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干旱胁迫下植物抗逆性大尺度遥感监测方法

地球信息科学学报 2022年第11期24卷 2225-2233页

作者：林艺真邱炳文陈芳鑫黄莹泽蒋范晨闫超福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350108

目前干旱与植被关系的研究主要集中于气候因子与植被时空变化的相关性分析以及植被对气候变化的响应,能够适用于大尺度的植物抗逆性监测方法还较为欠缺。本文基于归一化植被指数(NDVI)、总初级生产力(GPP)、修正花青素含量指数(mACI)、... 详细信息

目前干旱与植被关系的研究主要集中于气候因子与植被时空变化的相关性分析以及植被对气候变化的响应,能够适用于大尺度的植物抗逆性监测方法还较为欠缺。本文基于归一化植被指数(NDVI)、总初级生产力(GPP)、修正花青素含量指数(mACI)、短波红外水分胁迫指数(SIWSI)监测干旱胁迫下的植被变化,综合考虑植物抗逆过程,建立滞后时间、抗逆时差、响应程度与恢复能力4个植物抗逆性监测指标,构建了一种能够适用于大尺度的植物抗逆性综合监测方法。利用各省份作物抗逆性综合评分与绝收比例进行相关性分析,两者呈显著负相关。利用该方法对干旱胁迫下我国不同类型植被的抗逆性进行评估,结果表明:(1)从全国整体水平来看,不同季节植物抗逆性差异较大,其中夏季植物抗逆性最弱,冬季最强。我国植物抗逆性空间异质性显著,春季植物抗逆性综合评分低于70分的区域主要位于山西、陕西北部,综合评分高于90分的区域主要集中在内蒙古东北部以及云南的南部地区;(2)不同类型植被的抗逆性有明显差异,夏季落叶针叶林抗逆性最强,类内差异最小,春秋两季草地抗逆性最强但抗逆性类内差异最大。本文提出的植物抗逆性综合监测方法有助于探索干旱胁迫下植物抗逆性规律,对帮助降低灾害风险具有借鉴意义。

关键词：植物抗逆性干旱大尺度遥感滞后时间抗逆时差响应程度恢复能力

基于时序遥感数据的农作物种植制度研究进展与展望

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地球信息科学学报 2022年第1期24卷 176-188页

作者：邱炳文闫超黄稳清福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350108

及时准确掌握农作物种植制度时空分布信息,对于确保国家粮食安全与农业结构合理具有重要意义。随着时序遥感影像质量的不断提高,基于时序遥感数据的农作物种植制度研究备受关注。本文从研究框架、遥感特征参数以及数据产品等角度,分析... 详细信息

及时准确掌握农作物种植制度时空分布信息,对于确保国家粮食安全与农业结构合理具有重要意义。随着时序遥感影像质量的不断提高,基于时序遥感数据的农作物种植制度研究备受关注。本文从研究框架、遥感特征参数以及数据产品等角度,分析了基于时序遥感数据的农作物种植制度最新研究进展。研究发现:①前农作物种植制度研究框架,主要包括耕地复种指数和农作物制图等相关内容,其问题在于需要高质量耕地分布数据支撑以及易将热带亚热带湿润区撂荒地误判为农作物等;②于红边和短波红外的新型多维度光谱指数,有助于更好地揭示农作物生长发育过程,大尺度农作物时序遥感制图取得了系列研究成果,但需要应对不同作物光谱差异细微、同种作物在不同区域和年份存在明显类内异质性的挑战;③尺度中高分辨率耕地复种指数产品不断丰富,但其时效性和时空连续性有待加强;④欧美少数国家外,目前农作物分布数据产品覆盖的作物类型有限,我国大尺度农作物种植制度数据产品欠缺,特别是复杂多熟制农业区。随着多源遥感数据时空谱分辨率的不断提高以及云计算平台性能的不断发展,我们对以下方面进行了研究展望:①新研究框架,建立直接提取耕作区、农作物种植模式的农作物种植制度一体化遥感监测技术框架;②一步加强新型多维度遥感指数及其物候特征指标设计,拓展农作物种植制度监测的遥感特征参数;③立作物种植制度变化遥感监测技术,实现多年信息连续自动提取。

关键词：农作物种植制度时序遥感复种指数农作物物候自动制图耕地抛荒光谱指数时空连续

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基于地图的交互式可视化技术

华南理工大学学报（自然科学版） 2008年第5期36卷 48-52页

作者：樊明辉陈崇成福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建福州350002

地图是最直观、最有效的空间信息可视化载体.文中从地理信息系统(GIS)空间查询与空间分析的角度探讨了地图可视化中人机交互的过程,分析了可视化交互界面的主要功能,阐述了交互式可视化查询的3种方式及其与交互界面的关系,给出了一个交... 详细信息

地图是最直观、最有效的空间信息可视化载体.文中从地理信息系统(GIS)空间查询与空间分析的角度探讨了地图可视化中人机交互的过程,分析了可视化交互界面的主要功能,阐述了交互式可视化查询的3种方式及其与交互界面的关系,给出了一个交互式的可视化空间分析框架,描述了选择、操作、探索和确认这4种基本的GIS空间分析功能模型在空间分析框架中的关系,最后设计并实现了一个基于地图的交互式可视化原型系统,并通过实例验证了系统的实用性.

关键词：数据可视化可视化交互界面可视化查询空间分析

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基于多源同步数据的闽江下游悬浮物定量遥感

环境科学 2008年第9期29卷 2441-2447页

作者：温小乐徐涵秋福州大学环境与资源学院空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350002

利用2006-09-18的同步Landsat TM数据、水面实测光谱数据和现场水样数据,研究了闽江下游的悬浮物,在这3种同步数据的基础上建立了分别基于实测光谱与影像光谱的悬浮物遥感预测模型.结果表明,实测光谱数据在690nm波长处,归一化光谱反射... 详细信息

利用2006-09-18的同步Landsat TM数据、水面实测光谱数据和现场水样数据,研究了闽江下游的悬浮物,在这3种同步数据的基础上建立了分别基于实测光谱与影像光谱的悬浮物遥感预测模型.结果表明,实测光谱数据在690nm波长处,归一化光谱反射率与悬浮物浓度达到最大正相关,由690nm和530nm二处的反射率构成的比值预测模型与实测悬浮物浓度的拟合精度最高,最佳拟合模型可表达为SS=116.2(R690/R530)-***影像各波段中以(TM2+TM3)2波段组合与实测悬浮物浓度的相关性最佳,由其所建立的影像光谱预测模型与实测悬浮物浓度的拟合精度最高,最佳拟合模型可表达为SS=3793.7(RTM3+RTM2)2-16.5.模型的精度评价表明,实测光谱模型的预测能力要强于影像光谱模型,但二者差异不大,在缺乏地面实测光谱数据时,基于影像光谱的遥感定量模型仍不失为一种预测悬浮物浓度的有效方法,其对闽江下游悬浮物浓度的反演结果能较准确地反映出该区域悬浮物浓度分布的空间差异,具有较高的实用性.

关键词：实测光谱 TM影像悬浮物闽江

一种基于水平集方法提取高分辨率遥感影像中主要道路信息的算法

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宇航学报 2010年第5期31卷 1495-1502页

作者：吴学文徐涵秋福州大学环境与资源学院空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350108

以IKONOS多光谱影像为例,提出了一种从高分辨率遥感影像提取城市主要道路的方法。首先,利用矢量图像梯度算法获取道路的边缘。然后,通过分析各类地物在IKONOS多光谱波段中的光谱特征,发现绿光与近红外波段的差值影像,不仅能较为有效地... 详细信息

以IKONOS多光谱影像为例,提出了一种从高分辨率遥感影像提取城市主要道路的方法。首先,利用矢量图像梯度算法获取道路的边缘。然后,通过分析各类地物在IKONOS多光谱波段中的光谱特征,发现绿光与近红外波段的差值影像,不仅能较为有效地区分道路与植被、水体和裸土的信息,而且能减小道路建筑材质不同引起的道路光谱信息的异质性。再利用旋转不变Gabor小波方法获取影像的纹理特征,进一步区分道路与建筑物。在水平集理论框架下,用速度函数将道路的梯度、光谱、纹理特征结合起来,用快速行进算法提取道路。最后,用数学形态学方法进行提取结果的优化。为验证上述方法的实用性,将该方法应用于两个云覆盖情况不同的实验区,结果表明用该方法能有效地从IKONOS影像中提取主要道路信息,且在薄云覆盖区域依然有效。

关键词：遥感主要道路提取水平集方法 IKONOS影像

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基于扩展置信规则库联合优化的桥梁风险评估

系统工程理论与实践 2020年第7期40卷 1870-1881页

作者：杨隆浩叶菲菲王应明福州大学决策科学研究所福州350116 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350116

作为避免桥梁安全事故和确保公众安全的一种重要途径,桥梁风险评估得到了国内外学者的广泛关注.然而,现有的桥梁风险评估模型大多忽视了在建模过程中优化与模型相关的参数取值和参数数量,导致无法有效提升桥梁风险评估的准确性.为此,本... 详细信息

作为避免桥梁安全事故和确保公众安全的一种重要途径,桥梁风险评估得到了国内外学者的广泛关注.然而,现有的桥梁风险评估模型大多忽视了在建模过程中优化与模型相关的参数取值和参数数量,导致无法有效提升桥梁风险评估的准确性.为此,本文在现有基于扩展置信规则库的桥梁风险评估模型的基础上,通过引入参数优化和数据包络分析分别提出扩展置信规则库的规则生成方法和规则约减方法,再以此进一步提出扩展置信规则库的联合优化方法,确保应用于桥梁风险评估模型中的扩展置信规则库具有最优的参数取值和参数数量.文末,引入桥梁风险评估领域中常用的公认数据集验证所提模型的有效性.通过与已有研究成果相对比,结果表明基于扩展置信规则库联合优化的桥梁风险评估模型在提高评估准确性和降低模型复杂度方面均有良好表现.

关键词：桥梁风险评估扩展置信规则库联合优化参数数量参数取值

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福建省耕地多尺度空间分布特征分析

农业工程学报 2008年第11期24卷 63-68,F0003页

作者：邱炳文福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州大学空间信息工程研究中心福州350002

区域土地利用格局分析应优先考虑影响因子识别及其尺度效应研究。该文分别通过整体与分区研究,采用统计方法与GIS技术,从自然环境、社会经济以及基础设施条件各方面选取25个候选影响因子,开展福建省耕地多尺度空间分布特征研究。采用的... 详细信息

区域土地利用格局分析应优先考虑影响因子识别及其尺度效应研究。该文分别通过整体与分区研究,采用统计方法与GIS技术,从自然环境、社会经济以及基础设施条件各方面选取25个候选影响因子,开展福建省耕地多尺度空间分布特征研究。采用的基本研究单元为1km×1km,在此基础上生成2km×2km,3km×3km～10km×10km共10个空间尺度序列数据图层。不同空间尺度上分别构建福建省6个农业综合分区耕地空间分布模型,探讨了福建省耕地空间分布影响因子的尺度规模效应。研究表明模型不仅会随着研究尺度发生变化,在不同的农业综合分区内也有较大的差异。分区研究比整体研究的模型解释能力要高,模型的解释能力总体上随研究尺度的增大而升高。除坡度因子外,其他影响因子本身及其影响系数在不同的农业综合分区间发生变化,但总体规律是福建省耕地受坡度、海拔高程等不易随时间改变的自然条件的严格制约,并且这种制约作用随尺度增大呈逐渐增强趋势。

关键词：耕地尺度效应影响因子农业综合分区福建省

基于数据包络分析和扩展置信规则库的交通运输业环境治理成本预测

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交通运输系统工程与信息 2020年第3期20卷 20-27,82页

作者：叶菲菲杨隆浩王应明蓝以信福州大学决策科学研究所福州350116 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350116

针对交通运输业中环境治理成本规划问题,提出基于数据包络分析(DEA)和扩展置信规则库(EBRB)的环境治理成本预测模型.基于DEA模型对环境治理投入产出历史数据进行有效性分析,量化EBRB中每条规则的可靠度,建立考虑规则可靠性的EBRB模型,... 详细信息

针对交通运输业中环境治理成本规划问题,提出基于数据包络分析(DEA)和扩展置信规则库(EBRB)的环境治理成本预测模型.基于DEA模型对环境治理投入产出历史数据进行有效性分析,量化EBRB中每条规则的可靠度,建立考虑规则可靠性的EBRB模型,用于预测交通运输业的环境治理成本.根据2004-2017年我国各省份交通运输业环境治理实际数据验证模型.研究结果表明,本文模型的准确性高于现有环境治理成本预测方法,可为相关决策者提供一个模型支撑和参考依据.

关键词：综合交通运输成本预测扩展置信规则库数据包络分析规则可靠性

面向生态环境健康评价的自适应指标约简模型构建

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1193-1211页

作者：陈建辉汪小钦孔令凤福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室数字中国研究院(福建) 福州350108

生态环境健康评价对于促进生态保护、引导区域经济发展战略、调整和衡量生态文明建设结果具有重要意义。综合指标体系模型是现今国内外主流的评价方法,然而,如何构建不同地区通用、普适性强的指标体系,如何从众多繁杂的指标通过客观、... 详细信息

生态环境健康评价对于促进生态保护、引导区域经济发展战略、调整和衡量生态文明建设结果具有重要意义。综合指标体系模型是现今国内外主流的评价方法,然而,如何构建不同地区通用、普适性强的指标体系,如何从众多繁杂的指标通过客观、科学的方法自动筛选出能表征研究区特点的重要指标是目前所面临的难点。本文集成压力-状态-响应模型(PressureState-Response,PSR)和生态层次网络模型(Ecological Hierarchy Network,EHN),并考虑部分指标所存在的信息重叠,建立了目标层-准则层-要素层-指标层-同类指标层的5层网状指标体系,提出了基于优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)的同类指标层约简和基于目标优化理论的指标层约简相结合的两段式自适应指标约简模式。结合两者完成面向生态环境健康评价的自适应指标约简模型的构建,并在地理大数据的支持下,应用于云南、福建、京津冀、陕西、湖北、新疆和吉林7个生态环境迥异区域的2001—2021年生态环境健康评价。研究结果表明:(1)利用两段式自适应指标约简模型所筛选出的中选指标可以较好地体现不同地区生态系统特点,中选指标中权重靠前的指标被较多文献应用于各地区指标体系构建,说明所构建的指标体系和两段式自适应指标约简模型具有较好的普适性和合理性,有效避免了人为指标体系构建的主观性;(2)7个地区生态环境健康状况的空间分布和时间变化趋势符合实际情况,并且能与现有的文献、资料进行互相印证,从侧面证实了本文所提出模型的有效性。本文所提出的模型可为其他领域指标体系构建和筛选提供参考,也为大范围不同区域的生态环境健康评价提供方法支撑。

关键词：指标约简网状指标体系优劣解距离法目标优化模型最大化偏差模型 CRITIC法熵权法生态层次网络模型压力-状态-响应模型