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时间序列MODIS数据赤潮信息提取研究 被引量:6
1
作者 孙丽雅 陈芸芝 汪小钦 《遥感信息》 CSCD 2012年第3期71-77,共7页
MODIS数据在赤潮遥感监测中发挥着重要作用,其较高的光谱分辨率和时间分辨率在赤潮监测中有较大优势。本文利用2008年5月份多个时相MODIS数据对东海赤潮进行了研究,分别采用叶绿素浓度固定阈值法、月平均值差值法和海温及多光谱综合法... MODIS数据在赤潮遥感监测中发挥着重要作用,其较高的光谱分辨率和时间分辨率在赤潮监测中有较大优势。本文利用2008年5月份多个时相MODIS数据对东海赤潮进行了研究,分别采用叶绿素浓度固定阈值法、月平均值差值法和海温及多光谱综合法对水体异常信息进行提取分析。通过对提取图像及其统计数据比较分析发现,固定阈值法所提取的信息会随阈值设置不同而变化,海温及多光谱综合法在有赤潮发生时提取信息与其他方法较一致,在未发生赤潮时则会发生多提误判。叶绿素浓度月平均值差值法所提取的时间序列赤潮信息则最客观地反映了赤潮变化趋势,能够很好地用于东海赤潮遥感监测。 展开更多
关键词 MODIS 赤潮 遥感监测 叶绿素浓度
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基于可见光波段无人机遥感的植被信息提取 被引量:323
2
作者 汪小钦 王苗苗 +1 位作者 王绍强 吴云东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期152-159,159+158,共8页
无人机遥感具有使用成本低、操作简单、获取影像速度快、地面分辨率高等传统遥感无法比拟的优势。该文通过分析仅含红光、绿光和蓝光3个可见光波段的无人机影像中植被与非植被的光谱特性,同时结合健康绿色植被的光谱特征,借鉴归一化植... 无人机遥感具有使用成本低、操作简单、获取影像速度快、地面分辨率高等传统遥感无法比拟的优势。该文通过分析仅含红光、绿光和蓝光3个可见光波段的无人机影像中植被与非植被的光谱特性,同时结合健康绿色植被的光谱特征,借鉴归一化植被指数NDVI的构造原理及形式,提出了一种综合利用红、绿、蓝3个可见光波段的归一化植被指数——可见光波段差异植被指数VDVI(visible-band difference vegetation index)。与其他基于可见光波段的植被指数,如过绿指数EXG(excess green)、归一化绿红差值指数NGRDI(normalized green-red difference index)、归一化绿蓝差值指数NGBDI(normalized green-blue difference index)和红绿比值指数RGRI(red-green ratio index)以及仅用绿光波段的提取结果进行对比分析,结果表明:VDVI植被提取精度高于其他可见光波段植被指数,且阈值在0附近,较易确定。为了验证VDVI的适用性与可靠性,选取与试验影像同一时期拍摄但不同区域的另一影像使用同样的方法提取植被信息。结果表明:VDVI对于仅含可见光波段无人机遥感影像的健康绿色植被信息具有较好的提取效果,提取精度可达90%以上,适用于仅含可见光波段无人机遥感影像的健康绿色植被信息提取。 展开更多
关键词 无人机 植被 提取 可见光波段 可见光波段差异植被指数VDVI
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闽江流域总磷污染关键源区识别及最佳管理措施评估
3
作者 周前 陈芸芝 汪小钦 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第8期179-188,共10页
为了更有效地治理闽江流域的非点源磷污染,文章运用土壤水分评估工具(SWAT)对闽江流域的总磷(TP)负荷进行了模拟,分析了2019-2022年的闽江流域TP污染的时空分布特征,识别出TP负荷的关键源区,评估了不同最佳管理措施方案对流域TP输出的... 为了更有效地治理闽江流域的非点源磷污染,文章运用土壤水分评估工具(SWAT)对闽江流域的总磷(TP)负荷进行了模拟,分析了2019-2022年的闽江流域TP污染的时空分布特征,识别出TP负荷的关键源区,评估了不同最佳管理措施方案对流域TP输出的控制效果。结果表明:(1)2019-2022年间流域TP负荷平均为3531.6 t,年内TP负荷主要集中在丰水期(5-7月),占全年负荷的63%,空间上呈现上游高、中下游低的特征。(2)关键源区主要集中在上游的南浦溪、崇阳溪、松溪和富屯溪等小流域,关键源区面积仅占流域总面积的17.8%,但TP负荷量却占流域总量的36.7%。(3)10 m植被缓冲带是效果最佳的单一措施,年均削减率达到36.28%,且综合措施取得的效果要优于单一措施。 展开更多
关键词 闽江流域 SWAT模型 关键源区 总磷 最佳管理措施
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基于高分二号影像结合纹理信息的茶园提取 被引量:13
4
作者 杨艳魁 陈芸芝 +1 位作者 吴波 汪小钦 《江苏农业科学》 2019年第2期210-214,共5页
为提高高分辨率遥感影像分类精度,针对高分二号影像发展一种综合利用遥感影像光谱和纹理信息的茶园种植区提取方法。该方法首先利用归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化植被指数(MNDVI)构建新的光谱特征——差异归一化差分植被指数(DNDV... 为提高高分辨率遥感影像分类精度,针对高分二号影像发展一种综合利用遥感影像光谱和纹理信息的茶园种植区提取方法。该方法首先利用归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化植被指数(MNDVI)构建新的光谱特征——差异归一化差分植被指数(DNDVI),通过灰度共生矩阵(GLCM)构建新的纹理特征——灰度共生纹理(GLCT),然后结合光谱和纹理特征运用支持向量机(SVM)的方法进行分类。试验采用2种方案(原始波段+光谱特征,原始波段+光谱特征+纹理特征)对影像进行分类,分类总体精度分别为79. 6%、89. 8%,Kappa系数分别为0. 659、0. 788。结果表明,结合纹理信息能明显地提高分类精度,并较好地实现对高分二号影像茶园种植区的分类提取。 展开更多
关键词 高分辨率 光谱 纹理 GLCM 茶园提取
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基于波段运算和纹理特征的高分一号多光谱数据云检测 被引量:10
5
作者 贾亮亮 汪小钦 王峰 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2018年第5期62-68,共7页
针对国产高分一号卫星16m宽幅多光谱遥感影像仅含有可见近红外波段的情况,提出了基于波段运算与空间纹理特征相结合的云检测方法。首先基于光谱特征和波段运算生成初始云掩膜,然后结合纹理特征提高检测精度,最后采用阈值分割生成云掩膜... 针对国产高分一号卫星16m宽幅多光谱遥感影像仅含有可见近红外波段的情况,提出了基于波段运算与空间纹理特征相结合的云检测方法。首先基于光谱特征和波段运算生成初始云掩膜,然后结合纹理特征提高检测精度,最后采用阈值分割生成云掩膜。实验结果表明,该方法能够很好地检测出不同时相、不同类型下垫面上空的云像元,可以满足应用需要。由于在云检测方法中综合应用了波段光谱和空间纹理特征,理论上具有一定的普适性,对其他仅有可见近红外波段的遥感影像云检测具有参考意义。 展开更多
关键词 云检测 GF-1 纹理特征 波段运算 阈值分割
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资源一号04星WFI数据气溶胶反演与验证——以北京市及北京周边地区为例 被引量:4
6
作者 丁宇 汪小钦 王峰 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第3期85-91,共7页
相比目前常用的传感器,资源一号04星(CBERS04)WFI传感器具有较优的时间分辨率、空间分辨率和幅宽优势,对区域气溶胶遥感估算具有较大的应用潜力。针对WFI数据,结合暗像元法和深蓝算法,构建动态查找表参与辐射传输计算,有效地反演出复杂... 相比目前常用的传感器,资源一号04星(CBERS04)WFI传感器具有较优的时间分辨率、空间分辨率和幅宽优势,对区域气溶胶遥感估算具有较大的应用潜力。针对WFI数据,结合暗像元法和深蓝算法,构建动态查找表参与辐射传输计算,有效地反演出复杂地表上空的气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)。结果表明,所提出的构建动态查找表并集成暗像元法和深蓝算法的方法,能较好地反映实际气溶胶分布情况;基于WFI反演的AOD空间分布与MODIS气溶胶产品基本一致,但具有更广的空间分布,更能反映区域AOD的分布细节;与AERONET站点AOD值间具有显著相关性(r>0.94),且67%的反演结果位于误差区间以内,但低值AOD容易出现高估现象。 展开更多
关键词 资源一号04星 WFI传感器 暗像元法 深蓝算法 气溶胶光学厚度 动态查找表
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基于年际Landsat系列数据的长汀县水土流失治理区植被恢复监测 被引量:9
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作者 张仕山 朱雄斌 汪小钦 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第4期43-49,共7页
恢复植被是水土流失治理最普遍的一种方式,植被不仅可以提高水土保持能力,同时也能作为水土流失治理成效好坏的标准。以福建省长汀县2000—2010年治理区为主要研究对象,通过构建2000—2015年以年为时间间隔的季相一致的中等分辨率Landsa... 恢复植被是水土流失治理最普遍的一种方式,植被不仅可以提高水土保持能力,同时也能作为水土流失治理成效好坏的标准。以福建省长汀县2000—2010年治理区为主要研究对象,通过构建2000—2015年以年为时间间隔的季相一致的中等分辨率Landsat时序数据集,利用归一化植被指数NDVI时序集对治理区域植被生长状态进行监测,并定量分析植被恢复情况与治理时间长度以及治理方式之间的关系。结果表明:①治理区域植被整体恢复趋势要明显优于未治理区域;②不同治理方式下植被恢复也有所差别,园改、经济林果和重复治理下植被恢复相对较快,封禁治理下植被恢复速度相对缓慢;③不同治理方式下植被增长幅度存在差异;④同种治理方式下,不同年份开始治理的区域植被恢复趋势也存在一定差异性。研究结果可为区域水土流失治理模式的选择提供参考,以期实现水土流失治理成效定量分析。 展开更多
关键词 水土流失治理 Landsat时序数据集 植被指数 一元线性拟合 植被恢复 长汀县
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GPM与TRMM卫星降雨数据在福建省的适用性对比分析 被引量:10
8
作者 刘益锋 汪小钦 +1 位作者 吴思颖 林梦婧 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期311-316,共6页
降雨是引起土壤侵蚀的外部动力因素,卫星降雨产品能够有效地克服常规降雨观测数据在空间上的不连续性,具有明显空间分布优势。为了探究卫星降雨产品在福建地区的适应性,利用福建省22个全国气象站点的观测数据,分别对全球降雨测量GPM和... 降雨是引起土壤侵蚀的外部动力因素,卫星降雨产品能够有效地克服常规降雨观测数据在空间上的不连续性,具有明显空间分布优势。为了探究卫星降雨产品在福建地区的适应性,利用福建省22个全国气象站点的观测数据,分别对全球降雨测量GPM和热带降雨测量TRMM两种卫星降水数据在日、旬、月、季度几个不同时间尺度上进行了对比分析。结果表明:随着时间尺度增加,GPM和TRMM与地面实测数据的相关性都呈现出依次递增的现象,日均均方根误差RMSE~*逐渐降低,特别是由日到旬尺度变化时RMSE~*出现陡降,而旬和月的差异不大;卫星产品与站点实测数据拟合直线的斜率逐渐趋向于1。在日尺度上,相关性都小于0.5,RMSE~*均大于13 mm/d;在旬尺度上,相关性介于0.7~0.8,RMSE~*均小于5 mm/d;在月尺度上,两者与观测数据的相关性都大于0.9,GPM数据整体上精度优于TRMM数据,但是在福建东南沿海TRMM精度要高于GPM。在季度尺度上两种卫星产品的精度与季节总降雨量呈负相关,季节差异较大;夏季多雨时r值和K值低而RMSE最高,冬季少雨时与地面实测数据一致性高,r和K值最高而RMSE最低,春秋两季也有较好的精度;在不同的季节GPM各项指标均优于TRMM。综合不同时间尺度的结果,总体上,两种卫星降雨数据都具有较高的精度,其中GPM卫星降水数据在福建省的适用性较高,数据的空间分辨率更高,数据精度也略高,更适合于区域应用。 展开更多
关键词 福建省 GPM TRMM 降水量 时间尺度
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基于EnKS和SWAT模型的闽江流域径流数据同化 被引量:1
9
作者 项勇 陈芸芝 +1 位作者 唐丽芳 汪小钦 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期66-75,共10页
地表水文过程中观测变量对状态变量的响应存在时间滞后性,为提高径流数据同化的精度,以闽江流域为研究区,基于集合卡尔曼平滑器(EnKS)和SWAT模型,构建径流数据同化方案,并与集合卡尔曼滤波(EnKF)方法进行对比,评价不同同化模型的精度,... 地表水文过程中观测变量对状态变量的响应存在时间滞后性,为提高径流数据同化的精度,以闽江流域为研究区,基于集合卡尔曼平滑器(EnKS)和SWAT模型,构建径流数据同化方案,并与集合卡尔曼滤波(EnKF)方法进行对比,评价不同同化模型的精度,分析数据同化对不同径流分量的影响。结果表明:EnKS最优时间窗口长度在不同水文周期、流域存在差异;考虑水文模型的时间滞后性可以有效提高模型的同化精度,对比EnKF方法,EnKS方法的纳什效率系数(NSE)在七里街、沙县、竹岐3个站点上分别提升了0.03、0.12、0.03,均方根误差(RMSE)分别减小了7.43%、26.81%、4.25%;数据同化方法对不同径流分量的改进程度存在空间异质性和时间异质性,在高渗透率土壤和陡坡区域EnKS方法能使壤中流获得更显著的改进,丰水期EnKS方法对地表径流的改进较枯水期更明显。 展开更多
关键词 径流 数据同化 EnKS法 SWAT模型 滞后性 闽江流域
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南浦溪流域水稻田氮磷流失空间变化特征分析 被引量:3
10
作者 唐丽芳 陈芸芝 +2 位作者 王钰双 林万强 汪小钦 《亚热带水土保持》 2023年第4期15-20,50,共7页
以福建省南平市水稻主要生产地南浦溪流域为研究区,通过构建SWAT模型,模拟南浦溪流域2017~2019年水稻田氮磷流失情况,以分析该流域氮磷流失空间变化特征,确定南浦溪流域水稻田氮磷流失重点区域。结果表明:南浦溪流域水稻田年均总氮流失... 以福建省南平市水稻主要生产地南浦溪流域为研究区,通过构建SWAT模型,模拟南浦溪流域2017~2019年水稻田氮磷流失情况,以分析该流域氮磷流失空间变化特征,确定南浦溪流域水稻田氮磷流失重点区域。结果表明:南浦溪流域水稻田年均总氮流失量为23.60kg·ha^(-1),其中流域西北部的永兴镇、莲塘镇、临江镇以及西南部的水吉镇、小湖镇等地总氮流失最为严重;同时,该流域年均总磷流失量为3.07kg·ha^(-1),流域南部的漳墩镇、水吉镇以及小湖镇等地总磷流失较为严重。因此,将上述总氮、总磷流失严重区域确定为南浦溪流域水稻田氮磷流失重点区域。 展开更多
关键词 南浦溪流域 水稻田 氮磷流失 SWAT模型
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气候和土地利用变化情景下闽江流域水沙变化模拟 被引量:5
11
作者 余文广 陈芸芝 +1 位作者 唐丽芳 汪小钦 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期216-233,245,共19页
[目的]模拟未来土地利用和气候影响下的流域水沙变化有利于制定适合的流域管理计划。[方法]基于土地利用和气象数据,结合CMIP6气候模式数据、PLUS模型和SWAT模型,定量模拟2030年土地利用及不同气候情景下径流和泥沙的时空变化。[结果](1... [目的]模拟未来土地利用和气候影响下的流域水沙变化有利于制定适合的流域管理计划。[方法]基于土地利用和气象数据,结合CMIP6气候模式数据、PLUS模型和SWAT模型,定量模拟2030年土地利用及不同气候情景下径流和泥沙的时空变化。[结果](1)SWAT模型在闽江流域月尺度模拟精度较好,其中径流模拟的R 2范围为0.80~0.95,NSE范围为0.75~0.91;泥沙模拟的R 2范围为0.75~0.98,NSE范围为0.64~0.94。(2)利用2020年土地利用数据对PLUS模型进行精度评估的Kappa系数为0.77,模拟2030年闽江流域建设用地和耕地将分别增加325.64,1157.51 km^(2)。(3)SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,2025-2035年平均降水量分别增加0.15%和2.18%,年平均气温分别增加0.23,0.62℃。(4)低碳情景和高碳情景下,仅土地利用变化导致年平均径流量相较于基准期分别增加0.08%和0.07%,年平均输沙量分别增加0.24%和减少0.05%;仅气候变化导致年平均径流量相较基准期分别减少4.76%和4.11%,年平均输沙量分别增加18.12%和0.13%;土地利用和气候综合影响导致年平均径流量相较于基准期分别减少4.57%和3.93%,年平均输沙量分别增加18.28%和0.33%。(5)未来气候和土地利用综合变化情景下,地表径流和产沙量较高且增幅较大的区域集中在以南平邵武市为中心的流域西北部和以三明将乐县为中心的流域西南部。[结论]研究结果为未来闽江流域的合理开发建设提供一定参考依据。 展开更多
关键词 闽江流域 气候情景 土地利用变化 径流 输沙量 模拟
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基于TAVI的长汀县植被覆盖度时空变化研究 被引量:12
12
作者 汪小钦 刘亚迪 +1 位作者 周伟东 林敬兰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期289-296,共8页
植被覆盖度(FVC)是指示生态环境状态的重要参数,开展区域FVC估算与分析对于科学决策具有重要意义。利用1988—2013年5个时期的Landsat系列遥感数据,引入地形调节植被指数TAVI来估算FVC,有效消除了阴坡和阳坡由于地形不同造成的差异。研... 植被覆盖度(FVC)是指示生态环境状态的重要参数,开展区域FVC估算与分析对于科学决策具有重要意义。利用1988—2013年5个时期的Landsat系列遥感数据,引入地形调节植被指数TAVI来估算FVC,有效消除了阴坡和阳坡由于地形不同造成的差异。研究结果表明:长汀县植被覆盖情况总体良好,中高以上植被覆盖度区域占全县面积的65%以上,植被覆盖度较高区域主要分布在县域周边;中低以下植被覆盖度区域不到全县面积的15%,主要分布在中部沿汀江两岸的水土流失严重乡镇。1994年植被覆盖度最差,1988—1994年植被覆盖度降低幅度较大,在全县各乡镇都有分布,主要与1993—1994年冬季的严重霜冻有关;1994年后,植被覆盖度逐步提高,2003年以后,植被覆盖度增长较快,尤其是中部原水土流失严重乡镇的植被覆盖度显著改善。长汀县植被覆盖度的变化情况与地方政府对水土流失治理的投入强度密切相关,特别是2000年以来的高强度投入与治理,极大地改善了当地的植被覆盖状况。 展开更多
关键词 植被覆盖度 地形调节植被指数 时空变化 长汀县
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基于地形调节植被指数估算长汀县植被覆盖度 被引量:13
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作者 刘亚迪 汪小钦 江洪 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2015年第1期164-171,共8页
植被覆盖度遥感估算最常用的方法是基于植被指数构建模型,但大部分的植被指数没有考虑地形的影响。以福建省长汀县作为研究区,引入能消除地形影响的地形调节植被指数(topography adjusted vegetation index,TAVI),利用像元二分模型估算... 植被覆盖度遥感估算最常用的方法是基于植被指数构建模型,但大部分的植被指数没有考虑地形的影响。以福建省长汀县作为研究区,引入能消除地形影响的地形调节植被指数(topography adjusted vegetation index,TAVI),利用像元二分模型估算植被覆盖度,旨在研究TAVI对植被覆盖度估算结果的影响,并与基于归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)估算的结果进行比较。根据目视效果和统计指标的分析表明:基于TAVI估算的植被覆盖度精度高于基于NDVI的估算结果,并能有效降低阴坡阳坡间的差异,提高阴坡区域植被覆盖度的估算精度。 展开更多
关键词 植被覆盖度 地形调节植被指数(TAVI) 归一化差值植被指数(NDVI)
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基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价 被引量:13
14
作者 汪小钦 林梦婧 +3 位作者 丁哲 周珏 汪传建 陈劲松 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第13期4302-4315,共14页
生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecolog... 生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价"网状"指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)、年降水量和植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Coverage)3个指标的使用频次百分比均超过了50%,说明指标自动筛选模型的合理性;开孔河流域空间分布差异显著,总体上西北高、东南低,东南部和中部绿洲区外围生态健康状况较差,西北部河谷地带和中部两大绿洲区生态健康状况较好;17年来,流域生态质量整体趋于改善,显著改善区域占10.26%,远高于显著退化的1.61%,显著改善区域以孔雀河绿洲最为明显。开孔河流域生态健康的总体好转趋势说明区域生态综合治理取得一定成效。 展开更多
关键词 生态健康评价 指标自动筛选模型 网状指标体系 压力-状态-响应(PSR)框架 新疆开孔河流域
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赤潮水体水质遥感参数时空变化分析 被引量:8
15
作者 陈曦 汪小钦 陈芸芝 《遥感信息》 CSCD 2014年第3期88-93,共6页
以福建厦门附近海域2011年7月发生的一次赤潮为例,利用赤潮发生前后多时相的MODIS数据,分析叶绿素a浓度(Chl-a)、海水表面温度(SST)及波段光谱信息(Rrs比值、nLw比值)等水体特征参数在赤潮发生前后的时空变化规律。通过基于时间序列的... 以福建厦门附近海域2011年7月发生的一次赤潮为例,利用赤潮发生前后多时相的MODIS数据,分析叶绿素a浓度(Chl-a)、海水表面温度(SST)及波段光谱信息(Rrs比值、nLw比值)等水体特征参数在赤潮发生前后的时空变化规律。通过基于时间序列的异常图与历史资料对比后发现:赤潮水体Chl-a、SST、Rrs比值、nLw比值大于非赤潮水体,赤潮水体在赤潮发生时变化明显,有明显拐点。Chl-a赤潮发生前基本没有变化,赤潮发生时急剧升高,赤潮退去后平稳下降;SST变化平稳;Rrs比值、nLw比值在赤潮严重时有极大值。赤潮发生前后水质参数的时间变化特征可为赤潮监测预报提供参考。 展开更多
关键词 MODIS 赤潮 遥感监测
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基于SWAT模型的气候变化下水文响应分析——以福建省长汀县朱溪小流域为例 被引量:2
16
作者 周伟东 汪小钦 《亚热带水土保持》 2019年第2期1-6,共6页
本文以长汀县河田地区朱溪小流域为研究区,基于多年的气象、水文数据及高程数据模型、土地利用图、土壤类型图等,构建朱溪小流域SWAT模型。本文在假设下垫面条件不变的情况下应用假定气候情景法,通过改变日最高、最低气温值和逐日降雨... 本文以长汀县河田地区朱溪小流域为研究区,基于多年的气象、水文数据及高程数据模型、土地利用图、土壤类型图等,构建朱溪小流域SWAT模型。本文在假设下垫面条件不变的情况下应用假定气候情景法,通过改变日最高、最低气温值和逐日降雨量值构建15种不同的气候条件情景定量模拟分析气候变化对朱溪小流域径流的影响。研究结果表明:降水和温度的变化共同影响着朱溪小流域的产流过程,朱溪小流域的径流量与降雨量呈现正相关关系,与气温呈现负相关关系;相对于温度变化对朱溪小流域径流的影响,降雨量对于研究区径流量的影响更大。 展开更多
关键词 SWAT模型 水文响应 径流量 土地利用/覆被 长汀县 朱溪小流域
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一种应用大津法的自适应阈值水体提取方法 被引量:32
17
作者 袁欣智 江洪 +1 位作者 陈芸芝 汪小钦 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2016年第5期36-42,共7页
针对基于单一阈值的大范围水体提取同时存在着漏提与误提的局限性,提出了基于大津法的局部范围阈值自适应确定的方法。通过分析水体与其背景地物的光谱特征,发现归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)直方图呈现明显... 针对基于单一阈值的大范围水体提取同时存在着漏提与误提的局限性,提出了基于大津法的局部范围阈值自适应确定的方法。通过分析水体与其背景地物的光谱特征,发现归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)直方图呈现明显的双峰分布,对NDWI使用大津法可以较准确地自动计算出水体与非水体的阈值。在初始阈值提取的水体信息的基础上,通过窗体提取局部范围的水体及其背景并进行局部自适应阈值的计算,实现自适应阈值水体信息的提取。使用环境小卫星影像对闽江流域进行水体提取实验,结果表明该方法可实现大范围水体快速提取,提取精度为95.25%,较全局统一阈值提取精度提高5.25%,并能在一定程度上消除地形阴影与建筑物等的影响,对细小水体的提取精度有所提高。 展开更多
关键词 自适应阈值 水体提取 大津法 归一化水体指数 HJ-1A/B星
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新疆生态质量变化趋势遥感分析 被引量:23
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作者 周紫燕 汪小钦 +2 位作者 丁哲 陈芸芝 汪传建 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2907-2919,共13页
新疆是我国西部生态环境问题比较突出的区域,开展生态状况调查评估、及时掌握生态质量状况及其变化特征是环境保护的一个研究重点。以遥感数据为基础,根据构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)的思想,改变土壤基线所经过... 新疆是我国西部生态环境问题比较突出的区域,开展生态状况调查评估、及时掌握生态质量状况及其变化特征是环境保护的一个研究重点。以遥感数据为基础,根据构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)的思想,改变土壤基线所经过的原点,提出表征土壤湿度的垂直湿度指数(Perpendicular Moisture Index,PMI)。基于代表绿度的垂直植被指数(Perpendicular Vegetation Index,PVI)、代表湿度的垂直湿度指数PMI和代表热度的地表温度(Land Surface Temperature,LST),利用空间几何原理创建了植被⁃湿度⁃温度生态指数(Vegetation⁃Moisture⁃Temperature Ecological Index,VMTEI)。利用MODIS数据计算了新疆2000—2018年的VMTEI,并进行趋势分析。结果表明:VMTEI集成了植被、湿度和热度的信息,能很好地反映新疆生态质量的空间分布和时间变化趋势。新疆生态质量状况总体空间分布格局变化不大,与植被分布特征比较一致,呈现出纬向伸展的变化,不同生态系统VMTEI均值差异明显,湿地生态系统生态质量状态最好,VMTEI均值为0.43左右,其次为森林生态系统;最差的是荒漠生态系统,VMTEI仅为0.28。近20年来,新疆生态状况总体上得到改善,其中,生态状况明显改善的区域占2.332%,主要集中在塔里木河干流、伊犁河、额敏河和天山北坡绿洲经济带,以农田、聚落生态系统为主,主要原因为三北防护林建设、风沙治理、城市绿地面积增加造成的生态质量状况改善;生态状况严重退化的区域占0.430%,主要集中在塔克拉玛干沙漠外围、博斯腾湖、艾比湖以及零星分布于新疆的不同地区,以湿地生态系统为主,主要由于人为因素和气候变化造成平原湖泊以及部分水库的生态退化。 展开更多
关键词 空间几何原理 垂直植被指数 垂直湿度指数 地表温度 植被⁃湿度⁃温度生态指数 趋势分析 新疆
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基于随机森林算法的水土流失影响因子重要性分析 被引量:20
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作者 陈妙金 汪小钦 吴思颖 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期209-219,共11页
水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平... 水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平均精确率减少值(MDA)和平均不纯度减少值(MDG)归一化相加的方法确定要素重要性,并与MDA和MDG排序赋值相加的方法进行对比。结果表明:随机森林算法适用于水土流失影响因子重要性分析;归一化相加法对因子重要性的表征效果较好,优于排序赋值相加法,不仅能判别因子的相对重要性,还可定量表达因子间差异的显著性;在所分析的六个要素中,植被覆盖度最为重要,地形特征次之,而土壤类型对是否发生水土流失重要性影响较弱,与已有的实验和研究结果吻合,结果合理。在判断无流失与其它流失等级间关系时,植被覆盖度的重要性具有很大的优势,量级上是第二位的2倍以上。 展开更多
关键词 水土流失 因子重要性 随机森林算法 平均精确率减少值(MDA) 平均不纯度减少值(MDG)
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闽江流域不同土地利用情景下的径流响应研究 被引量:18
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作者 王钰双 陈芸芝 +1 位作者 卢文芳 田扬 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期30-36,共7页
通过构建适用于闽江流域的SWAT分布式水文模型,结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,以定量分析土地利用变化对流域径流影响。结果表明:(1)经过参数率定的SWAT模型,率定期和验证期的评价指标R 2>0.9,NSE>... 通过构建适用于闽江流域的SWAT分布式水文模型,结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,以定量分析土地利用变化对流域径流影响。结果表明:(1)经过参数率定的SWAT模型,率定期和验证期的评价指标R 2>0.9,NSE>0.8,|PBIAS|<10%,符合模型径流模拟要求,在闽江流域具有良好的适用性;(2)相比闽江流域现状土地利用情景,耕地储备、建设开发情景下流域年均径流量分别增加12.41%,22.89%;植被恢复、分区调控情景下流域年均径流量减少4.09%,1.61%,林地和草地类型能有效减缓地表径流,减小径流年际变化量,而耕地、建设用地类型产流作用明显;(3)结合涵养指数值及丰、枯水期月均径流模拟结果分析,研究流域内林地和草地类型涵养水源、调节径流功能显著,耕地和建设用地类型径流调节能力较差,但前者水源涵养能力相对优于后者;(4)以“闽西北区合理开发耕地,保护森林,闽东北区推广坡度工业”为依据设置的分区调控情景,既能有效减缓与调节流域径流,又能保证区域粮食产量与促进经济发展,实现生态效益与经济效益统一,为闽江流域科学高效、可持续的土地利用规划提供参考。 展开更多
关键词 SWAT模型 土地利用变化 径流模拟 闽江流域
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