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Sensitivity analyses of different vegetations responding to climate change in inland river basin of China

Journal of Geographical Sciences 2012年第3期22卷 387-406页

作者： Hou Peng wang Qiao Cao Guangzhen wang changzuo Zhan Zhiming Yang Bingfeng Satellite Environment Application Center Ministry of Environmental Protection Key Laboratory of Radiometric Calibration and Validation for Environmental Satellites China Meteorological Administration School of Architecture Tsinghua University

Terrestrial ecosystem and climate system are closely related to each other. Faced with the unavoidable global climate change, it is important to investigate terrestrial ecosystem responding to climate change. In inland river basin of arid and semi-arid regions in China, sensitivity difference of vegetation responding to climate change from 1998 to 2007 was analyzed in this paper. （1） Differences in the global spatio-temporal distribution of vegetation and climate are obvious. The vegetation change shows a slight degradation in this whole region. Degradation is more obvious in densely vegetated areas. Temperature shows a general downward trend with a linear trend coefficient of -1.1467. Conversely, precipitation shows an increasing trend with a linear trend coefficient of 0.3896. （2） About the central tendency response, there are similar features in spatial distribution of both NDVI responding to precipitation （NDVI-P） and NDVI responding to AI （NDVI-AI）, which are contrary to that of NDVI responding to air temperature （NDVI-T）. Typical sensitivity region of NDVI-P and NDVI-AI mainly covers the northern temperate arid steppe and the northern temperate desert steppe. NDVI-T typical sensitivity region mainly covers the northern temperate desert steppe. （3） Regarding the fluctuation amplitude response, NDVI-T is dominated by the lower sensitivity, typical regions of the warm temperate shrubby, selui-shrubby, bare extreme dry desert, and northern temperate meadow steppe in the east and temperate semi-shrubby, dwarf arboreous desert in the north are high response. （4） Fluctuation amplitude responses between NDVI-P and NDVI-AI present a similar spatial distribution. The typical sensitivity region mainly covers the northern temperate desert steppe. There are various linear change trend responses of NDVI-T, NDVI-P and NDVI-AI. As to the NDVI-T and NDVI-AI, which are influenced by the boundary effect of semi-arid and semi-humid climate zones, there is less correlation of thei

关键词： vegetation climate satellite images sensitivity analyses inland river basin China

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Operation and Application of A,B Satellites for Environment and Disaster Monitoring and Forecasting

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空间科学学报 2010年第5期30卷 486-492页

作者： wang Jianyu Liu Yinnian Fang Zhiyong Yang Siquan Nie Juan Wu Wei Liu Sanchao wang Lei wang Qiao Wei Bin wang changzuo Zhang Feng Yu Jin Li Zhaozhou Shanghai Institute of Technical Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 200083 National Disaster Reduction center of China Ministry of Civil Affairs Satellite Environmental Application Center Ministry of Environmental Protection China Center for Resources Satellite Data and Application

Environment and disaster monitoring and forecasting small satellite constellation A and B satellites(HJ-1-A,B) are called "environment and disaster reduction satellites A and B" for *** constellation adopts a 10:30LT sun-synchronous circular orbit,with orbit altitude of ***1-A and HJ-1-B are distributed with a phase difference of 180° in the same orbital plane,so as to enhance the time resolution of earth *** satellites have orbit maintenance capability,the lifetime is 3 *** satellites adopt CAST968 *** wide-coverage multispectral CCD cameras with resolution 30m and width 700km,a super-spectral imager with resolution 100m and width 50km as well as a data transmission subsystem of 120Mbit/s are deployed on HJ-1-A,which also carries Ka communication testing equipment of ***-1-B has two wide-coverage multispectral CCD cameras(the same as satellite A),one infrared camera with resolution 150m and width 720km and a data transmission subsystem of 60Mbit/*** coverage period of the wide-coverage multispectral CCD camera is 48 *** revisit period of super-spectral imager is 96 hours and the coverage period ofinfrared camera is 96 hours.

关键词：环境与灾害监测预报小卫星星座多光谱CCD相机超光谱成像仪时间分辨率红外摄像机应用操作

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基于线状特征增强的TM遥感影像细小河流提取方法

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测绘学报 2014年第7期43卷 705-710页

作者：姜浩冯敏肖桐王昌佐中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 Global Land Cover Facility Department of Geographical SciencesUniversity of MarylandCollege Park 环境保护部卫星环境应用中心北京100094

混合像元效应是导致难以从TM影像中提取细小河流的主要原因。本文提出一种综合多种数字图像处理技术的细小河流自动识别方法。首先,利用阈值分割来区分水体指数影像中的细小河流与面状水体;然后,对水体指数进行线状特征增强,突出线状河... 详细信息

混合像元效应是导致难以从TM影像中提取细小河流的主要原因。本文提出一种综合多种数字图像处理技术的细小河流自动识别方法。首先,利用阈值分割来区分水体指数影像中的细小河流与面状水体;然后,对水体指数进行线状特征增强,突出线状河流信息,并抑制其他地物信息;再利用双阈值线段追踪方法,提取影像中的细小河流;最后通过3种方法分别去除阴影、道路和其他类型噪声。结果表明,本文方法能有效地提取细小河流,同时排除多种噪声的干扰,结果的制图精度高于82%,用户精度高于93%,Kappa系数高于0.993,完整度高于90%。

关键词：特征提取细小河流遥感水体指数

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国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估

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生态学报 2013年第3期33卷 780-788页

作者：侯鹏王桥房志王昌佐魏彦昌环境保护部卫星环境应用中心国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100094 环境保护部自然生态保护司北京100094

国家生态保护重要区域植被长势对于维持区域生态系统结构和功能的稳定性至关重要。以国家重点生态功能区、国家重要生态功能区、国家生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等四类生态保护重要区域为研究区,选取年累积NDVI作为指示因子... 详细信息

国家生态保护重要区域植被长势对于维持区域生态系统结构和功能的稳定性至关重要。以国家重点生态功能区、国家重要生态功能区、国家生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等四类生态保护重要区域为研究区,选取年累积NDVI作为指示因子,监测评估了1998—2007年间国家生态保护重要区域的植被长势特征。结果表明:(1)国家生态保护重要区域总面积为536.59万km2,占全国陆地国土面积的55.89%。国家生物多样性保护优先区与国家重点生态功能区、国家重要生态功能区的重叠面积较大,分别占到相应生态功能区总面积的53.36%和50.20%。国家级自然保护区与其他三种类型区域的空间叠加关系较好,尤其与国家重点生态功能区,重叠面积占国家级自然保护区总面积的75.10%。国家重点生态功能区和国家重要生态功能区的重叠面积分别占各自面积的63.73%和39.15%。(2)对于植被长势总体状况,国家生态保护重要区域中东部的植被状况好于西部。植被状况较差的区域面积为10.59%,植被状况一般的区域面积为29.59%,植被状况好的区域面积为23.44%,植被状况较好的区域面积为36.39%。国家级自然保护区和生物多样性保护优优先区的植被状况好于国家重要生态功能区和国家重点生态功能区。国家级自然保护区的空间分布差异最大。(3)对于植被长势变化趋势,国家生态保护重要区域的植被状况整体呈现出变好趋势。62.39%区域面积的植被状况较为稳定,22.69%区域面积的植被状况呈现出变好趋势,14.93%区域面积的植被状况呈现出变差趋势。国家重要生态功能区的植被变好趋势最为明显,其次为国家生物多样性保护优先区。国家生物多样性保护优先区的植被变化趋势空间差异最大,国家级自然保护区的植被变化趋势空间差异最小。

关键词：生态保护植被长势遥感监测评估

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金钟山国家级自然保护区黑颈长尾雉生境适宜性评价

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地球信息科学学报 2016年第4期18卷 526-536页

作者：刘慧明刘晓曼王昌佐王桥环境保护部卫星环境应用中心北京100094

为加强对珍稀动物黑颈长尾雉（Syrmaticus humiae）的保护,本研究以广西金钟山国家级自然保护区的黑颈长尾雉野外实地调查数据为基础,在地理信息系统（GIS）技术支持下,以植被类型、植被覆盖度、海拔和坡度为评价因子,采用生境适宜性评... 详细信息

为加强对珍稀动物黑颈长尾雉（Syrmaticus humiae）的保护,本研究以广西金钟山国家级自然保护区的黑颈长尾雉野外实地调查数据为基础,在地理信息系统（GIS）技术支持下,以植被类型、植被覆盖度、海拔和坡度为评价因子,采用生境适宜性评价模型,对黑颈长尾雉潜在生境的适宜性进行了评价。研究结果表明：（1）黑颈长尾雉最适宜的生境是海拔1000~1850 m、坡度为5~25o、盖度大于70%的落叶阔叶林,这些区域应该成为重点保护的生境;（2）保护区内黑颈长尾雉分布的生境类型有25种,鉴于保护的有效性和成本,选择面积占主导的15种生境类型为潜在生境,其中,54.31%的潜在生境分布在核心区内,15.75%分布在缓冲区,29.94%分布在实验区;（3）生境适宜性评价结果表明,保护区适宜栖息生境的面积达74 km2,约占保护区总面积的36.30%。最后,基于黑颈长尾雉在金钟山自然保护区的生境适宜性研究范围提出了相应的保护对策。

关键词：黑颈长尾雉金钟山地理信息系统生境适宜性评价

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草地退化杂类草入侵遥感监测方法研究进展

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地球信息科学学报 2013年第5期15卷 761-767页

作者：屈冉李双徐新良王昌佐通拉嘎环境保护部卫星环境应用中心北京100094 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

近年来,受全球气候变暖及日趋频繁的人类活动的共同影响,我国草地生态系统出现了不同程度的退化,成为草地生态学界的研究热点。本文较系统总结了草地退化、杂类草入侵遥感监测方法的应用进展,指出了常规草地退化遥感监测方法的不足,并... 详细信息

近年来,受全球气候变暖及日趋频繁的人类活动的共同影响,我国草地生态系统出现了不同程度的退化,成为草地生态学界的研究热点。本文较系统总结了草地退化、杂类草入侵遥感监测方法的应用进展,指出了常规草地退化遥感监测方法的不足,并展望了今后的发展方向。研究发现草地退化在群落尺度上往往表现为优质牧草种类减少,杂类草种类增加。在草地退化过程中,杂类草侵入,往往导致植被覆盖度增加,因而传统的基于植被覆盖度、生产力和产草量下降的草地退化遥感监测方法,无法反映草地退化在植被种群方面的变化特征,尤其是杂类草入侵的草地退化过程。而目前基于高光谱数据的草地退化杂类草入侵监测方法,结合地面光谱测定和对退化草地物种特征微弱光谱差异的定量分析,能有效识别群落中杂类草种类,并反演出占群落的面积比例、高度和盖度等,可为草地退化监测及其治理提供群落演替过程及其态势的重要指标,为草地退化监测提供新的遥感技术方法。

关键词：草地退化杂类草入侵遥感监测

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基于Shapefile的基态修正模型设计与实现

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地球信息科学学报 2012年第3期14卷 313-319页

作者：胡辉王昌佐梁万杰江东鞠斌中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 环境保护部卫星环境应用中心北京100094 南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

本文通过对Shapefile文件进行扩展,使用改进的基态修正模型,构建了一种ArcGIS的时空数据模型,支持对时空变化过程的存储、分析和模拟,同时支持传统的GIS空间分析功能。本研究还设计和实现了一种基于多时态矢量数据集的时空数据变化过程... 详细信息

本文通过对Shapefile文件进行扩展,使用改进的基态修正模型,构建了一种ArcGIS的时空数据模型,支持对时空变化过程的存储、分析和模拟,同时支持传统的GIS空间分析功能。本研究还设计和实现了一种基于多时态矢量数据集的时空数据变化过程发现和时空数据转换算法,此算法可以自动提取多个时态之间的变化过程,将多时态数据转换成基于Shapefile的时空数据模型存储。鉴于该数据模型,设计和实现了时空数据的快照恢复、变化查询、历史演化分析和数据更新方法,验证了模型的可应用性。

关键词：时空数据模型时态GIS 时空变化基态修正模型

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2000-2013年青藏高原湖泊面积MODIS遥感监测分析

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地球信息科学学报 2015年第1期17卷 99-107页

作者：车向红冯敏姜浩肖桐王昌佐贾蓓白燕太原理工大学矿业工程学院太原030024 Global Land Cover Facility Department of Geographical SciencesUniversity of Maryland College Park MD 20742 USA 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 环境保护部卫星环境应用中心北京100094

青藏高原上分布着大量的高原内陆湖泊群,该区域湖泊面积与区域及全球气候变化之间存在较强的耦合关系,遥感监测湖泊的分布和面积变化趋势,对分析区域自然生态环境具有重要意义。本研究将MOD09A1(地表反射率8天合成数据)进行逐月合成,提... 详细信息

青藏高原上分布着大量的高原内陆湖泊群,该区域湖泊面积与区域及全球气候变化之间存在较强的耦合关系,遥感监测湖泊的分布和面积变化趋势,对分析区域自然生态环境具有重要意义。本研究将MOD09A1(地表反射率8天合成数据)进行逐月合成,提出了一种综合多种水体指数的青藏高原地区湖泊提取方法,并通过活动窗口、DEM和时间序列去噪等方法,消除山体阴影、冰雪等因素的干扰。最后,提取和合成了2000-2013年青藏高原逐年和逐月的湖泊范围,并选取色林错和卓乃湖2个典型湖泊与人工解译Landsat系列影像进行验证分析,其线性拟合度分别为0.99和0.97,从时空变化趋势上分析了青藏高原湖泊面积动态变化。结果表明:(1)2000-2013年,青藏高原地区湖泊范围整体上呈较显著的扩张趋势,湖泊总面积增加速率约为490.98 km2a-1(R2约为0.96);(2)1-12月份湖泊面积逐月变化率均大于0,表明青藏高原湖泊面积呈整体扩张,而非季节性扩张。除2-4月份外,其他月份增加速率均在400 km2a-1以上(R2>0.79),表现为稳定且持续扩张趋势。

关键词： MODIS 青藏高原湖泊变化湖泊提取

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环境减灾-1A、1B卫星环境遥感业务运行研究

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航天器工程 2009年第6期18卷 125-132页

作者：王桥张峰魏斌王昌佐李营环境保护部卫星环境应用中心北京100029

为了充分发挥环境减灾-1A、1B卫星(HJ-1A、1B)的社会和经济效益,保障HJ-1A、1B卫星在环境保护领域的有效应用,基于我国环境保护管理和决策的需要,针对HJ-1A、1B卫星平台和有效载荷,研究了环境遥感业务化运行内容,开展了环境遥感业务化... 详细信息

为了充分发挥环境减灾-1A、1B卫星(HJ-1A、1B)的社会和经济效益,保障HJ-1A、1B卫星在环境保护领域的有效应用,基于我国环境保护管理和决策的需要,针对HJ-1A、1B卫星平台和有效载荷,研究了环境遥感业务化运行内容,开展了环境遥感业务化运行系统的研制,建立了环境遥感业务化运行产品方案体系。HJ-1A、1B卫星发射成功后,开展了环境遥感业务化运行示范工作,初步为环境监测天地一体化体系提供了技术和信息的支撑。

关键词：卫星应用环境遥感业务运行

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叶绿素a浓度的动态峰反演方法

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湖泊科学 2009年第2期21卷 223-227页

作者：吴传庆杨志峰王桥刘晓曼万华伟王昌佐厉青北京师范大学环境学院北京100875 环境保护部环境卫星中心筹备办公室北京100029

叶绿素a是影响内陆水体光学特性的主要水色要素之一.作为反映水体富营养化程度的重要参数指标,国内外学者发展了大量的算法和模型进行水体中叶绿素a浓度的遥感反演.这些算法均使用固定的波段位置.叶绿素a的特征谱段随着其浓度的变化存... 详细信息

叶绿素a是影响内陆水体光学特性的主要水色要素之一.作为反映水体富营养化程度的重要参数指标,国内外学者发展了大量的算法和模型进行水体中叶绿素a浓度的遥感反演.这些算法均使用固定的波段位置.叶绿素a的特征谱段随着其浓度的变化存在一定的位移,尤其是701nm反射峰,其存在着明显的"红移"现象,因此使用固定波段势必带来一定的误差.通过对不同叶绿素a浓度水样的光谱曲线分析,提出动态峰反演叶绿素a浓度的方法.使用反射峰范围最大值和吸收谷范围最小值,而不是固定波长位置进行建模,以求获得更高的反演精度.

关键词：叶绿素a 反演动态峰

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