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Visualization analysis of rainfall-induced landslides hazards based on remote sensing and geographic information system-an overview

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International Journal of Digital Earth 2023年第1期16卷 2374-2402页

作者： Zhengli Yang Heng Lu Zhijie Zhang Chao Liu Ruihua Nie Wanchang Zhang Gang Fan Chen Chen Lei Ma xiaoai dai Min Zhang Donghui Zhang State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering Sichuan UniversityChengduPeople’s Republic of China College of Hydraulic and Hydroelectric Engineering Sichuan UniversityChengduPeople’s Republic of China School of Geography Development&EnvironmentUniversity of ArizonaTucsonAZUSA Key Laboratory of Digital Earth Science Aerospace Information Research InstituteChinese Academy of SciencesBeijingPeople’s Republic of China School of Geography and Ocean Science Nanjing UniversityNanjingPeople’s Republic of China College of Earth Science Chengdu University of TechnologyChengduPeople’s Republic of China School of Environmental and Geographical Sciences Shanghai Normal UniversityShanghaiPeople’s Republic of China

In recent years,RS and GIS technologies have played an increasingly important role in various aspects of rainfall induced landslide research.In order to systematically understand their application situation,this paper extensively used various visualization analysis technologies for in-depth analysis of 1,161 documents collected by the WOS data platform in the past 27 years by combining quantitative and qualitative methods.Then,this article focuses on sub domain analysis from four aspects:landslide detection and monitoring,prediction models,sensitivity mapping,and risk assessment.The study found that the number of literature in thisfield has steadily increased and is expected to continue to rise.This literature review has attracted widespread attention from the academic community,but it challenging to meet research needs.Frequent and effective cooperationis between countries,institutions,and authors is very beneficial for promoting progress in thisfield.The future development direction is a new intelligent hybrid model that integrates multiple research methods.This study can provide researchers in thisfield with the core research force,hot topic evolution,and future development trends of future rainfall-induced landslides and contribute to landslide prevention and control decision-making and achieving the United Nations’sustainable development goals.

关键词： Landslide rainfall-induced detection and monitoring predictive model sensitivity mapping risk assessment visual analysis

基于PIE-Engine云计算平台和CASA模型的植被NPP时空动态遥感监测:以道孚县为例

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水利水电技术（中英文） 2024年第5期55卷 115-128页

作者：曾见闻戴晓爱徐纪鹏李雯雨刘东升成都理工大学地球科学学院四川成都610059 航天宏图信息技术股份有限公司北京100195

【目的】为深入了解道孚县的植被固碳水平以及其长期变化趋势,【方法】以MODIS数据、站点气象和土地覆盖等资料为基础,通过PIE-Engine遥感云计算平台建立了CASA模型,估算了2001—2016年道孚县陆地植被净初级生产力(NPP)。同时,结合Theil... 详细信息

【目的】为深入了解道孚县的植被固碳水平以及其长期变化趋势,【方法】以MODIS数据、站点气象和土地覆盖等资料为基础,通过PIE-Engine遥感云计算平台建立了CASA模型,估算了2001—2016年道孚县陆地植被净初级生产力(NPP)。同时,结合Theil-Sen Median趋势分析、稳定性分析、分区统计和冷热点分析等手段,探讨了其时空分布和演变特征。【结果】结果显示:(1)基于PIE-Engine云平台模型和CASA模型估算的道孚县2001—2016年的NPP,其精度较高并与MODIS NPP数据有良好的拟合效果。(2)道孚县NPP呈持续上升趋势,其中中部和东南部NPP较高,东北部和中南部NPP较低,同时NPP的低值区正在逐年减少,反映出该地区生态状况正在逐渐改善。(3)所有乡镇的NPP在2001—2016年间均有增长,NPP的空间变化整体稳定,大部分地区NPP波动较小。(4)道孚县的NPP在2001—2016年间总体显著增长,增长区域面积占全县的93%以上。(5)高NPP值区域在空间上形成聚类,“热点”现象明显,这为进一步研究和理解NPP的空间分布和变化规律提供了依据。【结论】研究成果为道孚县的生态环境改善和持续发展提供了科学依据,并提出了一种基于云平台的快速、高效的区域植被NPP评估方法,这对于全面评估可持续发展目标和推动生态文明建设具有积极意义。

关键词：植被净初级生产力NPP CASA模型 PIE-Engine 时空分布遥感道孚县

广西钦州湾围垦工程对茅尾海潮汐动力参数的影响

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应用海洋学学报 2024年第1期43卷 45-54页

作者：张敏曾繁如吴航星陆迪文米婕戴晓爱鲁恒张东辉高宇朱冬琳陈波广西科学院、广西北部湾海洋研究中心、广西近海海洋环境科学重点实验室广西南宁530007 上海师范大学环境与地理科学学院上海200234 四川水利职业技术学院四川成都611830 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室北京100094 天津中科谱光信息技术有限公司天津300392

北部湾茅尾海是中国南方重要的经济开发区,兴建有滨海新城和多个港口码头,近年来围垦开发严重。本研究通过建立二维水动力数值模型系统,分析重要潮汐动力参数,对比研究1985年与2020年间钦州湾围垦和港口建设对当地水动力环境的影响。结... 详细信息

北部湾茅尾海是中国南方重要的经济开发区,兴建有滨海新城和多个港口码头,近年来围垦开发严重。本研究通过建立二维水动力数值模型系统,分析重要潮汐动力参数,对比研究1985年与2020年间钦州湾围垦和港口建设对当地水动力环境的影响。结果表明:经过围填海和港口工程之后,茅尾海的潮差变化较小,略微增加了0.05 m左右;全日分潮K1、O1及半日分潮M2、S2是影响钦州湾潮汐动力较大的驱动力,围垦后在茅尾海内海地区都略微增加了0.02~0.03 m,其中K1、O1是影响茅尾海的关键潮汐动力参数,敏感性测试分析表明三墩公路建设、钦州港海岸围垦和核电厂导堤建设对茅尾海潮差增加贡献率大致占60%、20%和10%;同时,围垦对束窄钦州湾航道具有一定的优化效应,围垦后钦州湾外湾三条水道峰值通量都明显增加,形成航道束水攻沙效果,对通航和维护主航道稳定性具有一定优势。因此,仅从潮汐动力参数变化角度分析,目前的围垦和港口工程迎合了当地河势特征,对潮汐动力场扰动较小,具有优化局部水动力场环境和提升通航安全性作用。

关键词：海洋水文学数值模拟围填海河势稳定性潮汐水动力茅尾海

考虑降水时间相关性的地面观测-雷达-卫星遥感逐时降水融合方法研究

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热带气象学报 2023年第3期39卷 300-312页

作者：阮惠华张钧民许剑辉戴晓爱广东省气象探测数据中心广东广州510641 广东省科学院广州地理研究所/广东省遥感与地理信息应用重点实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广东广州510070 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

以广东省北部山区2018年汛期强降水时段4月23—28日龙舟水、5月7—11日龙舟水和9月16—17日台风“山竹”3次典型暴雨过程的逐时降水为研究对象,研究基于XGBoost算法与地统计学理论的地面观测-前两个时刻逐时降水-雷达-卫星遥感的多源逐... 详细信息

以广东省北部山区2018年汛期强降水时段4月23—28日龙舟水、5月7—11日龙舟水和9月16—17日台风“山竹”3次典型暴雨过程的逐时降水为研究对象,研究基于XGBoost算法与地统计学理论的地面观测-前两个时刻逐时降水-雷达-卫星遥感的多源逐时降水融合模型,充分考虑相邻时刻降水的时间相关性,得到空间分辨率为1 km的逐时降水融合数据。此外,分别利用XGBoost与随机森林(RF)算法进行不考虑降水时间相关性的地面观测-雷达-卫星遥感逐时降水融合对比试验,并对试验结果进行精度评价。结果表明:(1)在3次暴雨过程中,三种融合模型的逐时降水融合结果具有类似的空间分布;(2)与XGBoost和RF逐时降水融合结果相比,融合了降水时间相关性的逐时降水融合结果在不同暴雨过程的准确性均有明显改进,3次暴雨过程的决定系数(R2)平均提高了7.89%和23.27%;(3)XGBoost逐时降水融合模型的精度整体上优于RF逐时降水融合模型,3次暴雨过程的R2分别提高了7.1%、4.3%和31.4%。

关键词：逐时降水多源数据融合时间相关性 XGBoost算法地统计学

植被覆盖度与温度关系的MODIS高光谱研究

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测绘科学 2018年第4期43卷 138-143页

作者：王美莲戴晓爱成都理工大学成都610059

针对我国局部区域的植被覆盖度与气候变化研究仍然较少的现状,该文以四川盆地为例,利用MODIS高光谱数据,以植被覆盖度作为监测植被动态变化指标,根据皮尔逊相关系数分析植被覆盖度与气候的相关性,总结2003—2010年四川盆地植被覆盖度动... 详细信息

针对我国局部区域的植被覆盖度与气候变化研究仍然较少的现状,该文以四川盆地为例,利用MODIS高光谱数据,以植被覆盖度作为监测植被动态变化指标,根据皮尔逊相关系数分析植被覆盖度与气候的相关性,总结2003—2010年四川盆地植被覆盖度动态变化趋势,研究温度变化对植被覆盖度的影响。研究表明:植被覆盖度与温度为极强正相关,除地震等特殊情况,两者变化趋势相似,夏高冬低。

关键词： MODIS高光谱数据植被覆盖度气候相关性

基于Fréchet距离的光谱曲线匹配应用分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2016年第3期41卷 408-414页

作者：高孝杰简季戴晓爱陈婉佳成都理工大学地球科学学院四川成都610059

提出了一种基于Fréchet距离的度量光谱曲线相似度的新方法,并将该方法应用于对不同植物种类的识别,对5种不同植物实测光谱曲线进行测试,并对测试结果进行了详细的分析和探讨,同时也分析了该方法在利用光谱曲线进行物种识别和匹配方面... 详细信息

提出了一种基于Fréchet距离的度量光谱曲线相似度的新方法,并将该方法应用于对不同植物种类的识别,对5种不同植物实测光谱曲线进行测试,并对测试结果进行了详细的分析和探讨,同时也分析了该方法在利用光谱曲线进行物种识别和匹配方面的适用性和局限性。结果表明,基于Fréchet距离的光谱曲线相似性度量精度较高。

关键词：高光谱遥感光谱曲线相似性 Fréchet距离

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近30年新疆县域尺度洪旱灾害空间聚类研究

自然灾害学报 2017年第2期26卷 64-73页

作者：刘艳陈爱京杨耘戴晓爱中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 中亚大气科学研究中心新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区气候中心新疆乌鲁木齐830002 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 成都理工大学地球科学学院空间信息技术系四川成都610059

干旱和洪水灾害是新疆主要的自然灾害,其发生频率高,分布广且危害严重。洪旱灾害空间聚集研究对防灾减灾、救灾物资科学配置的意义重大。以近30年新疆各县市洪旱灾害次数为基础,运用全局Moran’s I系数、Moran散点图和Anselin局部Moran... 详细信息

干旱和洪水灾害是新疆主要的自然灾害,其发生频率高,分布广且危害严重。洪旱灾害空间聚集研究对防灾减灾、救灾物资科学配置的意义重大。以近30年新疆各县市洪旱灾害次数为基础,运用全局Moran’s I系数、Moran散点图和Anselin局部Moran’s I系数分析了新疆县域尺度洪旱灾害的空间自相关性,揭示了新疆洪旱灾害的局部聚集和局部异常特征。全局空间自相关结果表明,县域尺度干旱、暴雨与升温混合型洪水、融雪型洪水和山洪Moran’s I Z值大于0.01,置信水平为2.54,表明洪旱灾害在行政单位间存在很强的空间自相关性,空间分布呈聚集状态。局部空间自相关结果表明,干旱聚集区比较分散,主要分布在东疆哈密地区和北疆伊犁地区、昌吉回族自治州、阿勒泰地区和南疆和田地区;1984-1989年干旱聚集程度最高,研究时段内聚集整体呈下降趋势,各时段均有少数几个县市与邻近县市局部空间自相关显著,局部区域呈集聚或离散的空间格局。各类型洪水"高-高"聚集空间差异显著,融雪型洪水聚集在塔城地区和克州,山洪聚集在哈密地区哈密市、伊吾和巴里坤县与周边木垒县;暴雨与升温混合型洪水聚集在博州的温泉、博乐和精河县以及伊犁地区的霍城县。

关键词：洪旱聚集性空间自相关 Moran’s Ⅰ指数县域尺度

基于RS和GIS的小城镇建设土地利用优化研究

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测绘信息与工程 2011年第1期36卷 15-17,20页

作者：戴晓爱杨武年成都理工大学地球科学学院国土资源信息技术与应用国土资源部重点实验室成都市二仙桥东三路1号610059

提出了利用卫星遥感数据和GIS空间信息分析技术进行土地利用空间优化配置的方法,分析了小城镇土地利用结构特点及小城镇建设和土地开发利用过程中存在的问题,实现了对洛带镇土地利用变化的监测和土地利用结构的优化。

关键词：土地利用优化地理信息系统小城镇

新疆铁路沿线主要气象灾害风险区划及减灾对策探讨

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自然灾害学报 2016年第3期25卷 48-57页

作者：刘艳何清戴晓爱向芷莹中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 成都理工大学地球科学学院空间信息技术系四川成都610059

综合考虑致灾因子危险性、承灾体易损性和孕灾环境稳定性,基于GIS技术建立了新疆铁路沿线大风、沙尘、积雪和暴雨型洪水四个主要气象灾害的风险评估指标体系和评估模型,实现了铁路沿线主要气象灾害的风险区划及灾害风险分析。结果发现,... 详细信息

综合考虑致灾因子危险性、承灾体易损性和孕灾环境稳定性,基于GIS技术建立了新疆铁路沿线大风、沙尘、积雪和暴雨型洪水四个主要气象灾害的风险评估指标体系和评估模型,实现了铁路沿线主要气象灾害的风险区划及灾害风险分析。结果发现,铁路沿线各县市因自然条件不同,其潜在风险的类型和程度地域差异性显著。分别给出了4个主要气象灾害的高风险区、次高风险区、低风险区和次低风险区的范围,并探讨了相应的减灾对策。

关键词：致灾因子危险性承灾体铁路沿线气象灾害风险评估区划