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中国城镇生态环境遥感监测现状及发展趋势 被引量：42
1
作者 赵少华 刘思含 +2 位作者 刘芹芹 吴艳婷 吴迪 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1261-1271,共11页
城镇生态环境是国家生态文明和美丽中国建设的重要组成部分,而目前中国城镇化快速发展过程中出现了重污染天气、黑臭水体、土壤污染、城市热岛效应等突出生态环境问题。环境监测是掌握城镇生态环境质量状况、环境管理和环境执法的基础,... 城镇生态环境是国家生态文明和美丽中国建设的重要组成部分,而目前中国城镇化快速发展过程中出现了重污染天气、黑臭水体、土壤污染、城市热岛效应等突出生态环境问题。环境监测是掌握城镇生态环境质量状况、环境管理和环境执法的基础,遥感技术在城镇生态环境监测中发挥着重要作用。文章主要从通常关注的空气质量、水体水质、土壤污染和生态资源4个方面,从遥感数据源、遥感监测模型方法、存在问题等方面概述目前中国城镇生态环境遥感监测的总体现状,指出目前存在城镇复杂地表高反射噪声与气溶胶多次散射引起污染气体反演的不确定性、现有算法无法适用于高浑浊的城镇黑臭水体和高清洁的饮用水源地这两类特殊光谱特征水体、城镇土壤污染难监测、城镇地表温度与生态要素高精度反演等技术瓶颈,以及时空分辨率低、监测精度不高、技术体系缺乏、专题产品少、业务应用程度低等问题与不足,提出中国城镇生态环境综合监测亟需攻克的系列监测要素精度提升关键技术、业务应用模式、服务模式等发展趋势,为中国新时期生态环境保护、打好污染防治攻坚战、城镇化建设等重要工作提供支持。 展开更多
关键词 空气质量 水体水质 土壤污染 生态资源
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高分五号卫星影像城市不透水面提取研究 被引量：5
2
作者 程吉 孙根云 +5 位作者 姚延娟 朱海涛 刘思含 黄惠 张爱竹 王飞 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第12期161-168,共8页
GF-5卫星已经在生态环境监测、土地资源调查、荒漠化监测、水资源管理调度等领域开展了应用,但是关于城市不透水面提取还没有针对GF-5卫星的相关研究,因此研究GF-5卫星的不透水面提取对推动其在城市环境等领域的应用具有重要意义。分析G... GF-5卫星已经在生态环境监测、土地资源调查、荒漠化监测、水资源管理调度等领域开展了应用,但是关于城市不透水面提取还没有针对GF-5卫星的相关研究,因此研究GF-5卫星的不透水面提取对推动其在城市环境等领域的应用具有重要意义。分析GF-5卫星数据特点,以全谱段数据为基础,利用混合像元分解法研究GF-5卫星提取城市不透水面的性能,并和Landsat8 OLI数据做对比分析。试验结果表明:GF-5卫星提取的不透水面分布与Landsat 8 OLI数据的结果总体一致,由于GF-5卫星空间分辨率更高,提供的不透水面细节信息更加丰富,因此对裸土有一定的区分能力,尤其是对干燥裸土;但GF-5卫星在提取城市不透水面时容易受到阴影的干扰。总体而言,GF-5卫星在城市不透水面监测方面具有较大的应用潜力,有望在中国的城市环境监测领域发挥重要作用。 展开更多
关键词 高分五号 全谱段 Landsat 8 城市不透水面
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“散乱污”企业遥感动态监管技术及应用 被引量：4
3
作者 王桥 厉青 +8 位作者 王中挺 平凡 乔琦 陈国强 谢品华 陈辉 赵爱梅 左德山 胡肇焜 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期511-522,共12页
针对京津冀及周边等大气污染重点地区“散乱污”企业监管缺乏有效技术手段的问题,以卫星遥感技术为基础,综合利用地面站点空气质量监测、车载走航遥测技术、污染源在线监测等多种技术手段,建立了一套“散乱污”企业动态监测与整治效果... 针对京津冀及周边等大气污染重点地区“散乱污”企业监管缺乏有效技术手段的问题,以卫星遥感技术为基础,综合利用地面站点空气质量监测、车载走航遥测技术、污染源在线监测等多种技术手段,建立了一套“散乱污”企业动态监测与整治效果评估的方法体系,并以京津冀及周边大气污染重点区域“2+26”城市中的廊坊市为典型示范区开展了应用.结果表明:①基于卫星遥感建立的大气污染指数模型及重点关注网格可以很好地指示“散乱污”企业重点集聚区,2018年3月廊坊市在重点关注网格内识别出疑似“散乱污”企业42处.②廊坊市“散乱污”企业PM 2.5和NO 2的整治效果明显,与2017年相比,2018年其对全市PM 2.5浓度和NO 2对流层柱浓度下降的贡献率分别达11.14%和5.95%.③廊坊市“散乱污”企业分布及整治效果核查验证表明,建立的“散乱污”企业识别方法有效,污染企业识别率达79%,“散乱污”企业整治效果明显,待核验的42处疑似企业中已拆除或关停的企业有14家,其他为中小型企业.车载走航遥测技术可以有效配合现场核验,核验的疑似“散乱污”企业沿线中因“散乱污”企业已整治完毕,现场观测显示污染程度较低.研究显示,建立的“散乱污”企业动态监管技术,不仅可以掌握“散乱污”企业区域污染分布规律,而且可以有效提取重点监管目标及评估管控效果,解决了目前“散乱污”企业监管技术手段缺乏的问题,并可应用于中小企业的监管,对提升我国大气环境精准治污、科学治污水平意义重大. 展开更多
关键词 “散乱污”企业 卫星遥感 动态监管
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黄河流域生态质量时空变化分析 被引量：48
4
作者 计伟 刘海江 +4 位作者 高吉喜 马欢 宋婷 高艳妮 冯朝阳 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1700-1709,共10页
黄河流域在我国社会经济发展和生态安全格局构建方面具有十分重要的地位,流域的生态保护和高质量发展上升为国家重大战略,同时也面临着生态系统退化、水土流失、湿地萎缩等生态问题.为了解黄河流域生态质量状况及其时空变化特征,分析了... 黄河流域在我国社会经济发展和生态安全格局构建方面具有十分重要的地位,流域的生态保护和高质量发展上升为国家重大战略,同时也面临着生态系统退化、水土流失、湿地萎缩等生态问题.为了解黄河流域生态质量状况及其时空变化特征,分析了黄河流域生态格局、植被、生物多样性、生态系统功能和服务价值、县域生态质量等多方面的数据和文献资料.结果表明:①黄河流域大部分县区生态质量状况一般,植被覆盖度由东南向西北递减,上游地区生态系统服务价值高于中游和下游;②2000—2018年农田生态系统面积占比持续下降,森林、水域面积占比略有增加,聚落面积占比持续上升,20世纪80年代以来整体植被覆盖和生产力状况得到改善,重要生态功能区的生态系统服务价值明显提升;③大部分地区生态状况改善幅度有限,局部仍有退化,流域的生物多样性依然受到严重威胁.因此,建议在恢复植被覆盖的基础上,开展优化生态结构、维护生态过程的相关研究,重点关注生态敏感地区生态保护成效的评估和提升,农耕地区农田生产力对自然生态系统的影响,以及城镇化过程对生态系统服务和生态安全的影响;同时建立黄河流域生态质量综合监测体系,开展监测指标与技术方法的机理和应用研究,这不但是流域生态质量时空变化分析的基础,也是生态保护恢复和管理工作的支撑. 展开更多
关键词 黄河流域 生态质量 时空变化
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基于承灾脆弱性与生态系统服务供需匹配的城市空间治理分区 被引量：9
5
作者 许萌 董潇楠 +2 位作者 谢苗苗 王玉 仝徳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第15期6012-6023,共12页
城市空间普遍面临抵御灾害能力不足的问题。构建承灾脆弱性视角下的城市生态系统服务供需分析框架对提升国土空间抵御灾害的能力具有重要意义。以珠海市为例,选择与提升区域抵御自然灾害能力高度相关的生态系统服务类型,运用InVEST模型... 城市空间普遍面临抵御灾害能力不足的问题。构建承灾脆弱性视角下的城市生态系统服务供需分析框架对提升国土空间抵御灾害的能力具有重要意义。以珠海市为例,选择与提升区域抵御自然灾害能力高度相关的生态系统服务类型,运用InVEST模型及遥感信息模型评估生态系统服务供给,构建承灾脆弱性评价模型评估需求,利用供需匹配分析识别亟需治理的风险区。研究结果表明:(1)珠海市生态系统服务有高供给高需求、高供给低需求、低供给高需求和低供给低需求4种供需匹配类型,各项服务供需失衡程度为土壤保持服务>水源涵养服务>台风灾害防护服务;(2)基于供需匹配类型和主导风险类型划分了四大类风险区,高危、中危、低危风险区和安全区面积占比为29.23%、21.70%、33.06%、16.01%,风险区等级与建设用地面积占比之间存在较好的对应关系;(3)根据风险区类别提出了多项风险综合治理区、双项风险复合治理区、主导风险专项治理区3种治理策略分区。生态系统服务供需匹配分析通过识别承灾脆弱性与承灾能力不匹配的热点区域,为区域/城市国土空间治理和增强国土空间抵御灾害的能力提供参考。 展开更多
关键词 城市空间治理 承灾脆弱性 生态系统服务 供需匹配 珠海市
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中原城市群生态系统服务价值时空变化研究 被引量：15
6
作者 柳敏 赵少华 +3 位作者 王亚婷 李元征 胡婵娟 王玉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第11期17-22,28,共7页
中原城市群是落实黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的重要区域之一,为了给其生态管理策略优化提供参考,采用遥感模型和当量因子评价方法、GIS空间分析工具,定量评估了2000—2018年中原城市群的生态系统服务价值(ESV)并分析其时空... 中原城市群是落实黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的重要区域之一,为了给其生态管理策略优化提供参考,采用遥感模型和当量因子评价方法、GIS空间分析工具,定量评估了2000—2018年中原城市群的生态系统服务价值(ESV)并分析其时空变化趋势。研究结果显示:2000—2018年中原城市群ESV总体呈现出前期稳定向好、后期快速减小的趋势,其中2000年、2005年、2010年、2015年、2018年ESV总量分别为5880.98亿、5906.53亿、5906.56亿、5889.91亿、5797.80亿元;在各类生态系统中,农田和森林是主要贡献者,平均每年提供的ESV分别占ESV总量的48.0%、35.9%。研究时段内ESV增幅较大的生态系统类型有河流与湖泊、森林,ESV减幅较大的生态系统有农田、草地、湿地;研究时段内ESV增大的生态服务类型有水文调节、废物处理、提供美学景观,ESV减小的生态服务类型有食物生产、原材料生产、气体调节、气候调节、保持土壤、维持生物多样性;研究时段内总ESV冷热点空间分布相对稳定,热点在城市群西部和南部,冷点在中心城市郑州和大都市区;地均ESV冷热点分布表现出西部热点收缩、东部冷点扩张的趋势,其中热点由长治收缩至晋城,冷点由濮阳扩展至聊城。 展开更多
关键词 生态系统 服务价值 中原城市群 黄河流域
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海河流域氮磷面源污染空间特征遥感解析 被引量：48
7
作者 冯爱萍 吴传庆 +3 位作者 王雪蕾 王洪亮 周亚明 赵乾 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2999-3008,共10页
以MODIS遥感数据为驱动,采用以遥感像元为基本模拟单元的DPeRS(Diffuse pollution estimation with remote semsing)面源污染负荷估算模型,分析了2016年海河流域氮磷面源污染空间分布特征,并对“十三五”《重点流域水污染防治规划》中... 以MODIS遥感数据为驱动,采用以遥感像元为基本模拟单元的DPeRS(Diffuse pollution estimation with remote semsing)面源污染负荷估算模型,分析了2016年海河流域氮磷面源污染空间分布特征,并对“十三五”《重点流域水污染防治规划》中划定的海河流域172个控制单元进行面源污染优先控制单元分析.结果表明,2016年海河流域总氮(TN)排放量为13.62万t,入河量为2.53万t;总磷(TP)排放量为8152t,入河量为1597t;空间分布上,海河流域中部和南部地区氮磷面源污染较重,其中河北省片区氮磷面源污染物排放量及入河量最大;农田径流型是海河流域氮磷面源污染的主要类型,其次城镇径流影响也较大;筛选出海河流域TN和TP面源污染优先控制单元分别为127和131个,面积占比分别为84.2%和87.0%. 展开更多
关键词 面源污染 遥感 氮磷 海河流域
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基于GEE平台的黄河流域水体指数研究 被引量：9
8
作者 孙根云 邵宝婕 +3 位作者 丁孙金衍 姚延娟 付航 王霓妮 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第3期119-124,共6页
黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一... 黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一种黄河流域水体指数(YRBWI),与归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和阴影水体指数(SWI)进行水体提取效果对比。结果表明,YRBWI对黄河流域水体提取的效果最好,具体表现在可以解决山体阴影混淆问题,能准确提取高含沙量水体;与NDWI、MNDWI和SWI相比,YRBWI的OA和Kappa值最大,说明YRBWI的水体提取精度最高;YRBWI的水体提取精度对阈值的变化不敏感,具有较强的抗干扰性。 展开更多
关键词 水体提取 YRBWI GEE Sentinel-2 山影 黄河流域
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高光谱影像奇异谱特征提取和分类方法 被引量：3
9
作者 赵莹莹 潘兆杰 +3 位作者 付航 张爱竹 姚延娟 孙根云 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2022年第4期1-9,共9页
针对高光谱影像中地物的尺度复杂多样,并且存在“同物异谱、同谱异物”现象,给影像的解译和分类带来了困难,以及高光谱影像维度过高容易造成分类中的维数灾难等难题,提出了一种结合超像素的改进二维奇异谱分析(two-dimensional singular... 针对高光谱影像中地物的尺度复杂多样,并且存在“同物异谱、同谱异物”现象,给影像的解译和分类带来了困难,以及高光谱影像维度过高容易造成分类中的维数灾难等难题,提出了一种结合超像素的改进二维奇异谱分析(two-dimensional singular spectrum analysis combining with superpixels,S2DSSA),与局部Fisher判别分析(local Fisher discriminant analysis,LFDA)相融合,共同提取影像的光谱-空间特征,并使用支持向量机(support vector machine,SVM)来进行分类,记为S2DSSA-LFDA-SVM的方法。超像素2DSSA将2DSSA作用于每个构造的超像素规则区域,能够自适应地提取地物的空间特征。在其基础上,LFDA进一步挖掘光谱维度的流形结构,实现光谱特征提取和降维。实验结果证明,在两个经典高光谱数据集上,所提出方法的总体精度相比于原始数据分别提升了31.7%和12.9%,相比于其他先进的光谱-空间分类算法有2%~6%不同程度的提升。 展开更多
关键词 高光谱影像 S2DSSA LFDA 特征提取 分类
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平流层臭氧深度侵入对典型城区的影响过程分析 被引量：3
10
作者 杨晓钰 马鹏飞 +6 位作者 边萌 孙凤娟 孙军 刘建军 王玉 张建辉 赵少华 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期79-87,共9页
中纬度平流层臭氧深度侵入是造成对流层至近地面臭氧浓度突增的原因之一。筛选春夏季臭氧浓度升高时段的高分辨率大气再分析数据ERA5,以位涡值的下沉趋势分析了对流层顶折叠位置及变化过程;以AIRS数据反演了臭氧浓度、一氧化碳浓度和相... 中纬度平流层臭氧深度侵入是造成对流层至近地面臭氧浓度突增的原因之一。筛选春夏季臭氧浓度升高时段的高分辨率大气再分析数据ERA5,以位涡值的下沉趋势分析了对流层顶折叠位置及变化过程;以AIRS数据反演了臭氧浓度、一氧化碳浓度和相对湿度的垂直廓线,并估计了其分布及相关性;以近地表污染物浓度变化、HYSPLIT模型后向轨迹分析结果证实了臭氧侵入气团的运移轨迹和局地效应;通过激光雷达监测结果观测臭氧垂直浓度分布,确定了臭氧浓度最大值所处高度,判定了受影响近地点的浓度升高时刻;以边界层高度变化、气象条件分析结果及当地与周边城市地面监测数据的逐小时变化情况等综合信息,进行了区域确认和近地面影响判定。通过以上数值综合分析,对城市地区受平流层臭氧深度侵入影响的过程和具体时间进行了详细再现,可为排除非人为排放因素导致的近地表臭氧浓度增加提供回溯分析,为臭氧污染防控决策提供依据。 展开更多
关键词 平流层臭氧侵入 位涡 臭氧廓线 HYSPLIT模型 臭氧地面监测 臭氧激光雷达
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