检索结果-南通市图书馆

基于遥感的2015—2020年环南极冰山空间分布研究

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极地研究 2022年第4期34卷 432-440页

作者：张卓宇刘蕾刘旭颖戚梦真北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院遥感科学国家重点实验室北京100875 墨尔本大学工程学院墨尔本3000

冰山是因冰架各部分运动速度不均,裂隙生长后贯穿冰架发生崩解而产生的大块淡水冰。作为南大洋中重要的移动淡水源,冰山的运动和融化可以释放淡水并将其扩散至远离南极大陆的其他海域,因此,研究冰山的时空分布和面积分布提取可为研究南... 详细信息

冰山是因冰架各部分运动速度不均,裂隙生长后贯穿冰架发生崩解而产生的大块淡水冰。作为南大洋中重要的移动淡水源,冰山的运动和融化可以释放淡水并将其扩散至远离南极大陆的其他海域,因此,研究冰山的时空分布和面积分布提取可为研究南大洋的水文、生态乃至全球气候变化产生的影响提供数据基础,具有重要意义。本文采用卫星合成孔径雷达观测数据开展南极冰山追踪研究。基于Google Earth Engine遥感大数据平台,合成了2015年8月—2020年8月欧空局Sentinel-1 SAR传感器影像数据集,经过分块重采样、下载拼接等步骤,获得冬季3天内环南极400 km影像镶嵌图;应用栅格分析功能得到研究期的二值化影像,使用数据转换和几何计算等功能提取了单个冰山的面积、周长。结果表明,南极冰山大量聚集于海岸线50 km以内区域,其中超小型冰山数量占比接近于50%,小型冰山可能在南极淡水输入中扮演了举足轻重的角色。

关键词：南极冰山遥感空间分布

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三峡库区土壤侵蚀和植被覆盖变化分析

北京师范大学学报（自然科学版） 2021年第5期57卷 631-638页

作者：杨凯祥刘强李秀红陆彦蓉刘璐宋振威北京师范大学遥感科学国家重点实验室全球变化与地球系统科学研究院北京100875

基于Google Earth Engine平台,利用1987-2019年Landsat数据,合成30 m分辨率的三峡库区年度最大NDVI图像,通过像元二分法计算三峡库区年度最大植被覆盖度,分析植被覆盖度的时空动态;同时,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE),估算三峡库区2... 详细信息

基于Google Earth Engine平台,利用1987-2019年Landsat数据,合成30 m分辨率的三峡库区年度最大NDVI图像,通过像元二分法计算三峡库区年度最大植被覆盖度,分析植被覆盖度的时空动态;同时,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE),估算三峡库区2000和2010年的土壤侵蚀量(T).研究结果表明:1)三峡库区1987-2019年植被覆盖度持续改善,植被覆盖度增加区域面积占三峡库区面积的75.35%,其中显著增加区域为39.26%.2)三峡库区土壤侵蚀模数(A)2010年为25.51t·hm^(-2)·a^(-1),比2000年减少28.22%,水土流失强度明显下降;2010年的水土流失面积为1.91×10^(4)km^(2),比2000年减少27.38%;坡度>15°区域的T超过整个区域T的86%,坡度>25°的区域T超过整个区域T的60%,海拔为0~500 m的区域T超过整个区域T的48%,海拔重点治理区域.3)1987-2015年,降雨略微减少,气温有所升高,尤其是在人类植树造林等活动共同作用下,三峡库区植被覆盖度增加,土壤侵蚀减少.

关键词： Google Earth Engine Landsat 土壤侵蚀 RUSLE 植被覆盖度

基于高时空分辨率BRDF先验知识的高分卫星地表反照率产品及其初步验证

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遥感学报 2023年第3期27卷 738-747页

作者：游冬琴闻建光唐勇刘强钟守熠韩源宫宝昌仲波吴善龙柳钦火中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院100849

地表反照率是地表辐射能量平衡中的关键因子。利用高分卫星数据生产地表反照率产品,将有效地支撑局地尺度的遥感监测应用。但高分卫星数据反演反照率面临着角度信息不足难以获取BRDF特性的难题。本文利用高分一号卫星,基于低分辨率多角... 详细信息

地表反照率是地表辐射能量平衡中的关键因子。利用高分卫星数据生产地表反照率产品,将有效地支撑局地尺度的遥感监测应用。但高分卫星数据反演反照率面临着角度信息不足难以获取BRDF特性的难题。本文利用高分一号卫星,基于低分辨率多角度信息获取时空分布的BRDF先验知识来反演高分卫星数据BRDF,进而估算反照率,生成了高分卫星全国地表反照率产品,并分析了产品的时空特征和基于地面测量数据验证了产品精度。主要利用黑河、怀来、东北遥感试验站多个观测点长时间序列地面观测进行直接验证,地表覆盖类型包括玉米作物,海棠、水杉、油松等林地以及草地,而在冬季其覆盖则转变为裸土或冰雪等。产品的时空动态变化基本捕捉了地表的变化特征,与地面站点数据时间序列特征吻合度较高。产品在植被覆盖的结果普遍较好,而在裸土和冰雪条件下精度则有所降低,总体均方根误差为0.05,相对精度80.24%,基本满足应用需求。验证结果表明,本文利用更为精细的具有时空分布特征(高时空分辨率)的BRDF先验知识有效地反演了高分数据反照率产品。反照率产品精度直接受到辐射定标、几何定位、大气校正、云识别、算法等精度影响,高分卫星反照率产品算法的适用性和产品的精度还需要更充分的验证和分析。

关键词：高分一号反照率 BRDF 先验知识高分遥感共性产品生产

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高分辨率地表反照率遥感估算研究进展

遥感学报 2023年第3期27卷 724-737页

作者：赵聪聪闻建光游冬琴唐勇陈曦刘强中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

地表反照率是研究地表能量收支平衡、中长期天气预报和全球气候变化的一个重要参数。利用卫星数据估算地表反照率需要地表二向反射特征知识的支持,目前针对中低分辨率卫星数据的反照率反演算法相对成熟,且发布了不同分辨率和精度的全球... 详细信息

地表反照率是研究地表能量收支平衡、中长期天气预报和全球气候变化的一个重要参数。利用卫星数据估算地表反照率需要地表二向反射特征知识的支持,目前针对中低分辨率卫星数据的反照率反演算法相对成熟,且发布了不同分辨率和精度的全球产品。随着全球高分辨率对地观测技术的不断发展,特别是中国高分系列卫星的发展,为高分辨率地表反照率精确估算提供了丰富的数据源。然而高分辨率地表反照率遥感估算面临着观测角度数据不足、波段信息少等有效数据缺失的问题,国内外学者开展了一系列针对高分辨率地表反照率估算方法的研究。本文首先简述了地表反照率遥感估算的基本原理与目前存在的主要问题,总结并分析了近几年高分辨率反照率估算的相关算法,并对未来高分辨率反照率估算的进一步发展提出了展望和设想。论文研究可为高分辨率反照率算法研究和产品发展提供理论支持。

关键词：地表反照率地表二向反射遥感反演窄宽波段转换高分辨率卫星

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基于最新观测和大气再分析估计全球能量平衡

科学通报 2022年第35期67卷 4263-4280页

作者：蔡鸿泽王开存北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京大学城市与环境学院中法地球系统模拟国际联合中心北京100871

全球大气顶和地表能量平衡在地球气候变化中起到决定性作用.卫星云和地球辐射能量系统(Clouds and Earths Radiant Energy System, CERES)可以直接观测大气顶能量平衡各分量,地表能量平衡则需要借助卫星遥感反演和大气再分析进行估计.... 详细信息

全球大气顶和地表能量平衡在地球气候变化中起到决定性作用.卫星云和地球辐射能量系统(Clouds and Earths Radiant Energy System, CERES)可以直接观测大气顶能量平衡各分量,地表能量平衡则需要借助卫星遥感反演和大气再分析进行估计.已有研究需要对一些关键参数做人为调整,结果差异很大.基于高精度地基和卫星观测,评估了新一代大气再分析量化全球能量平衡的能力,基于2015~2020年6年平均,给出全球、陆地和海洋大气顶与地表辐射分量的最优估计,同时结合最新的全球降水测量计划(Global Precipitation Measurement, GPM)卫星产品给出地表潜热通量的最优估计.结果发现,新一代大气再分析对大气顶反射太阳辐射高估达8 Wm^(-2);对大气顶出射长波辐射也有10 Wm^(-2)的高估,这种高估在热带海洋上最为显著.欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析产品(ECMWF Reanalysis V5, ERA5)可以很好地再现大气顶能量不平衡量(1.1 Wm^(-2)),其他3个再分析的误差从-10.7~5.4 Wm^(-2)不等.地表入射太阳辐射的最优估计来自CERES卫星产品,为187 Wm^(-2);地表大气向下长波辐射的最优估计来自ERA5,为342 Wm^(-2).相对于最新的GPM降水产品,原有全球降水气候计划(Global Precipitation Climatology Project, GPCP)产品低估全球降水8.4%,主要因为其对海洋上空降水的明显低估.基于GPM降水产品以及入海径流的估计,得到全球、陆地和海洋上地表潜热通量的最优估计分别为8、41和101 Wm-2.本文根据验证结果,给出了地表能量平衡各分量的最优估计,实现了地表能量闭合,不再需要人为调整.

关键词：全球能量平衡地表能量平衡降水潜热通量大气再分析

北极气候与环境变化对第三产业影响的研究进展及展望

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地理科学进展 2023年第11期42卷 2213-2230页

作者：陈力原朱文泉效存德王世金吴通华赵涔良郭红翔北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000

北极日益加剧的气候与环境变化对当地社会经济造成了系列影响。从第三产业视角认识北极变化的影响,能为北极/全球的可持续发展和域外国家参与北极事务提供参考。论文通过文献综述,系统梳理了北极变化对第三产业典型行业的影响途径与效... 详细信息

北极日益加剧的气候与环境变化对当地社会经济造成了系列影响。从第三产业视角认识北极变化的影响,能为北极/全球的可持续发展和域外国家参与北极事务提供参考。论文通过文献综述,系统梳理了北极变化对第三产业典型行业的影响途径与效果。结果发现,以气温升高、降水增加、冰层消融、冻土退化为代表的各北极变化均以多种途径广泛影响着第三产业,并对大部分行业要素产生了利害并存的影响。这些影响为相关研究和中国提供了多项启示。未来研究需要:(1)填补影响途径的认知冷点,综合北极变化的致利与致害效应;(2)探究北极变化的间接和级联影响;(3)融合多源数据。中国可以通过提高对北极规则制定的参与度,改善“冰上丝绸之路”的运输设施和运输保障,丰富北极旅游产品并创造贸易增长条件,进而把握北极第三产业变化的机遇。

关键词：北极气候变化环境变化第三产业中国

2021年北极典型平流层爆发性增温事件研究与预报

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大气科学 2024年第3期48卷 1012-1026页

作者：吴少华牛迎丽谢飞北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

本文选取了对我国2021年冬季寒潮事件可能有重要影响的2021年1月北半球平流层爆发性增温(SSW)事件为例,利用观测资料、再分析资料和预报模式,探讨了2021年1月的SSW事件的特征和机制并对其进行了预报研究。此次SSW事件(简称为“事件”)... 详细信息

本文选取了对我国2021年冬季寒潮事件可能有重要影响的2021年1月北半球平流层爆发性增温(SSW)事件为例,利用观测资料、再分析资料和预报模式,探讨了2021年1月的SSW事件的特征和机制并对其进行了预报研究。此次SSW事件(简称为“事件”)发生期间,北极平流层温度几天内上升近30°C,绕极西风环流减弱甚至在此次事件中出现了三次逆转为东风环流的现象。事件发生前期,太平洋海温和巴伦支—喀拉海(BK)海冰的出现异常的降低和减少现象;使用Eliassen-Palm通量(E-P通量)研究发现,这导致更多的对流层异常行星波活动上传到平流层;海温和海冰所导致的行星波活动的异常增多可能是导致此次SSW事件的主要因素。除此之外还发现,事件期间平流层位势高度正异常下传到对流层,与2021年1月中旬亚欧大陆出现的极端低温事件,存在显著的联系。最后,本文使用基于WACCM6模式和DART同化工具建立的平流层预报模型对此次事件进行了回报研究。该模型成功的预报了2021年1月发生的这次SSW事件,预报的温度大小和纬向风强度基本和观测结果一致。对回报试验的进一步研究发现,同化平流层温度、臭氧和水汽,减少预报初始场中平流层环流和温度误差,对准确预报这次SSW事件有重要的作用。初始场中没有同化平流层温度、臭氧和水汽的预报试验结果,与观测结果之间存在很大差异,甚至结果完全相反。

关键词：平流层爆发性增温 E-P(Eliassen-Palm)通量行星波活动平流层同化平流层预报

高分一号卫星中国植被覆盖度高时空分辨率产品验证与分析

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遥感学报 2023年第3期27卷 689-699页

作者：赵静李静穆西晗张召星董亚冬吴善龙仲波柳钦火中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875

植被覆盖度FVC (Fractional Vegetation Cover)是衡量地表植被状况的重要指标之一。卫星遥感是获取全球与区域动态FVC的主要技术手段,但现有FVC产品空间分辨率主要为中等(300 m)及中低分辨率,难以满足应用需求。已有高分辨率卫星较长的... 详细信息

植被覆盖度FVC (Fractional Vegetation Cover)是衡量地表植被状况的重要指标之一。卫星遥感是获取全球与区域动态FVC的主要技术手段,但现有FVC产品空间分辨率主要为中等(300 m)及中低分辨率,难以满足应用需求。已有高分辨率卫星较长的重访周期是制约高分辨率FVC产品难以生产的主要原因。国产高分一号(GF-1)宽幅相机(WFV)具有高时空分辨率特点,16 m空间分辨率和4天重访周期为高时空分辨率FVC产品生产提供数据支撑。本文对中国2018年—2020年16 m/10天GF-1 FVC产品从直接验证和间接验证两方面进行定量分析与评价,结果显示:(1)基于中国甘肃黑河站、吉林净月潭站、河北塞罕坝站等地面实测数据进行直接验证,GF-1 FVC产品精度(R^(2)=0.57,RMSE=0.12,BIAS=-0.03)优于GEOV3 FVC产品,能够降低森林类型高估现象;(2)中国陆地近88%的像元GF-1 FVC产品全年缺失率低于70%,在生长季内约占82.73%的像元缺失率低于73.68%,产品能够较好的体现植被季节变化特征。基于国产GF-1卫星的高时空分辨率FVC产品能够满足植被变化监测相关应用的需求。

关键词：植被覆盖度(FVC) 直接验证间接验证中国高分一号(GF-1)

西南地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

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环境工程技术学报 2022年第1期12卷 207-214页

作者：张钰莹孙美莹杨荣金张乐中国环境科学研究院北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院

选择西南地区2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感影像数据,利用土地利用动态度分析土地利用变化情况,并依据当量因子法对生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)开展评估。结果表明:西南地区土地利用以林地、耕地和草地为主... 详细信息

选择西南地区2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感影像数据,利用土地利用动态度分析土地利用变化情况,并依据当量因子法对生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)开展评估。结果表明:西南地区土地利用以林地、耕地和草地为主,分别约占总面积的48%、28%、20%。人工表面、草地、林地和耕地面积变化显著,20年间的净变化量分别为11971.18、−8738.63、−5344.95、−2244.40 km^(2)。土地利用动态度呈上升趋势,尤其是2010年后土地利用变化程度加剧,其中人工表面动态度正向变化幅度最大。2000—2020年总ESV呈下降趋势,共减少195.55亿元,其中四川省、云南省下降较为明显。各类ESV变化趋势与土地利用类型变化趋势相似,林地、草地和耕地面积的减少是导致ESV亏损的主要因素。在未来发展中,应加大对林地、草地的保护力度,加强基本农田保护和高标准农田建设,提高土地集约节约利用水平,合理规划城乡建设用地,缓解经济增长对土地资源和生态系统的压力。

关键词：土地利用时空变化生态系统服务价值(ESV) 西南地区