基于GF-4遥感数据的叶绿素浓度反演算法研究 被引量：10

1

作者 杨超宇 唐丹玲 叶海彬 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期33-39,共7页

高分四号(GF-4)遥感卫星数据于2016年6月被正式公布并投入使用,它是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星。其空间、时间上的高分辨率特点使得该卫星在海洋灾害监测方面具有较大的发展潜力。文章基于2009年10月22... 高分四号(GF-4)遥感卫星数据于2016年6月被正式公布并投入使用,它是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星。其空间、时间上的高分辨率特点使得该卫星在海洋灾害监测方面具有较大的发展潜力。文章基于2009年10月22日的珠江口赤潮水体,建立了一个适应于GF-4波段设置的叶绿素浓度反演算法(决定系数r2=0.90;均方根误差RMSE=0.1)。通过辐射传递方程的数值计算软件Hydrolight模拟数据进行比对,发现该算法具有较好的适用性(r2=0.92;RMSE=0.23)。进一步应用该算法和GF-4卫星遥感数据分析了2016年5月发生在广西的赤潮事件,反演结果与现场调查结果吻合较好。这是国内第一次在广西临近海域使用GF-4遥感数据反演包含赤潮水体的叶绿素浓度分布数据产品,可为海洋文明建设和海洋灾害调查等提供有效的技术支持。 展开更多

关键词 赤潮 反射峰值高度 珠江口 广西

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传统村落空间分布下的多尺度特征及影响因素分析——以广东省263个传统村落为例 被引量：19

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作者 陈斌 徐尚昭 +3 位作者 周阳阳 王宏志 杨顶田 叶永钦 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期423-429,共7页

为探究传统村落空间分布与自然和社会经济要素之间的关联性,以广东省263个传统村落为研究对象,采用最近邻指数、核密度估计和Moran′s I指数等GIS空间分析方法,对广东省传统村落空间分布格局进行多尺度分析,并进一步揭示其分布特征的影... 为探究传统村落空间分布与自然和社会经济要素之间的关联性,以广东省263个传统村落为研究对象,采用最近邻指数、核密度估计和Moran′s I指数等GIS空间分析方法,对广东省传统村落空间分布格局进行多尺度分析,并进一步揭示其分布特征的影响因素。研究表明:广东省传统村落在空间分布上呈现出不均衡性,从省域尺度上来看,广东省传统村落在空间上整体呈现出以“粤东北—粤中部—粤西北”为中心的高密度聚集区;从市域尺度上来看,广东省传统村落主要形成以梅州市、佛山市和清远市为核心的高密度集聚区;从自然和社会经济条件上来看,除了地形、海拔以及河网发育程度影响着传统村落的空间分布格局,交通便利度以及社会经济发展水平对传统村落空间布局和遗存也会产生直接影响。该研究能为广东省传统村落保护与开发和乡村振兴发展提供科学依据和理论参考。 展开更多

关键词 传统村落 广东省 GIS空间分析 多尺度 乡村振兴

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1990—2015年湖北省林地遥感制图与时空变化分析 被引量：5

3

作者 陈斌 杨顶田 +3 位作者 徐尚昭 周阳阳 王宏志 方颖颖 《生态科学》 CSCD 2021年第6期125-132,共8页

林地作为一种重要森林生态资源,在区域发展和生态环境保护中发挥了重要的基础性作用。研究基于湖北省1990—2015年(1990、1995、2000、2005、2010和2015年)6期土地利用遥感基础调查数据、DEM和气象(气温和降水)数据,借助变化率分析方法... 林地作为一种重要森林生态资源,在区域发展和生态环境保护中发挥了重要的基础性作用。研究基于湖北省1990—2015年(1990、1995、2000、2005、2010和2015年)6期土地利用遥感基础调查数据、DEM和气象(气温和降水)数据,借助变化率分析方法和GIS空间分析法,完成了研究区林地遥感制图分析,并对研究区近25年间林地时空变化特征及驱动因素进行深入探讨。研究表明:近25年间湖北省林地面积总体呈现出先上升后下降的趋势,其中1990—1995年林地面积增加显著,增加幅度为641.14 km^(2);2000—2005年林地面减少显著,减少762.96 km^(2);1990—2015年林地类型主要以有林地、灌木林地和其他林地为主,三者占林地总面积的95%以上;研究区林地在空间上分布较不均匀,鄂西北、西南为林地的主要集中分布区,而在江汉平原、武汉市、荆州市及江门市分布较少,整体呈零星状分布;林地变化活跃区集中在高程500—1000 m、坡度5—15°、气温17—18℃、降水1000—1200 mm的区域。在驱动因素上,自然地理要素的垂直地带性规律影响和制约林地的空间分布态势,而国家政策方针、经济因素和人类活动等因素成为影响林地分布的短期驱动因素。本研究能为湖北省林地制图、生态环境保护和综合评价提供科学依据和理论参考。 展开更多

关键词 林地 生态环境 遥感制图 时空变化 驱动因素

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南海U形海疆线的生态环境分区特征 被引量：2

4

作者 刘宇鹏 唐丹玲 +1 位作者 吴常霞 葛晨东 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期14-30,共17页

南海U形海疆国界线(简称南海U形线)是我国的南海国界线。该研究分析多源卫星遥感和GIS数据,系统研究南海U形海疆线水域的水深地形和环境生态要素,并重点分析2014年生态要素的季节变化,首次整体展现了南海U形线立体水深分布特征。根据海... 南海U形海疆国界线(简称南海U形线)是我国的南海国界线。该研究分析多源卫星遥感和GIS数据,系统研究南海U形海疆线水域的水深地形和环境生态要素,并重点分析2014年生态要素的季节变化,首次整体展现了南海U形线立体水深分布特征。根据海底地形的平缓、波峰、波谷和递增四大特征,将南海U形线分为东北、西北、东、西和南区5个区间。南海U形线总长大于4 000 km。西北区和南区的水深浅且变化平缓(<1 000 m),西区水深呈波峰分布(平均2 303 m),东区水深由南向北递增(>2 000 m);东北区水深最深且呈波谷分布(平均3 535 m)。南海U形线的5个区间,西北区与北部湾盆地、西区与越东断裂、南区与曾母盆地、东区与南海海槽、东北区与马尼拉海沟地形构造相吻合。研究发现季风对南海U形线5个区间海洋环境季节性变化有明显影响:西北区和东北区海表温度温差大,呈冬季最低夏季最高,混合层深度冬季最深春季最浅,海表流场和海表盐度季节变化小,但西北区海表叶绿素a浓度冬季爆发,其余季节呈对数分布,而东北区冬季区内中部略有增长;西区、南区和东区海表温度盐度季节变化小,海表风场和混合层深度冬季最强春季最弱,但海表叶绿素a浓度西区季节变化小,南区区内中部冬季增长明显,东区区内南部冬季小幅增长。西北区和南区(浅地形区)呈相似的季节分布。研究阐明了5个区间具有各自明显的区域性海洋环境特征:西北区海表温度和海表叶绿素a浓度的季节变化最大、西区混合层深度季节变化最大、南区海表流场季节变化最大、东区海表盐度季节变化最大、东北区风场变化大但海表叶绿素a浓度季节变化小。研究显示,南海U形线上的台风路径时空分布南北差异大,东西不均。1945—2016年共604个台风跨过南海U形线,年均8个,路径集中在东北、西北、东3个区,112.3°E以东台风537个,112.3°E以西415个。南海U形线东北区的生态环境受台风"风泵效应"影响最大。1991—2000年为台风多发期,跨线台风年均达11个。研究提出的南海U形海疆线5区间分法,具有科学意义和实践指导作用。 展开更多

关键词 南海U形海疆线 地形 5区间分法 海洋生态环境 季节变化 台风

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南海北部海面高度的季节内变异及其传播特征 被引量：1

5

作者 王霞 方文东 陈荣裕 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1-12,共12页

利用25年(1993-2017)的卫星高度计资料,采用复经验正交函数(complex empirical orthogonal function, CEOF)方法,分析南海北部海区海面高度季节内变异的时空分布及传播特征。标准差分析表明,南海北部海面高度的季节内变异(intra-seasona... 利用25年(1993-2017)的卫星高度计资料,采用复经验正交函数(complex empirical orthogonal function, CEOF)方法,分析南海北部海区海面高度季节内变异的时空分布及传播特征。标准差分析表明,南海北部海面高度的季节内变异(intra-seasonal variability of sea level anomalies, SLA-ISV)在沿陆坡外侧区较强,且 SLA-ISV 表现出明显的季节性变化,冬半年强于夏半年。 CEOF 前两个主要模态能较好地揭示研究海区 SLA-ISV 的时空分布及其传播特征,并表明 SLA-ISV的强度受到季节性变化和年际变化的调制。全年 CEOF 的第一模态揭示 SLA-ISV 从台湾岛西南至西沙群岛以东区域的冬半年西南向传播特征;而全年 CEOF 的第二模态则表现了 SLA-ISV 分别在台湾岛西南和东沙群岛西南的西南向传播特征。南海北部中尺度涡季节变化统计分析表明, CEOF 的分解结果与南海北部的涡旋活动一致。 展开更多

关键词 南海北部 海面高度异常 季节内变异 复经验正交函数分解 中尺度涡

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改进高斯过程回归的高光谱空谱联合分类算法 被引量：10

6

作者 陈静 张静 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1649-1660,共12页

针对高斯过程回归在高光谱图像分类中计算量较大、分类精度较低等问题,提出一种基于改进高斯过程回归的高光谱空谱联合分类算法。算法以最大方差为指标选取样本的子集缩小高斯过程回归参数求解的计算范围,采用平方根矩阵分解法对新添加... 针对高斯过程回归在高光谱图像分类中计算量较大、分类精度较低等问题,提出一种基于改进高斯过程回归的高光谱空谱联合分类算法。算法以最大方差为指标选取样本的子集缩小高斯过程回归参数求解的计算范围,采用平方根矩阵分解法对新添加样本进行模型结果预测,有效提升运算效率;算法以空间-光谱特征信息为基础,在像元近邻空间中重新定义邻域像元空-谱关联距离,将融入空间近邻信息的空-谱关联距离作为权值来度量邻域像元相似性,加大同类地物归为近邻的概率,从而提高地物分类的精度。在Indian Pines和Pavia University两组高光谱数据集上进行仿真实验,实验结果可知,与其他同类算法横向相比,本文提出的改进算法在总体分类精度、平均分类精度和Kappa系数等评价指标至少提高了2.3%,1.4%和1.07%,与改进前的模型算法纵向对比可知,本文提出的改进算法在取得较高总体分类精度的同时,大幅降低了算法的运行时间。 展开更多

关键词 高光谱图像分类 高斯过程回归 最大方差 平方根矩阵分解 空-谱关联距离

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武汉市主城区公园景观的热环境效应 被引量：10

7

作者 陈斌 徐尚昭 +1 位作者 杨顶田 王宏志 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2021年第3期58-66,共9页

针对城市热岛效应给城市居民生活带来的负面影响日益显著的问题,以武汉市为研究区,使用高分2号遥感影像,采用人机交互解译方法得到研究区公园景观类型,同时基于2016年7月23日Landsat-8 OLI影像,采用IB算法(image-based method)反演得到... 针对城市热岛效应给城市居民生活带来的负面影响日益显著的问题,以武汉市为研究区,使用高分2号遥感影像,采用人机交互解译方法得到研究区公园景观类型,同时基于2016年7月23日Landsat-8 OLI影像,采用IB算法(image-based method)反演得到主城区地表温度,对研究区公园景观的热环境效应进行分析。研究表明:公园内部不透水层地表平均温度最高,为36.19℃,而林地、草地和水体平均温度相对较低,均低于30℃,其中水体平均温度最低,仅有27.57℃;公园内部林地、草地和水体上空形成明显低温集聚区,而不透水层地表上空易形成高温集聚区;公园降温影响范围和降温幅度与公园中林草地面积、林草地景观聚集度呈现明显的正相关性,而与不透水层面积和景观聚集度之间呈现明显的负相关性。本研究对于城市公园规划选址、公园内部景观结构设计和提升城市人居环境适宜性都有着重要意义。 展开更多

关键词 景观格局 公园 城市热环境 武汉市 适宜性

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基于土地利用变化的江汉平原景观生态风险时空分异特征分析 被引量：15

8

作者 陈斌 徐尚昭 +2 位作者 周阳阳 王宏志 杨顶田 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期228-234,243,共8页

土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000-2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方... 土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000-2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方法,定量揭示了江汉平原土地利用水平与景观生态风险之间的空间耦合关系。研究表明:(1)2000-2015年江汉平原土地利用类型主要以耕地、水域和建设用地为主,土地转移类型主要以耕地向建设用地转移为主。(2)2000-2015年江汉平原景观生态风险时空演变差异显著,冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。生态风险聚集的高值区主要分布在江汉平原东南部洪湖市,低风险区主要分布在江汉平原西部当阳市及松滋市。(3)2000-2015年江汉平原低生态风险区面积呈现逐渐减小态势,从2000年的2015.63 km^(2),较少到2015年的1960.87 km^(2)。中风险区面积呈现先增加后减少的态势,其中2005-2010年增加幅度最大,达到了2061.26 km^(2)。(4)2000-2005年江汉平原低生态风险重心整体转移不明显,主要集中分布在江汉平原西北部,较低生态风险重心转移空间跨度最大,向西转移了79.80 km。中风险区主要向东北方向转移,较高风险区和高风险区重心主要集中分布在江汉平原东南部洪湖市,且呈现向东北方向转移的趋势,其中较高风险区重心转移速度明显快于高风险区。本研究成果可为城市内部土地利用开发与景观生态风险评价提供科学依据和理论参考。 展开更多

关键词 土地利用 景观生态风险 江汉平原 全局自相关模型

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1988–2017年黄山自然与文化遗产地森林扰动数据集 被引量：1

9

作者 张少宇 朱岚巍 +2 位作者 霍艳辉 杨旭 唐世林 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2019年第3期167-177,共11页

基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用1988–2017年共计30期Landsat 5、Landsat 7、Landsat 8数据进行在线批量处理,结合森林扰动提取算法,提取30年的每年森林扰动变化;利用GEE云平台及ArcGIS 10.5软件进行结果统计及精细制图,... 基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用1988–2017年共计30期Landsat 5、Landsat 7、Landsat 8数据进行在线批量处理,结合森林扰动提取算法,提取30年的每年森林扰动变化;利用GEE云平台及ArcGIS 10.5软件进行结果统计及精细制图,采用流程化的处理方式,得到长时间序列的黄山自然与文化遗产地每年的森林扰动数据集。本数据集可用于黄山遗产地森林时空变化分析、遗产地的要素监测、遗产地的可持续发展等研究,能够清晰地反映黄山自然遗产地在长时间序列监测作用下的变化特征。 展开更多

关键词 自然遗产地 森林扰动 GEE 黄山 LANDSAT

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极端天气陆地河流面源污染对珠江河口叶绿素分布的影响——评价方法构建与应用 被引量：1

10

作者 黄靖雯 孟钊 +5 位作者 冯青郁 马伟伟 万修全 周巍 李佳俊 冯洋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1911-1923,共13页

近十年来,随着我国粤港澳大湾区的建设,珠江流域人口增长十分迅速,食品和能源需求急剧增加,导致流域上游省份农业用地面积增加,下游省份城市化进程加速,随之导致含农业化肥的农田灌溉用水和生活污水排放大幅度增加。流域的面源污染物进... 近十年来,随着我国粤港澳大湾区的建设,珠江流域人口增长十分迅速,食品和能源需求急剧增加,导致流域上游省份农业用地面积增加,下游省份城市化进程加速,随之导致含农业化肥的农田灌溉用水和生活污水排放大幅度增加。流域的面源污染物进入珠江河口,导致河口海域赤潮发生频率明显增高。此外,全球变暖加剧了南海和西太台风等极端天气事件的发生频率,大量的台风在珠江口附近登陆,对人类活动产生的营养盐在海水中再分布产生较大影响。现场及卫星观测表明,台风等极端天气影响浮游植物时空分布的4个主要影响因子为:海水的垂直混合、流域的降水增加、河流淡水及营养盐的大量输入及风场变化。但是,尚未对这些因子如何影响叶绿素分布进行过清晰阐释。研究构建了粤港澳大湾区陆海气集成模拟系统,一方面通过控制实验来对模式敏感性进行测试,另一方面以台风“天鸽”过境珠江口为例,来对台风过境期间海表叶绿素时空变化机理进行探究。结果表明,陆地模式径流分辨率的提高对模拟结果有很大影响,台风“天鸽”过境时,向岸的风抑制了珠江冲淡水排出,促进外海水涌入,提高海表盐度,降低叶绿素浓度。而台风所致的陆地降水在过境后四天(8月27日)通过径流输出至河口,此次剧烈的增水向珠江口输入大量的营养盐,促进浮游植物持续生长,使叶绿素浓度在台风过境两周(9月1日)后仍在增加。研究所构建的集成模拟系统可适于其它受河口面源污染影响的海湾及近海系统。为未来实现赤潮、缺氧等生态灾害预报提供可能性。 展开更多

关键词 珠江口 陆海气集成模式 台风“天鸽” 海表叶绿素浓度

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斯里兰卡海域马林鱼(Makira sp.)的丰度与海表温度之间的关系（英文）

11

作者 Thushani Suleka Madhubhashini ELEPATHAGE 唐丹玲 王素芬 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第3期353-360,共8页

马林鱼(Makira sp.)是斯里兰卡一种有名的海洋鱼类.为了降低在近海区域捕获马林鱼的成本,研究马林鱼的丰度是否受温度的影响十分重要.因此,对2~13.5°N,76.5~88°E区域内2006年的Aqua/MODIS海表温度数据和从斯里兰卡国家水产资... 马林鱼(Makira sp.)是斯里兰卡一种有名的海洋鱼类.为了降低在近海区域捕获马林鱼的成本,研究马林鱼的丰度是否受温度的影响十分重要.因此,对2~13.5°N,76.5~88°E区域内2006年的Aqua/MODIS海表温度数据和从斯里兰卡国家水产资源研究和发展机构获取的2006年的马林鱼捕获数据进行了分析.通过对东北、东南、西北和西南海域的数据分别绘图,分析海表温度和鱼类供应的时空变化以及它们之间的关系.研究结果显示:马林鱼最大的鱼获产量区域位于斯里兰卡海域的西部海域;渔业单位捕捞量随着海表温度变化而变化;捕获马林鱼最大频率的海域海表温度为27~28℃.根据经验累积分布频率(ECDF)分析的结果,渔获率与22~31℃海表温度之间有着显著的关系,尤其与26~31℃海表温度的关系最为显著.对于不同的区域,捕捞马林鱼最合适的时间也不同,东北海域的3—5月和7—10月、西北海域的2—6月和8—9月、东南海域的2—7月和9—12月以及西南海域的3月—次年1月均适合马林鱼的捕捞. 展开更多

关键词 海表温度 Aqua/MODIS 地理信息系统 遥感 经验累积分布频率分析

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1987–2018年儋州湾和三亚珊瑚礁国家级自然保护区浅海珊瑚礁分布数据集

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作者 霍艳辉 朱岚巍 +2 位作者 张少宇 杨旭 唐世林 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2019年第2期23-35,共13页

利用覆盖儋州湾和三亚珊瑚礁国家级自然保护区的GF-2影像、Sentinel-2影像和Landsat TM/OLI影像数据,运用ENVI 5.2和ArcGIS 10.1软件,结合野外调研资料,总结了珊瑚礁生长分布的规律,采用目视解译和阈值分割的方法,提取儋州湾和三亚珊瑚... 利用覆盖儋州湾和三亚珊瑚礁国家级自然保护区的GF-2影像、Sentinel-2影像和Landsat TM/OLI影像数据,运用ENVI 5.2和ArcGIS 10.1软件,结合野外调研资料,总结了珊瑚礁生长分布的规律,采用目视解译和阈值分割的方法,提取儋州湾和三亚珊瑚礁国家级自然保护区浅海珊瑚礁空间分布信息。经过实地采集的光谱信息,对结果进行精度验证,最终得到51期浅海珊瑚礁空间分布数据。本数据集可用于珊瑚礁时空变化分析、生态环境变化等研究,能够清晰地反映时间序列支持下的儋州湾和三亚珊瑚礁国家级自然保护区内珊瑚礁空间分布变化特征。 展开更多

关键词 珊瑚礁 遥感监测 目视解译 阈值分割 信息提取

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