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Automated and refined wetland mapping of Dongting Lake using migrated training samples based on temporally dense Sentinel 1/2 imagery

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International Journal of Digital Earth 2023年第1期16卷 3199-3221页

作者： Yawen Deng Weiguo Jiang ziyan ling Xiaoya Wang Kaifeng Peng Zhuo Li Faculty of Geographical Science State Key Laboratory of Remote Sensing ScienceBeijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China Faculty of Geographical Science Beijing Key Laboratory for Remote Sensing of Environment and Digital CitiesBeijing Normal UniversityBeijingPeople’s Republic of China School of Geography and Planning Nanning Normal UniversityNanningPeople’s Republic of China School of Remote Sensing and Geomatics Engineering Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjingPeople’s Republic of China College of Geographic and Environmental Sciences Tianjin Normal UniversityTianjinPeople’s Republic of China

Wetlands provide vital ecological services for both humans and environment,necessitating continuous,refined and up-to-date mapping of wetlands for conservation and *** this study,we developed an automated and refined wetland mapping framework integrating training sample migration method,supervised machine learning and knowledge-driven rules using Google Earth Engine(GEE)platform and open-source geospatial *** applied the framework to temporally dense Sentinel-1/2 imagery to produce annual refined wetland maps of the Dongting Lake Wetland(DLW)during ***,the continuous change detection(CCD)algorithm was utilized to migrate stable training ***,annual 10 m preliminary land cover maps with 9 classes were produced using random forest algorithm and migrated ***,annual 10 m refined wetland maps were generated based on preliminary land cover maps via knowledge-driven rules from geometric features and available water-related inventories,with Overall Accuracy(OA)ranging from 81.82%(2015)to 93.84%(2020)and Kappa Coefficient(KC)between 0.73(2015)and 0.91(2020),demonstrating satisfactory performance and substantial potential for accurate,timely and type-refined wetland *** methodological framework allows rapid and accurate monitoring of wetland dynamics and could provide valuable information and methodological support for monitoring,conservation and sustainable development of wetland ecosystem.

关键词： Wetland classification continuous change detection algorithm sample migration time series Dongting Lake wetland Google Earth Engine

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基于主成分分析的广东省区域水资源紧缺风险评价

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资源科学 2010年第12期32卷 2324-2328页

作者：凌子燕刘锐北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875

在调查和分析广东省水资源现状的基础上,选择水资源压力、社会状态和防旱响应3个准则层共18个指标构建水资源紧缺风险评价体系。运用主成分分析法确定评价指标权重后采用综合指数模型计算风险指数,应用GIS的空间分析技术,建立一套区域... 详细信息

在调查和分析广东省水资源现状的基础上,选择水资源压力、社会状态和防旱响应3个准则层共18个指标构建水资源紧缺风险评价体系。运用主成分分析法确定评价指标权重后采用综合指数模型计算风险指数,应用GIS的空间分析技术,建立一套区域水资源紧缺风险评价指标体系和评价模型,为广东省水资源紧缺风险的研究和决策提供依据。评价广东省6个地区水资源紧缺风险的结果表明,农作物播种面积、工业废水排放达标率和万元GDP用水量3个指标对这些地区的水资源紧缺总风险指数的影响较大;各地区资源风险指数、使用风险指数和管理风险指数的差异体现出不同地区不同的缺水特征,参评地区中湛江已经进入了水资源紧缺高风险区域。

关键词：水资源紧缺风险评价主成分分析指标权重

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基于GIS的黄土高原水蚀区土壤侵蚀分析——以窟野河流域为例

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北京师范大学学报（自然科学版） 2010年第3期46卷 409-413页

作者：凌子燕刘锐北京师范大学地理与遥感科学学院北京100875

利用GIS技术的空间分析功能,研究了降雨、地形、土壤类型和土地利用类型等因子对黄土高原水蚀区——窟野河流域土壤侵蚀强度的综合影响.结果表明,除流域西北部侵蚀强度较低外,中部至南部侵蚀强度均较高,且由北向南呈增高趋势.这对于防... 详细信息

利用GIS技术的空间分析功能,研究了降雨、地形、土壤类型和土地利用类型等因子对黄土高原水蚀区——窟野河流域土壤侵蚀强度的综合影响.结果表明,除流域西北部侵蚀强度较低外,中部至南部侵蚀强度均较高,且由北向南呈增高趋势.这对于防治水土流失、治理土地沙漠化、恢复生态环境具有一定参考意义.

关键词：水蚀区土壤侵蚀 GIS技术

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基于RBF神经网络的城市森林碳储量遥感建模与动态变化分析——以南京市为例

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林业资源管理 2013年第4期 120-125页

作者：凌子燕黄进广西基础地理信息中心广西民族大学

研究将TM遥感数据的归一化植被指数(NDVI)和短波红外植被指数(SWVI)融入径向基神经网络中,构建了森林碳储量估算模型,并应用该模型反演了南京市不同时期的森林碳储量。结果显示:1)该模型的平均估算精度达到74.62%,比线性回归模型精度更... 详细信息

研究将TM遥感数据的归一化植被指数(NDVI)和短波红外植被指数(SWVI)融入径向基神经网络中,构建了森林碳储量估算模型,并应用该模型反演了南京市不同时期的森林碳储量。结果显示:1)该模型的平均估算精度达到74.62%,比线性回归模型精度更高、拟合更稳定,是一种相对简便、易于操作和准确度高的森林碳储量估算方法;2)南京市的森林碳储量总体分布面积较大,但在区域上分布不太均匀,1988—2005年期间各辖区的森林碳储量均有不同程度的减少,减少率由小到大依次排列为:栖霞区<玄武区<下关区<雨花台区<鼓楼区<白下区<秦淮区<建邺区。

关键词：森林碳储量 RBF神经网络遥感南京

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中国湿地保护修复管理经验与未来研究趋势

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地理学报 2023年第9期78卷 2223-2240页

作者：蒋卫国张泽凌子燕邓雅文北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室北京100875 南宁师范大学地理科学与规划学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001

湿地是人类重要的自然资源,在陆地生态系统中发挥着不可替代的生态功能。为遏制全球湿地继续丧失,国际组织和许多国家都采取了一系列重大保护修复举措。本文梳理了国际组织和部分国家湿地保护修复举措,全面诠释了中国湿地保护修复管理经... 详细信息

湿地是人类重要的自然资源,在陆地生态系统中发挥着不可替代的生态功能。为遏制全球湿地继续丧失,国际组织和许多国家都采取了一系列重大保护修复举措。本文梳理了国际组织和部分国家湿地保护修复举措,全面诠释了中国湿地保护修复管理经验,提出湿地资源未来研究需要从国际前沿与国家战略、社会经济与智慧服务等层面展开。结果显示:①1997—2023年27个国际湿地日为当年的湿地保护与管理提供新目标和新任务,1980—2022年14届国际《湿地公约》大会重要议题和成果为未来一段时期湿地发展提供新方向和新挑战。2023—2035年应该提升湿地生态功能,推动湿地可持续发展,攻克脆弱湿地生态系统生态修复技术瓶颈。②1992—2022年是中国全面开启保护湿地修复新阶段,总体形成了“国家战略部署—法律政策建立—工程规划实施”具有中国特色的湿地保护修复经验,强调要从国家法律层面规定和编制对湿地长期保护的规划,创新修复治理技术和应用体系,多部门协同分工,有效解决湿地保护修复的复杂问题。③湿地未来趋势研究应该面向“联合国可持续发展目标和多个国际公约”促进湿地可持续发展的探索实践,面向“国家战略需求和地方社会经济高质量发展”促进湿地保护修复管理服务,面向“学科发展—全域监管—综合评估—智慧决策”的交叉融合和学术创新发展研究。

关键词：《湿地公约》湿地空间湿地保护修复湿地高质量发展湿地可持续发展湿地未来研究趋势

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基于广义回归神经网络的京津冀地区土壤湿度遥感逐日估算研究

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地球信息科学学报 2021年第4期23卷 749-761页

作者：邓雅文凌子燕孙娜吕金霞环境遥感与数字城市北京市重点实验室北京师范大学地理科学学部北京100875 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁师范大学地理科学与规划学院南宁530001 遥感科学国家重点实验室北京师范大学地理科学学部北京100875

土壤湿度是地表水热交换过程和水文循环中的一个关键组成部分,获取高时空分辨率的土壤湿度数据一直是当前研究的热点。SMAP(Soil Moisture Passive and Active)主被动微波土壤湿度产品的精度高,但存在着空间分辨率低和时间分辨率缺失的... 详细信息

土壤湿度是地表水热交换过程和水文循环中的一个关键组成部分,获取高时空分辨率的土壤湿度数据一直是当前研究的热点。SMAP(Soil Moisture Passive and Active)主被动微波土壤湿度产品的精度高,但存在着空间分辨率低和时间分辨率缺失的问题,这限制了其在区域尺度上的应用,为解决这一问题得到更高时空分辨率的土壤湿度产品,本文利用广义回归神经网络模型(GRNN)模拟了MODIS地表温度、反射率、植被指数光学/热红外遥感数据以及高程、坡度、坡向、经纬度数据与SMAP土壤湿度的关系,从而将京津冀地区SMAP L2土壤湿度产品的时间分辨率由不连续(4~20 d)提升至1 d,空间分辨率由3 km提升至1 km,并扩展其在京津冀地区的空间覆盖范围。研究发现:① GRNN模型总体验证结果表明土壤湿度估算值与SMAP原始值的相关性较高(r=0.7392),均方根误差(RMSE)为0.0757 cm^(3)/cm^(3);②不同季节典型日期的GRNN模型估算结果精度相差较大,春季处的相关性相比其他季节最低,精度相对较高(r春=0.6152,RMSE春=0.0653cm^(3)/cm^(3)),秋季和夏季土壤湿度估算精度较为接近(r夏=0.6957,r秋=0.7053,RMSE夏=0.0754cm^(3)/cm^(3),RMSE秋=0.0694cm^(3)/cm^(3)),冬季的估算精度最高(r冬=0.8214,RMSE冬=0.0367cm^(3)/cm^(3));③ 2016年京津冀夏秋季节的土壤湿度较其他季节要显著提高,空间分布上坝上高原区域较低,而沿海地区的土壤湿度明显较高。本研究对京津冀地区的生态水文、气候预测以及干旱监测等应用领域具有重要价值。

关键词：遥感 SMAP 土壤湿度反演算法降尺度广义回归神经网络模型(GRNN) 京津冀机器学习

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中国湿地保护修复管理经验与未来研究趋势

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Journal of Geographical Sciences 2024年第2期34卷 229-251页

作者：蒋卫国张泽凌子燕邓雅文 State Key Laboratory of Remote Sensing Science Faculty of Geographical SciencesBeijing Normal UniversityBeijing 100875China Key Laboratory of Environmental Change and Resource Use in Beibu Gulf Ministry of EducationSchool ofGeography and PlanningNanning Normal UniversityNanning 530001China

Wetlands are important natural resources for humans and play an irreplaceable ecological function in the terrestrial *** curb the continued loss of wetlands globally,international organizations and many countries have taken a series of major conservation and restoration *** work reviews these wetland conservation and restoration measures,interprets China’s wetland conservation and restoration management policies,and proposes that future research on wetland resources in China should be conducted from the aspects of international frontiers and national strategic plans,socioeconomics,and smart *** results show that the 27 International Wetlands Days from 1997 to 2023 provided new goals and tasks for the protection and management of *** important topics and outcomes of the 14 Conferences of the Contracting Parties to the Convention on Wetlands from 1980 to 2022 provided new directions and new challenges for wetland *** the future,we should enhance wetland ecological functions,promote sustainable wetland development,and overcome the technical bottleneck of fragile wetland ecosystem *** 1992 to 2022,China embarked on a new phase of wetland protection and *** overall experience of wetland protection and restoration in China has been formed through national strategic deployment,legal policy establishment,and project planning and *** needs to provide for and plan the long-term protection of wetlands at the national level,to innovate restoration and management techniques and application systems,and to effectively address the complex issues of wetland protection and restoration through collaborative division of labor among multiple departments were *** on the future trends of wetlands should be directed towards the exploration and practice of the United Nations Sustainable Development Goals and several international conventions in support of sustainable wetland development.W

关键词： Convention on Wetlands wetland space wetland protection and restoration management experience high-quality wetland development sustainable wetland development future research trends in wetlands

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山江海交错带城市群国土三生空间动态变化特征——以广西北部湾城市群为例

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经济地理 2022年第2期42卷 18-24页

作者：凌子燕李延顺蒋卫国廖超明凌玉荣南宁师范大学地理科学与规划学院广西南宁530001 遥感科学国家重点实验室/北京师范大学地理科学学部北京100875 广西职业技术学院物流学院广西南宁530001 南宁师范大学自然资源与测绘学院广西南宁530226

"三生功能"视角下的国土空间动态变化特征分析有助于掌握国土空间格局与发展趋势,促进面向生态文明建设的城市群国土空间协调均衡利用。文章从数量变化、格局演变和重心转移等方面分析了山江海交错带广西北部湾城市群1995—2019年的国... 详细信息

"三生功能"视角下的国土空间动态变化特征分析有助于掌握国土空间格局与发展趋势,促进面向生态文明建设的城市群国土空间协调均衡利用。文章从数量变化、格局演变和重心转移等方面分析了山江海交错带广西北部湾城市群1995—2019年的国土三生空间(生产—生活—生态空间)变化特征,结果表明:(1)研究区三生空间呈"一核两横两纵"分布格局,生活、生产空间沿江沿海分布,并在山间丘陵和平原扩展,山地和河流是主要的生态空间。研究区的空间构成以绿地生态空间和农业生产空间为主,可见广西北部湾城市群具有提供生态、农业产品和服务的巨大潜力。(2)研究区三生空间冲突表现在城市化工业化进程中,城镇生活空间、农村生活空间和工矿生产空间增加,农业生产空间、绿地生态空间减少。(3)研究区的重心转移幅度由大到小依次是生活空间、生产空间和生态空间,可见1995—2019年研究区的生活空间建设较快,生态空间相对稳定,6个地级市之间的生活、生产重心呈现吸引靠拢的趋势,说明广西北部湾城市群联合发展与国土空间布局具有相关性。

关键词：三生空间(生产—生活—生态空间) 变化特征北部湾城市群山江海交错带工业化国土空间规划

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全球10 m土地覆盖数据在中国首批国际湿地城市的评价与融合

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遥感学报 2023年第6期27卷 1334-1347页

作者：尹潇淦蒋卫国凌子燕王晓雅邓雅文北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室北京100875 湖南师范大学地理科学学院长沙410081 北京师范大学地理科学学部环境遥感与数字城市北京市重点实验室北京100875 南宁师范大学地理与规划学院南宁530001

高精度的土地覆盖数据是生态系统监测评估与区域可持续发展的重要研究基础,然而目前较少有研究对较高分辨率土地覆盖数据(10 m)在城市尺度的区域上进行研究。随着国际湿地城市的建立,也需要高质量高精度的土地覆盖数据为相关研究提供信... 详细信息

高精度的土地覆盖数据是生态系统监测评估与区域可持续发展的重要研究基础,然而目前较少有研究对较高分辨率土地覆盖数据(10 m)在城市尺度的区域上进行研究。随着国际湿地城市的建立,也需要高质量高精度的土地覆盖数据为相关研究提供信息。本文以中国首批国际湿地城市为研究区,对3套全球10 m土地覆盖数据DW (Dynamic World)、ESA (ESA WorldCover)、ESRI (Esri Land Cover)选择2020年和2021年进行空间一致性分析和精度评价,最后提出基于空间一致性分析与精度评价的融合方法,基于空间一致性分析结果和精度评价结果进行土地覆盖数据集融合以重建生产一套新数据。结果表明:(1)任何两个数据集之间,水体、林地、耕地、建设用地这些类型一致度比较高,而湿地、草地和裸地混淆度比较高。(2) ESRI与DW的空间一致性程度最高,全部一致区域占比最高(60%以上),全部不一致区域占比最低(6%以下)且多分布在沿海沿江,湿地广布的区域,这些区域异质性强,土地覆盖类型复杂。(3) ESA的总体精度最高,DW和ESRI的总体精度较为接近;ESA的湿地类型的精度和分类细节程度相对较高,更适用于城市湿地相关研究。(4)基于空间一致性分析与精度评价的融合方法可以有效融合多源土地覆盖数据,提高具有广泛异质区域数据的精度;本文融合结果的总体精度(80%以上)和Kappa系数均高于3套原数据,可以为国际湿地城市认证及相关研究提供数据支撑。

关键词：遥感土地覆盖数据集国际湿地城市空间一致性分析精度评价数据融合

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涡流发生器安装方式对风力机气动性能的影响

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中国电机工程学报 2023年第12期43卷 4639-4647页

作者：江瑞芳赵振宙陈明冯俊鑫王丁丁凌子焱河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100

风力机工作中产生三维旋转效应(three-dimensional rotationaleffect,TDRE)。研究TDRE与涡流发生器(vortex generators,VGs)耦合作用下的流动控制机理是优化应用VGs的关键。采用转捩模型,对安装反向(Counter-)、同向(Co-)VGs的NREL Phase Ⅵ风力机进行数值模拟。通过分析不同转速、风速下的叶片吸力面流场分布、各剖面流场、压力系数和输出转矩,来探究TDRE作用下VGs安装方式的影响以及Co-VGs的作用机理。模拟结果与NREL试验数据进行对比验证,计算结果与试验值吻合良好,输出转矩最大误差为9.3%。研究结果表明,VGs提高了叶片的输出功率,推后了翼型表面的分离点,改善了叶片表面气动流场;VGs增大了翼型压差,在前缘位置更加显著;在叶片各剖面达到失速攻角前后,Co-VGs的作用效果优于Counter-VGs。研究结果对VGs的工程应用具有一定的理论指导意义。

关键词：同向涡流发生器 PhaseⅥ风力机旋转效应转捩模型气动性能

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