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基于FY4A静止卫星的植被NPP估算及时空分布——以多云雨山区重庆市为例

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遥感信息 2024年第4期39卷 115-124页

作者：张继范莉陈艳英赵磊冯介玲中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 重庆市气象科学研究所重庆401147 重庆市农业气象与卫星遥感工程技术研究中心重庆401147

搭载光学载荷的静止卫星因其具有高频观测的特性,在缺乏有效光学数据的多云雨地区开展生态环境监测具有广泛应用前景,但至今利用静止卫星在我国西南多云雨山区开展植被NPP(net primary productivity)的监测评估还十分缺乏。以重庆市为... 详细信息

搭载光学载荷的静止卫星因其具有高频观测的特性,在缺乏有效光学数据的多云雨地区开展生态环境监测具有广泛应用前景,但至今利用静止卫星在我国西南多云雨山区开展植被NPP(net primary productivity)的监测评估还十分缺乏。以重庆市为研究区,基于FY4A静止卫星数据计算的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和ANUSPLIN软件插值的气象栅格数据,使用CASA模型估算了2021年植被NPP,并分析其时空分布。FY4A-NDVI与MODIS-NDVI的验证结果表明,二者的时空一致性较好,为估算植被NPP提供了可靠的模型输入数据。FY4A-NPP与NMC-NPP、MODIS-NPP产品的验证结果均表现出较高的时空一致性,相关系数分别为0.95和0.84。基于FY4A-NPP的分析结果显示,重庆市植被NPP在年内呈先增后减的变化,在季节上表现为夏季>秋季>春季>冬季。植被NPP高值区主要集中在重庆市东北部区县,低值区分布在重庆市西部和中心城区区县。该研究结果可为静止卫星在生态环境监测方面的应用提供参考。

关键词：静止卫星 FY4A 植被净初级生产力多云雨山区

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基于RS技术的作物土地生态信息反演与估产

水土保持应用技术 2024年第1期 1-3页

作者：刘惠楠王井利周斌马运涛沈阳建筑大学交通与测绘工程学院辽宁沈阳110168 辽宁省生态气象和卫星遥感中心辽宁沈阳110166

为快速监测土地生态情况,准确获取净初级生产力、收获指数与作物单产信息具有重要意义。以沈阳为研究区域,利用CART决策树方法对研究区玉米等地类进行分类提取,结合高精度地物分类结果与CASA模型对研究区内净初级生产力(NPP)进行估算,... 详细信息

为快速监测土地生态情况,准确获取净初级生产力、收获指数与作物单产信息具有重要意义。以沈阳为研究区域,利用CART决策树方法对研究区玉米等地类进行分类提取,结合高精度地物分类结果与CASA模型对研究区内净初级生产力(NPP)进行估算,结合玉米估产模型与研究区内NPP与玉米收获指数(HI)对玉米单产进行预估。结果表明:研究区内玉米C的NPP达到600~800 g/m^(2)水平,2020年沈阳市玉米生长状况良好;采取玉米单产模型预估的沈阳市各区县玉米单产相对误差均小于10%。研究结果具有一定可靠性,可为农业、国土资源等部门进行监测管理提供重要依据。

关键词：玉米 RS CASA 净初级生产力收获指数估产

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土壤水分卫星遥感反演方法研究进展

干旱气象 2024年第4期42卷 637-648页

作者：钟雪杨明龙唐秀娟韩澳禧昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 昆明市测绘研究院云南昆明650091

在全球变暖背景下,土壤水分是影响气候干旱、作物生长和环境变化的关键因素。利用遥感技术反演土壤水分,不仅能提高干旱预警能力,对于农业发展、生态保护和修复也具有重要意义。本文总结了当前土壤水分反演常用的遥感数据并分析其发展趋... 详细信息

在全球变暖背景下,土壤水分是影响气候干旱、作物生长和环境变化的关键因素。利用遥感技术反演土壤水分,不仅能提高干旱预警能力,对于农业发展、生态保护和修复也具有重要意义。本文总结了当前土壤水分反演常用的遥感数据并分析其发展趋势,从光学、主被动微波角度详细阐述了各反演方法的原理、优缺点及发展方向,并进一步探讨了土壤水分研究的4个主要领域:主被动微波、多源数据融合、空间尺度转换及方法和模型的改进。最后,总结了遥感技术在土壤水分反演领域的演变趋势,并对未来发展提出展望。

关键词：土壤水分反演模型多源数据协同反演

结合卫星遥感的PM2.5浓度估算与站点异常分析

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航天返回与遥感 2023年第2期44卷 129-139页

作者：左欣孙晓敏张新伟王鑫磊徐崇斌郑亚萌陈前吴俣北京空间机电研究所北京100094 北京航天创智科技有限公司北京100076 中国空间技术研究院杭州中心杭州310012 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 北京市航空智能遥感装备工程技术研究中心北京100094 天津大学地球系统科学学院天津300072

针对大气污染难监测、异常数据难分析等问题,充分发挥气象卫星多时相观测优势,以N维代价函数算法为依托进行逐小时气溶胶光学厚度反演。进一步以随机森林回归算法为基础,结合气象参数、地面监测参数等辅助变量进行近地面PM2.5浓度估算,... 详细信息

针对大气污染难监测、异常数据难分析等问题,充分发挥气象卫星多时相观测优势,以N维代价函数算法为依托进行逐小时气溶胶光学厚度反演。进一步以随机森林回归算法为基础,结合气象参数、地面监测参数等辅助变量进行近地面PM2.5浓度估算,并据此开展时空分布与浓度异常分析。江苏省2021年1–6月PM2.5浓度遥感估算精度验证结果显示,其相关性精度达到94%,偏差为5.59μg/m3,证明以卫星遥感数据为基础进行PM2.5浓度估算具有高可靠性与可行性。通过其建立的全区域、多时相监测体系可有效进行PM2.5浓度的时空分布分析,明晰PM2.5分布状况,助力空气污染治理管控。通过卫星估算结果与地面站点监测结果的对比分析,准确识别大泉街道数据低报事件,验证人为干扰数据采集工作,实现星地数据双向监督。文章研究证明,卫星遥感技术可有效支撑近地面PM2.5浓度估算与数据异常分析,推动新时代生态文明建设。

关键词： PM2.5浓度估算时空分布分析异常分析星地监督遥感应用

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贵州500亩以上坝区遥感识别与空间分布特征研究

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自然资源遥感 2023年第2期35卷 287-294页

作者：胡锋李雪左晋宋善海唐红祥谷晓平贵州省生态气象和卫星遥感中心贵阳550002 高分辨率对地观测系统贵州数据与应用中心贵阳550002 贵州省山地环境气候研究所贵阳550002

贵州山多平地少,耕地资源紧缺,坝区成了现代农业高质量发展和农民增收致富的主要载体,开展坝区提取与特征研究可为农业产业结构调整和土地资源的可持续利用提供科学参考。以2020年2 m分辨率的国产高分卫星影像为主要数据源,借助“3S”... 详细信息

贵州山多平地少,耕地资源紧缺,坝区成了现代农业高质量发展和农民增收致富的主要载体,开展坝区提取与特征研究可为农业产业结构调整和土地资源的可持续利用提供科学参考。以2020年2 m分辨率的国产高分卫星影像为主要数据源,借助“3S”技术手段,对500亩1亩=666.67 m^(2)。(33.33 hm^(2))以上的坝区进行了遥感提取、验证与分析。遥感监测结果表明:贵州省500亩以上坝区大约1749个,土地面积约337080.14 hm^(2),占耕地面积的9.71%。全省主要以小面积坝区为主,其中等级2(66.67~133.33 hm^(2))和等级1(33.33~66.67 hm^(2))的坝区个数占比较高,占比分别为36.88%和26.13%;而等级11(万亩大坝)的坝区面积占比最多(32.05%),且坝区个数与面积之间不成对应比例关系。500亩坝区主要聚集分布在沿东北—西南一线的中部区域,黔南州、遵义市和安顺市坝区面积位列前三;坝区海拔主要分布在1000~1500 m之间,面积占比为46.68%,丘陵和山地区域坝区分布多,盆地和台地区域分布较少。

关键词： 500亩坝区高分辨率信息提取空间分布贵州

盐湖流域空-天-地立体监测系统结合VIC模型径流模拟初探

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长江科学院院报 2022年第8期39卷 126-132页

作者：李琳文雄飞谭德宝王莹刘希胜王岗长江科学院空间信息技术应用研究所武汉430010 武汉市智慧流域工程技术研究中心武汉430010 长江水利委员会长江科学院武汉430010 青海省水文水资源测报中心西宁810001

盐湖流域属于无资料地区且基础资料稀缺,使用传统方法开展水文模拟存在困难。为了研究盐湖流域生态环境、水文气象等变化,综合利用卫星遥感、无人船等技术,建立盐湖流域空-天-地立体监测系统,构建盐湖水位-面积-容积关系曲线,并通过月... 详细信息

盐湖流域属于无资料地区且基础资料稀缺,使用传统方法开展水文模拟存在困难。为了研究盐湖流域生态环境、水文气象等变化,综合利用卫星遥感、无人船等技术,建立盐湖流域空-天-地立体监测系统,构建盐湖水位-面积-容积关系曲线,并通过月尺度遥感数据解译了盐湖月尺度湖泊面积,推算了盐湖蓄变量和盐湖入湖月尺度径流量。通过收集并整理中国区域地面气象要素驱动数据集CMFD和MODIS LAI叶面积指数等数据,构建了基于多源数据的VIC模型,开展盐湖流域湖泊径流模拟研究。结果表明,盐湖流域径流模拟纳什系数NSE和相对误差分别为0.87和11.81%,表现出实际径流的丰枯变化情况。盐湖流域空-天-地立体监测系统结合VIC模型能够模拟盐湖流域的月尺度径流变化过程,对无资料区域河湖水文模拟具有一定参考意义。

关键词：盐湖流域空-天-地立体监测 VIC模型径流模拟遥感解译水文模拟

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合肥市主城区地表通风潜力研究与应用

气象 2023年第5期49卷 600-610页

作者：韩典辰闫衡张方敏邓汗青田红卢燕宇南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室南京210044 安徽省气候中心合肥230031 中国气象局上海城市气候变化应对重点开放实验室上海200092 安徽省气象局气象科学研究所/大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031

以合肥市主城区为例,采用气象观测数据、卫星遥感数据、地理信息等数据,通过计算天空开阔度、地表粗糙度等城市生态参数,对合肥市主城区通风潜力进行等级划分,并对通风廊道建设提出建议。结果表明,位于合肥市主城区的合肥经济技术开发... 详细信息

以合肥市主城区为例,采用气象观测数据、卫星遥感数据、地理信息等数据,通过计算天空开阔度、地表粗糙度等城市生态参数,对合肥市主城区通风潜力进行等级划分,并对通风廊道建设提出建议。结果表明,位于合肥市主城区的合肥经济技术开发区和双凤开发区热岛效应较严重,中心区域天空开阔度较差,大部分区域在0.5以下,南淝河沿岸地表粗糙度较小,但其两侧地表粗糙度较大。大部分区域地表通风潜力一般,东南侧靠近巢湖区域和南淝河沿岸通风潜力较高,建筑区域与西北侧区域通风潜力较差。结合合肥市主城区的风向玫瑰图、城市空间热环境分析,构建了四纵两横的六条通风廊道。

关键词：城市通风廊道城市热岛合肥市主城区地表通风潜力

基于FY-3 MERSI遥感数据的水稻种植分布提取

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光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1606-1611页

作者：任鸿瑞张悦琦何奇瑾李荣平周广胜中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 太原理工大学矿业工程学院测绘科学与技术系山西太原030024 中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国气象科学研究院北京100081 中国气象科学研究院与郑州大学生态气象联合实验室河南郑州450001

快速准确获取水稻种植分布对于制定区域农业生产政策、保护区域农业稳定具有科学意义。以风云系列为代表的卫星资料在农业遥感方面已得到了广泛使用,但目前鲜有基于国产风云遥感数据反演水稻种植空间分布的研究。为快速准确获取水稻种... 详细信息

快速准确获取水稻种植分布对于制定区域农业生产政策、保护区域农业稳定具有科学意义。以风云系列为代表的卫星资料在农业遥感方面已得到了广泛使用,但目前鲜有基于国产风云遥感数据反演水稻种植空间分布的研究。为快速准确获取水稻种植分布,挖掘风云遥感资料在反演水稻种植信息领域的数据价值,以盘锦市作为实验区域,开展基于FY-3 MERSI卫星资料的水稻种植空间分布反演。利用5景2019年研究区域水稻生育期风云三号中分辨率MERSI(Medium Resolution Spectral Imager)光谱成像仪数据计算归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)、两者之间的差值(NDWI-NDVI)及比值植被指数(RVI),对盘锦市水稻以及其他地物类型(建筑用地、水体、自然植被、天然湿地和旱地)感兴趣区域进行植被指数时序分析,利用NDVI、 NDWI、 RVI和NDWI-NDVI时间序列曲线确定最佳识别模式及其阈值,发展水稻种植空间分布遥感反演算法。首先根据水稻移栽期NDWI-NDVI>-0.14和抽穗期NDWI-NDVI研究区域水稻种植空间分布。基于实地调查数据对研究区域水稻种植空间分布反演结果开展验证评价,总体精度为75%。基于目视解译的水稻空间分布数据开展验证评价,总体精度、制图精度以及用户精度均达到了80%以上,Kappa值为0.61。研究区域2019年水稻面积为116 618.75 hm^(2),与2019年盘锦市统计年鉴公布数据基本一致。研究表明,基于风云三号卫星资料反演水稻种植空间分布能够满足区域农作物种植分布遥感监测的要求,FY-3 MERSI遥感数据在农作物种植空间分布提取中具有应用价值。该研究丰富了农作物种植分布监测的遥感数据源,对于深入风云卫星资料的实际应用具有重要科学意义。

关键词：遥感水稻植被指数风云气象卫星

基于MODIS数据的甘蔗冻害监测研究——以广西来宾市为例

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基于MODIS数据的甘蔗冻害监测研究——以广西来宾市为例