勘测设计研究院吉林长春130021 吉林省建筑科学研究设计院吉林长春130021 东北大学测绘遥感与数字矿山研究所辽宁沈阳110819 吉林省老龙口水库管理局吉林珲春133300

受开垦、采矿等人类活动影响,草原出现退化甚至沙化,监测其植被覆盖度对于揭示草地的分布状况与空间变化规律具有重要意义。本文以无人机大样方数据与国产高分一号(GF-1)数据作为数据源,结合野外同步数码相机获取的数据,应用支持向量机(... 详细信息

受开垦、采矿等人类活动影响,草原出现退化甚至沙化,监测其植被覆盖度对于揭示草地的分布状况与空间变化规律具有重要意义。本文以无人机大样方数据与国产高分一号(GF-1)数据作为数据源,结合野外同步数码相机获取的数据,应用支持向量机(Support vector machine,SVM)构建不同数据源之间的植被覆盖度反演模型(数码相片—无人机大样方数据植被覆盖度估算模型,无人机大样方数据—GF-1数据植被覆盖度估算模型),探讨国产GF-1卫星结合无人机大样方估算草原植被覆盖度的方法。结果表明,基于SVM模型的GF-1数据结合无人机大样方计算的土壤调节植被指数(Soil-adjusted vegetation index,SAVI)具有较高的精度(判定系数R 2=0.97,相对分析误差RPD=4.86,均方根误差RMSE=3.23),因此基于无人机大样方数据结合GF-1数据可以准确、快速地反演草地覆盖度,利用这种方法可以估算整个草原的植被覆盖度。

关键词：草地植被覆盖度高分一号数据无人机数码相机支持向量机

基于拓扑分析的断层连通性定量评价及其油气地质意义——以四川盆地南部H井区为例

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天然气工业 2024年第3期44卷 97-107页

作者：裴仰文赵静茹郭伟牟毅城赵庆奇苗正硕深层油气全国重点实验室·中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石油勘探开发研究院

受多期次构造叠加改造作用影响,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)深层页岩气储层中发育大量的中小尺度断层,定量评价断层网络结构和平面连通性对川南地区深层页岩气的勘探开发具有重要意义。为此,以该地区H井区为例,在三维地震精细刻... 详细信息

受多期次构造叠加改造作用影响,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)深层页岩气储层中发育大量的中小尺度断层,定量评价断层网络结构和平面连通性对川南地区深层页岩气的勘探开发具有重要意义。为此,以该地区H井区为例,在三维地震精细刻画H井区深层页岩储层的中小尺度断层的基础上,基于拓扑学理论开展了该井区页岩储层断层网络拓扑结构分析和断层平面连通性评价,并结合已有页岩气井测试产气量进行关联性分析,定量评价了断层网络拓扑结构和平面连通性对页岩气富集的控制作用。研究结果表明:(1)断层节点和分支在空间上具有明显的差异性分布特征,且与构造走向具有较高的吻合度,呈北东—南西向条带状展布,并集中分布于3个狭长背斜带,3个向斜区分布较少。(2)不同构造部位的断层平面连通程度存在显著差异,背斜区平面连通性普遍较好,向斜区平面连通性较差;西部背斜带北段连通性最好,东部背斜带连通性次之,中部背斜带连通性最差;东部背斜带北段连通性较好,南段较差。(3)页岩气测试产量与断层平面连通性之间具有显著的相关性,随着断层平面连通性的增强,页岩气测试产量呈先升高后降低的趋势,反映连通性高值区和低值区均不利于页岩气富集。结论认为,该认识对中小断层连通性评价具有重要价值,也对深层页岩气的勘探开发有较高的实用价值。

关键词：四川盆地南部深层页岩气断层平面连通性拓扑结构分析定量评价油气地质意义