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三江源大型食草动物数量无人机自动监测方法
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作者 朱伟伟 +1 位作者 赵新全 《兽类学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期450-457,共8页
应用无人机进行动物调查的研究越来越多,但是缺乏有效的自动处理图像方法,使得目视解释的工作量较大。为研究快速与准确估算三江源区域大型食草动物数量的方法,本文使用两种无人机进行7个站点的遥感影像采集。首先对无人机影像进行灰度... 应用无人机进行动物调查的研究越来越多,但是缺乏有效的自动处理图像方法,使得目视解释的工作量较大。为研究快速与准确估算三江源区域大型食草动物数量的方法,本文使用两种无人机进行7个站点的遥感影像采集。首先对无人机影像进行灰度化,使矩阵维数下降但梯度信息仍然保留,使运算速度大幅度提高;其次对影像开展高斯滤波,高斯滤波将数据进行能量转化,排除掉属于低能量部分的噪声;第三开展阈值处理得到二值化图像;采用样本中动物形态学特征开展形态运算,先用开运算消除小物体尽可能排除干扰,同时不误删牲畜,再用闭运算排除小型黑洞将同一对象连通不重复计数;最后从二值图像中检索轮廓,并返回检测到的轮廓的个数;从而自动获得主要大型食草动物物种数量与空间分布。精度检验方法为手工计数与自动计数结果比较,相对误差3.1%~6.5%,大多数情况均可达到此水平。采用计算机自动处理图像后,每张图像处理和计数的平均时间小于3 s。无人机影像的自动处理方法可为今后大规模进行藏羊、牦牛、西藏野驴和藏原羚等动物调查提供一种有效、可靠的技术途径。 展开更多
关键词 三江源 大型食草动物 无人机遥感 阈值分割 自动计数
无人机影像的面向对象水稻种植面积快速提取
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作者 张淼 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期789-798,共10页
基于抽样技术的地面调查与遥感影像分类相结合的方法在大范围作物种植面积提取中得到广泛使用。无人机影像具有低成本、高时效、高分辨率的一系列优点,可以快速实现特定区域范围内的农情采样任务。本文以水稻样地为研究对象,采用便携式... 基于抽样技术的地面调查与遥感影像分类相结合的方法在大范围作物种植面积提取中得到广泛使用。无人机影像具有低成本、高时效、高分辨率的一系列优点,可以快速实现特定区域范围内的农情采样任务。本文以水稻样地为研究对象,采用便携式无人机Mavic Pro进行航拍。对所获取无人机影像进行预处理生成分辨率为3.95cm/pix的正射影像,采用面向对象的思想,目视评价和ESP工具相结合快速选择了最优分割尺度为300,应用了支持向量机、随机森林和最邻近监督分类方法对影像进行了地物分类和水稻面积快速提取。采用目视解译分类结果进行分类结果和面积精度评价,总体精度最高的方法为最邻近分类法,此时水稻分类用户精度为95%,面积一致性精度为99%。研究结果说明了无人机遥感和自动分类能够在平原水稻种植区快速获取样方内高分辨率影像并提取水稻种植面积,弥补了农田被遮挡时地面调查数据的缺失,为大范围水稻种植面积、产量等信息的计算提供样本和验证依据。 展开更多
关键词 无人机影像 水稻 面向对象分割 最近邻监督分类 种植面积
应用Sentinel-2A NDVI时间序列和面向对象决策树方法的农作物分类
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作者 杜保佳 张晶 +3 位作者 王宗明 毛德华 张淼 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期740-751,共12页
农作物种植结构是农业生产活动对土地利用的表现形式。及时精确地获取农作物的空间分布信息对指导农业生产、合理分配资源以及解决粮食安全问题等具有重要意义。目前农作物信息提取研究大多局限于中低分辨率遥感影像的NDVI时间序列,影... 农作物种植结构是农业生产活动对土地利用的表现形式。及时精确地获取农作物的空间分布信息对指导农业生产、合理分配资源以及解决粮食安全问题等具有重要意义。目前农作物信息提取研究大多局限于中低分辨率遥感影像的NDVI时间序列,影响了作物空间分布信息提取的准确性。随着Sentinel-2A卫星成功发射,为高分辨率NDVI时间序列的构建提供了可能。本文以黑龙江省北安市为研究区,基于覆盖完整生育期的Sentinel-2A多光谱数据,构建10 m分辨率的NDVI时间序列数据集,利用Savitzky Golay (S-G)滤波器对Sentinel-2A NDVI时间序列数据进行平滑。基于典型时相的多光谱数据和NDVI时间序列构建面向对象决策树分类模型进行作物类型遥感识别。通过对样本的NDVI时间序列曲线分析,可以得出NDVI时间序列能够清晰地区分作物物候差异。此外,本文还利用面向对象分类和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类两种方法,对典型时相的多光谱数据进行了作物分类对比实验,并对结果进行了对比分析。研究结果表明:①典型时相多光谱数据引入平滑重构后的NDVI时间序列能够更好地描述作物的物候特性,能够准确刻画研究区作物发育情况,有效区分各类作物;②通过对比分类实验发现,典型时相多光谱数据引入NDVI时间序列特征,增强了不同作物之间的光谱差异,提高了作物分类精度,总体精度和kappa系数较典型时相多光谱数据进行分类的结果分别提高了7.7%和0.055;③基于面向对象的决策树分类模型在作物分类的结果中精度最高,总体精度为96.2%,kappa系数为0.892。本研究的方法为其他大区域农作物的分类提供了重要参考和借鉴价值。 展开更多
关键词 Sentinel-2A 时序数据 NDVI 面向对象 决策树 农作物 种植结构 北安市
Google Earth Engine支持下的江苏省夏收作物遥感提取
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作者 何昭欣 张淼 +1 位作者 邢强 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期752-766,共15页
江苏省是农作物种植大省,国家统计局统计数据显示,江苏省近10年冬小麦、冬油菜的总播种面积分列全国第五、第七,快速准确地获取冬小麦和冬油菜的空间分布对于该省的农业发展具有重意义。基于单机的传统遥感分类能够准确获取农作物的空... 江苏省是农作物种植大省,国家统计局统计数据显示,江苏省近10年冬小麦、冬油菜的总播种面积分列全国第五、第七,快速准确地获取冬小麦和冬油菜的空间分布对于该省的农业发展具有重意义。基于单机的传统遥感分类能够准确获取农作物的空间分布信息,但是耗时较长。随着地理大数据与云平台、云计算的发展,Google Earth Engine(GEE)作为一个基于云平台的全球尺度地理空间分析平台,为快速遥感分类带来了新的机遇。本文基于GEE,使用Sentinel-2数据快速提取了江苏省2017年冬小麦与冬油菜的空间分布。首先,利用GEE获得覆盖江苏省119景无云质优的Sentinel-2影像;其次,在此基础上分别计算了遥感指数、纹理特征、地形特征,并完成原始特征的构建与优化;最后,分别试验了朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树和随机森林4种分类器,比较了各分类器的分类精度,并提取了冬小麦与冬油菜的空间分布信息。得出以下结论:①GEE能够快速完成覆盖江苏省影像数据的去云、镶嵌、裁剪及特征构建等预处理,较本地处理具有明显优势;②J-M距离值位于前两位且大于1将特征数量从28个压缩到11个,有效压缩了原始特征空间;③光谱+纹理+地形特征组合训练,朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树、随机森林的平均验证精度分别为61%、87%、89%、92%。 展开更多
关键词 GEE云平台 Sentinel-2 特征优选 作物识别 江苏省
关键生育期冬小麦和油菜遥感分类方法
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作者 王林江 +1 位作者 张淼 邢强 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期1121-1131,共11页
农作物空间分布的遥感识别是地理学、生态学和农学等多学科研究的前沿和热点,多源遥感数据在其中发挥着重要的作用。本研究结合冬小麦和油菜的种植及生长特点,以安徽省合肥市为研究区域,利用ZY-3、Sentinel-2和GF-1等多源遥感影像数据,... 农作物空间分布的遥感识别是地理学、生态学和农学等多学科研究的前沿和热点,多源遥感数据在其中发挥着重要的作用。本研究结合冬小麦和油菜的种植及生长特点,以安徽省合肥市为研究区域,利用ZY-3、Sentinel-2和GF-1等多源遥感影像数据,以高程、坡度等数据为辅助信息,结合以多尺度分割、最邻近法和阈值法等为主要步骤的面向对象的分类方法,提取研究区合肥市冬小麦和油菜种植的空间分布信息。结合来自于GVG农情采样系统和Google Earth高分辨率影像上获得的地面验证数据进行分类精度验证,计算得到分类结果的混淆矩阵,并根据混淆矩阵数据计算出分类的总体精度为94.43%,Kappa系数为0.914。结果表明,本研究提出的方法能够有效地区分在冬小麦和油菜的混种区域里两种作物种植区域的空间分布,且这种多种策略相结合的分类方法体系,能够适用于其它区域甚至是更加大尺度上的作物分类。 展开更多
关键词 关键生育期 多源遥感数据 冬小麦 油菜 面向对象分类 合肥市
基于多层神经网络与Sentinel-2数据的大豆种植区识别方法
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作者 田富有 +3 位作者 曾红伟 何昭欣 张淼 JoséBofana 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期918-927,共10页
大豆作为全球最重要的油料作物,是中国进口的大宗农产品,对其种植区的精准识别是决策制定、种植结构调整基础,对国家粮食安全有重要意义。本文利用Sentinel-2作为数据源,利用多层神经网络方法与对大豆进行提取,并与随机森林、决策树、... 大豆作为全球最重要的油料作物,是中国进口的大宗农产品,对其种植区的精准识别是决策制定、种植结构调整基础,对国家粮食安全有重要意义。本文利用Sentinel-2作为数据源,利用多层神经网络方法与对大豆进行提取,并与随机森林、决策树、支持向量机等机器学习进行对比,发现F1-Socre指标显示多层神经网络的分类精度最高,为93.53%,其次为随机森林、支持向量机、决策树。将神经网络分类结果与SLIC面向对象分割聚合之后,结果既忽略了同一地块的微小差别,又区分出了不同地块的作物差异,很好的体现了大豆的分布。Sentinel-2数据是进行大尺度大豆种植监测的绝佳数据源,大豆与玉米等其他作物在第二个红边波段的反射率有较为明显的差异。多层神经网络方法在图像分类任务中表现出色,结合图像分割算法精度可达到95.51%,可以满足大豆种植面积监测的需求。 展开更多
关键词 大豆提取 多层神经网络 SLIC分割 Sentinel-2数据 红边波段
基于Google Earth Engine与多源遥感数据的海南水稻分类研究
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作者 谭深 张鑫 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期937-947,共11页
水稻是中国乃至亚洲的重要粮食作物之一,稻米产量关系到民生福祉。及时、准确的水稻分布信息是监测水稻产量、调控农业资源配给的基础。遥感(Remote Sensing)技术能够提供大范围地表的时间序列光谱变化特征,常用于大尺度范围的作物监测... 水稻是中国乃至亚洲的重要粮食作物之一,稻米产量关系到民生福祉。及时、准确的水稻分布信息是监测水稻产量、调控农业资源配给的基础。遥感(Remote Sensing)技术能够提供大范围地表的时间序列光谱变化特征,常用于大尺度范围的作物监测。然而,传统基于水稻生长关键时期光谱特征的分类、提取方法对遥感数据的时间分辨率要求较高。由于我国南方水稻产区湿热,雨季云污染降低了遥感数据的有效时间分辨率,因此上述方法在该地难以推广。融合多源遥感数据的分类方案变相缩短了卫星的重访周期,使多云气候区基于遥感影像的水稻分类成为可能。然而,集成多源数据所需更高的数据处理效率和存储需求也成为限制省级乃至更大范围水稻分类的主要因素。本研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine)云平台,在线调用中分辨率的光学、微波遥感数据,创新性地采用了按月提取、按直方图大小提取特征的方式,采用随机森林分类器,绘制海南省2016年10 m分辨率水稻种植分布图。实验结果证明,该方法可以用于南方多云地区水稻分类,提取结果能够体现不同地类之间的差异,且与实际地表的地块边界、纹理符合良好。经过地表样本点的验证,总体精度为93.2%,满足实际应用需求。因此,本研究采用的自动分类流程能够准确、高效地提取海南省的水稻种植范围,可以向其他地区大范围推广。 展开更多
关键词 水稻分类 谷歌地球引擎云平台 微波数据 随机森林 多源遥感数据 海南省
南水北调中线水源区2000-2015年森林动态变化遥感监测 预览
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作者 高文文 曾源 +3 位作者 刘宇 衣海燕 鞠洪波 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期97-107,共11页
【目的】监测南水北调中线水源区2000-2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat... 【目的】监测南水北调中线水源区2000-2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat TM影像数据,采用面向对象决策树分类方法,监测南水北调中线水源区的土地覆被,并运用像元二分模型和归一化植被指数估算植被覆盖度。【结果】3期土地覆被数据精度(K)分别为89.4%、86.9%和84.4%,2000年用户精度为98%, 2010年用户精度为96%,2015年用户精度为94%。土地覆被监测结果表明,受退耕还林和封山育林等生态工程项目实施影响,2000—2015年,南水北调中线水源区森林面积持续增加,增幅达9.5%,增加面积主要来自草地、耕地和建设用地;然而,随着水源区大规模移民和区域经济不断发展,也使得约4547km^2的森林转化为耕地、草地和建设用地。分市统计分析表明,十堰市和安康市森林面积增量最大,均超过1300km^2,生态修复工程效果显著。2000—2015年,水源区植被覆盖度也呈增加趋势,其中森林植被覆盖度增幅达25.4%,且植被覆盖度在0.6以上的森林面积比例3期均超过70%。【结论】近15年来,南水北调中线水源区森林面积和森林植被覆盖度增加显著,森林密度得到提升,高密度的森林植被能够在地表形成植被保护层,降低水源区发生水力侵蚀和沟渠侵蚀的风险,从而提高水源区水土保持能力。 展开更多
关键词 森林 植被覆盖度 南水北调中线水源区 面向对象分类
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利用物候差异与面向对象决策树提取油菜种植面积
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作者 李中元 +3 位作者 张淼 邢强 李名勇 闫娜娜 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期720-730,共11页
及时、准确地获取农作物种植信息,对于农业生产管理和国家粮食安全有重要意义。目前越来越多的免费卫星数据可以用于作物分类及生理参数反演。Sentinel-2卫星于2015年6月发射,提供了13个光谱波段,具有较高的时间分辨率、空间分辨率和光... 及时、准确地获取农作物种植信息,对于农业生产管理和国家粮食安全有重要意义。目前越来越多的免费卫星数据可以用于作物分类及生理参数反演。Sentinel-2卫星于2015年6月发射,提供了13个光谱波段,具有较高的时间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率,为不同作物特征区分以及大范围作物种植面积快速提取业务化运行的精度与效率提高带来了契机。随着Sentinel-2数据的免费下载,这就为大面积生产下一代区域或者国家尺度的高分辨率(10~30 m)农情遥感产品提供了可能。物候信息包含了作物随着季节不断变化的特征,利用如NDVI等时间序列植被指数找出不同作物的特征进而开展作物分类得到了广泛应用。本文以油菜为主要研究对象,以长江中下游地区的江汉平原为实验区,基于作物物候差异与面向对象决策树的方法,对Sentinel-2卫星影像用于油菜种植区提取的效果进行了评估与分析。首先利用作物不同生长时期各波段光谱信息以及归一化植被指数等信息的差异分析并找出油菜种植区提取的最佳时相,然后对影像进行多尺度分割,根据对象特征建立决策树逐一去除非植被、林地等干扰类型,进而提取出油菜种植区域。通过分析发现,基于Sentinel-2影像的图像分割可以有效生成不同作物类型的对象;油菜开花期的特征是其区分于其他作物的关键因素,利用该特征可以有效消除分类时其他地物类型对油菜的影响,提高作物分类信息提取的精度和效率。研究表明:在区分油菜的决策树分类特征信息中,贡献最大的是归一化植被指数(NDVI),近红外波段(NIR)和亮度(Brightness)信息。用162个油菜验证样本点计算混淆矩阵,油菜种植面积提取的总体分类精度为98%以上,Kappa系数为0.95。说明结合物候信息利用Sentinel-2数据进行大范围作物种植面积提取具有巨大潜力,可以提高大范围油菜种� 展开更多
关键词 面向对象 决策树 物候 油菜 种植面积 Sentinel-2 江汉平原
资源环境数据生成的大数据方法
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作者 张鑫 +2 位作者 曾红伟 张淼 田富有 《中国科学院院刊》 CSCD 北大核心 2018年第8期804-811,共8页
资源环境监测是实现人类可持续发展目标的保障,地面调查和遥感监测是资源环境监测的重要手段。智能手机的普及以及其衍生的众源地理数据给资源环境地面调查提供了新的方式和途径;云端资源环境数据产品的指数级增长,大幅提高了数据的透... 资源环境监测是实现人类可持续发展目标的保障,地面调查和遥感监测是资源环境监测的重要手段。智能手机的普及以及其衍生的众源地理数据给资源环境地面调查提供了新的方式和途径;云端资源环境数据产品的指数级增长,大幅提高了数据的透明度和置信度。众源地理数据和云端资源环境数据产品的云端专业服务的蓬勃发展,将使现有的资源环境数据获取途径、管理方式以及分析方法被更加高效的大数据方法所替代;公众的参与,实现了公众对资源环境监测与管理的参与;契合了资源环境服务于全人类共同利益与福祉的本源,同时避免了业务数据调查过程中的投入过大、不确定性高的弊端。 展开更多
关键词 资源环境 云计算 众源地理数据 大数据
近 25 年三峡库区土地覆被变化及驱动力分析
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作者 熊杰 曾源 +5 位作者 朱亮 郑朝菊 高文文 赵新峰 赵旦 《长江流域资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期2368-2378,共11页
基于1990、2000、2005、2010和2015年五期30m空间分辨率土地覆被遥感数据,利用动态度模型和转移矩阵,综合分析了近25a三峡库区土地覆被的时空格局、变化特征及驱动力。研究结果表明:2015年三峡库区土地覆被以森林和耕地为主,分别占总面... 基于1990、2000、2005、2010和2015年五期30m空间分辨率土地覆被遥感数据,利用动态度模型和转移矩阵,综合分析了近25a三峡库区土地覆被的时空格局、变化特征及驱动力。研究结果表明:2015年三峡库区土地覆被以森林和耕地为主,分别占总面积的41.45%和24.58%;1990~2015年三峡库区人工表面、湿地、森林和其他用地的面积增长明显,耕地、灌丛和草地的面积整体减少,区域综合土地覆被动态度呈先增加后稳定的变化趋势,人工表面是最为活跃的土地覆被类型,其次是湿地和耕地;前10a三峡库区人工表面占用耕地较为突出,后15a土地覆被类型转换主要为森林、灌丛和耕地转为人工表面和湿地;三峡工程建设、移民安置与迁建、经济发展与城镇化导致人工表面不断扩张,水库蓄水导致湿地面积迅速增加,农业结构调整促使园地面积扩张。三峡库区近25a来,在退耕还林等生态保护政策影响下,生态环境状况趋于改善,库区森林面积显著增加,坡耕地面积持续减少,但人地矛盾日益突出,研究结果可为后三峡时代库区生态环境保护与社会经济的协调发展提供数据支撑。 展开更多
关键词 土地覆被 三峡库区 时空变化 驱动力
近15年中国西南地区植被覆盖度动态变化 预览 被引量:9
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作者 郑朝菊 曾源 +2 位作者 赵玉金 赵旦 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2017年第3期128-136,共9页
基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算获得中国西南地区2000—2014年间的250 m分辨率月度植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC),结合气象数据,采用趋势分析、相关分析和残差分析方法,对西南地区近15 a间FVC时空变化及与... 基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算获得中国西南地区2000—2014年间的250 m分辨率月度植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC),结合气象数据,采用趋势分析、相关分析和残差分析方法,对西南地区近15 a间FVC时空变化及与气候、人类活动的关系进行了综合分析。结果表明:(1)2000—2014年间西南地区森林生态系统的年最大FVC显著增加,增加速率为0.096 2 a~(-1)(p〈0.05),农田年最大FVC增幅最小(0.031 1 a~(-1),p=0.582);(2)FVC变化存在明显的空间差异,滇北、黔渝地区的森林和灌丛、三江源地区的草地以及广西南部的农田FVC显著增加,但汶川、横断山、川西北等地FVC显著下降;(3)西南地区年最大FVC与秋季降水和夏季均温的相关性最好,相关系数分别为0.320和0.281;(4)2000—2014年间西南地区FVC残差的增加速率为0.023 2 a~(-1),说明人类活动对西南地区植被生长整体上起促进作用。 展开更多
关键词 植被覆盖度 像元二分模型 西南地区 气候变化 人类活动
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Sentinel-2数据的冬小麦地上干生物量估算及评价 被引量:13
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作者 郑阳 张淼 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期318-328,共11页
作物生物量快速精确的监测对于农业资源的合理利用与农田的精准管理具有重要意义。近年来,遥感技术因其独特的优势已被广泛用于作物生物量的估算中。本文主要针对不同宽波段植被指数在冬小麦生物量(文中的生物量均是指地上干生物量)... 作物生物量快速精确的监测对于农业资源的合理利用与农田的精准管理具有重要意义。近年来,遥感技术因其独特的优势已被广泛用于作物生物量的估算中。本文主要针对不同宽波段植被指数在冬小麦生物量(文中的生物量均是指地上干生物量)估算方面的表现进行探索。首先利用欧洲空间局最新的Sentinel-2A卫星数据提取出17种常见的植被指数,之后分别构建其与相应时期内采集的冬小麦地上生物量间的最优估算模型,通过分析两者间的相关性与敏感性,获取适宜进行生物量估算的指数。最后,绘制了研究区的生物量空间分布图。结果表明,所选的植被指数均与生物量显著相关。其中,红边叶绿素指数(CI_(re))与生物量的估算精度最高(决定性系数R^2为0.83;均方根误差RMSE为180.29 g·m^–2)。虽然相关性较高,但部分指数,如归一化差值植被指数(NDVI)等在生物量较高时会出现饱和现象,从而导致生物量的低估。而加入红边波段的指数不仅能够延缓指数的饱和趋势,而且能够提高反演精度。此外,通过敏感性分析发现,归一化差值指数和比值指数分别在作物生长的早期和中后期对生物量的变化保持较高的敏感性。由于红边比值指数(SR_(re))和MERIS叶绿素敏感指数(MTCI)在冬小麦全生长季内一直对生物量的变化保持高灵敏性,二者是生物量估算中最为稳定的指数。 展开更多
关键词 Sentinel-2 冬小麦 植被指数 地上生物量 红边波段
从遥感观测数据到数据产品 被引量:3
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作者 张淼 《地理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第11期2093-2111,共19页
本文将遥感作为一种观测手段,通过梳理遥感从观测数据到数据产品的处理方法,分析了目标识别和参数提取所采用的方法、特点与存在的问题,发现遥感从观测数据到数据产品的过程至今仍未形成系统、科学的方法论,指出遥感方法论的建立需通过... 本文将遥感作为一种观测手段,通过梳理遥感从观测数据到数据产品的处理方法,分析了目标识别和参数提取所采用的方法、特点与存在的问题,发现遥感从观测数据到数据产品的过程至今仍未形成系统、科学的方法论,指出遥感方法论的建立需通过挖掘多源、多角度、多时相、多光谱、主被动协同的遥感观测数据隐含的深层指示性特征,加强结构化方法研究,构建新型的、可重复、易于处理且能够反映物理、化学、地学、生态学、生物学意义的遥感指标,以数据产品为导向发展多源协同遥感观测与分析处理方法,推动遥感从观测数据到数据产品的处理方法向标准化、结构化转变。 展开更多
关键词 遥感观测 数据产品 目标识别 参数提取 经验/半经验模型 物理模型
节水灌溉农业的空间认知与建议 被引量:6
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作者 闫娜娜 +2 位作者 曾红伟 蒋礼平 朱伟伟 《中国科学院院刊》 CSCD 2017年第1期70-77,共8页
水资源危机已经严重阻碍了社会经济的发展。作为耗水大户的农业,现在以及未来很长时间都将面临"以较少的水资源消耗生产更多粮食"的艰巨任务。自1980年以来,我国节水灌溉农业发展迅速,农业节水灌溉措施的实施极大地减少了农业灌溉取... 水资源危机已经严重阻碍了社会经济的发展。作为耗水大户的农业,现在以及未来很长时间都将面临"以较少的水资源消耗生产更多粮食"的艰巨任务。自1980年以来,我国节水灌溉农业发展迅速,农业节水灌溉措施的实施极大地减少了农业灌溉取用水量,显著提高了灌溉效率,然而水资源危机并没有得到缓解,流域地下水水位持续下降的趋势并未得到遏制,这一现状使人们不得不重新审视节水农业存在的问题。文章从水资源消耗的视角,充分利用遥感技术在作物分布、蒸散发、产量空间格局和时间动态变化监测的优势,在区域尺度上认识节水灌溉农业发展中存在的问题和面临的挑战,提出利益相关者参与式的"耗水管理"是节水高效农业发展以及成功实施的必然途径。 展开更多
关键词 耗水管理 高效节水农业 水分生产率 节水潜力
基于空间信息认知人口密度分界线——“胡焕庸线” 被引量:5
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作者 郭华东 王心源 +1 位作者 李新武 《中国科学院院刊》 CSCD 2016年第12期1385-1394,共10页
"胡焕庸线"是我国自黑龙江瑷珲至云南腾冲呈北东—南西走向延伸的人口密度分界线,其形成和发展与自然条件诸如地形、地貌、气候、水文等要素密切相关,更与社会、经济及人类活动相关。面向中国的经济与社会可持续发展,李克强总理提出... "胡焕庸线"是我国自黑龙江瑷珲至云南腾冲呈北东—南西走向延伸的人口密度分界线,其形成和发展与自然条件诸如地形、地貌、气候、水文等要素密切相关,更与社会、经济及人类活动相关。面向中国的经济与社会可持续发展,李克强总理提出了"胡焕庸线""该不该破?能不能破?如何破?"三大问题。文章基于空间信息和相关时空数据的综合分析,通过典型地区的实地调查,提出了"胡焕庸线"应该破及其依据、"胡焕庸线"可以破及其理由、破解"胡焕庸线"的科学思路3点认识。在此基础上,进一步提出了破解"胡焕庸线"的4点建议,即:(1)多方并举提高西部水资源承载力,"三业"联动铸就西部大发展新模式; (2)打造中国绿色新能源基地,构建耗能密集-节水型高新技术产业; (3)"群""带"结合走西部城镇化之路,挖潜革新促东西部均衡发展; (4)打造以人为本环境吸引各路人才,构建利益均沾机制保障创新供给。 展开更多
关键词 胡焕庸线 空间信息 新能源 水资源 生态环境 一带一路 新型城镇化
基于综合指标法的中国生态系统服务保护有效性评价研究 被引量:15
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作者 张立伟 傅伯杰 +4 位作者 吕一河 董治宝 李英杰 曾源 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期768-780,共13页
将生态系统服务保护纳入到传统的以保护区为基础的自然保护之中是生态保护研究的新领域。利用综合指标方法,分析了中国从2000-2010年的4种生态系统服务时空变化特征;并对中国的七大生态保护和恢复区域的服务空间保护成效进行评价,提出... 将生态系统服务保护纳入到传统的以保护区为基础的自然保护之中是生态保护研究的新领域。利用综合指标方法,分析了中国从2000-2010年的4种生态系统服务时空变化特征;并对中国的七大生态保护和恢复区域的服务空间保护成效进行评价,提出了国家尺度上的生态系统服务保护优先性分级。主要结论为:1中国的生态系统服务自西北向东南逐渐增加,显著增加区主要分布在黄土高原地区,显著减少区主要分布在东北及华北地区。黄土高原的生态系统服务提高主要是农田向草地和林地、草地向林地的转换引的;华北地区的降低主要是耕地的减少以及人工用地的增加引起的;东北地区是由于林地向耕地草地、耕地向湿地与人工用地的转换引起的。2七大生态保护和恢复区的生态系统服务均为增加趋势而且显著增加面积大于减少面积;显著增加面积最大的为三北防护林工程区、最小的为重点生态功能区;显著减少最大为重要生态功能区、最小的为三北防护林工程区。而且,对服务的保护成效在重要生态功能区最高,其次为天然林保护工程区,其余区域均小于全国平均水平。3提出的生态系统服务保护优先性等级中,极高级别占到了国土面积的26.18%,保护的生态系统服务量占到全国总量的64.19%,保护成效为全国平均水平的2.47倍。 展开更多
关键词 生态系统服务 生态系统服务保护 生态红线 综合指标法 中国
基于空间认知的“丝绸之路经济带”耕地利用模式 被引量:2
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作者 曾红伟 陈曦 《中国科学院院刊》 CSCD 2016年第5期542-549,共8页
通过耕地利用模式的遥感动态监测,认知丝绸之路核心带中亚五国与我国新疆地区的农业发展现状,同时结合两地水资源禀赋特征,总结耕地扩张过快、农业结构失衡是该地区农业发展存在的主要问题,也是区域生态环境恶化的主要根源。结合中亚与... 通过耕地利用模式的遥感动态监测,认知丝绸之路核心带中亚五国与我国新疆地区的农业发展现状,同时结合两地水资源禀赋特征,总结耕地扩张过快、农业结构失衡是该地区农业发展存在的主要问题,也是区域生态环境恶化的主要根源。结合中亚与新疆水资源禀赋不足且空间分布不均、但天然草场丰富的特点,提出以流域为单元,水资源约束下的控制耕地规模、调整种植结构、积极发展高端畜牧业与精品瓜果业的发展思路,从而为"丝绸之路经济带"核心区的发展提供宝贵的水资源支撑。 展开更多
关键词 耕地规模 种植结构 水土资源 中亚 新疆
大数据时代的农情监测与预警 被引量:7
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作者 张淼 +3 位作者 曾红伟 张鑫 闫娜娜 蒙继华 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1027-1037,共11页
农情信息是世界粮农组织、各国政府、粮食贸易企业以及农场管理迫切需要掌握的信息。大数据时代的农情监测与预警正在由模型驱动向数据驱动转变,大数据正逐渐成为监测与预警的核心驱动力。伴随着农情监测与预警大数据的爆炸式增长,大数... 农情信息是世界粮农组织、各国政府、粮食贸易企业以及农场管理迫切需要掌握的信息。大数据时代的农情监测与预警正在由模型驱动向数据驱动转变,大数据正逐渐成为监测与预警的核心驱动力。伴随着农情监测与预警大数据的爆炸式增长,大数据与云计算技术的发展为农情监测与预警提供了全新的技术手段。2013年以来,全球农情遥感速报系统(CropWatch)已逐步引入聚类分析、时间序列分析、关联分析、时空变化异常诊断等大数据分析方法,并应用于业务化运行的农情监测与预警中。大数据技术提升了CropWatch的数据挖掘能力,对CropWatch农情监测与预警时空尺度的拓展以及农情监测内容的精细化起到推动作用,促进了面向需求的CropWatch农情信息与预警精准云服务的发展,促成了大数据时代CropWatch农情监测与预警技术体系的升级。未来,大数据时代的农情监测与预警将逐渐向全自动化监测、实时化精准农业管理与智能化信息服务方向发展;通过众源采集技术高效低廉的获取农情观测大数据将成为未来的发展趋势;大数据技术跨领域数据挖掘的能力,使得丰富多元化的跨界信息服务将成为大数据时代农情监测与预警的主流发展方向。大数据时代的CropWatch正在向基于大数据的农情监测与预警系统全速迈进。 展开更多
关键词 大数据 农情监测与预警 数据挖掘 云服务 众源地理数据
全球变化大数据的科学认知与云共享平台 被引量:2
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作者 高峰 +2 位作者 何国金 张宁 曾红伟 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1479-1484,共6页
本文是国家重点研发计划“全球变化及应对”专项之“全球变化大数据的科学认知与云共享平台”项目介绍。针对中国全球变化数据“数据海量、信息缺乏、知识难觅”的困局,项目力图通过联合中国对地观测领域、大气科学领域、气候变化研究... 本文是国家重点研发计划“全球变化及应对”专项之“全球变化大数据的科学认知与云共享平台”项目介绍。针对中国全球变化数据“数据海量、信息缺乏、知识难觅”的困局,项目力图通过联合中国对地观测领域、大气科学领域、气候变化研究领域的优势力量,建成具有中国特色的全球变化大数据共享平台,践行破除信息数据“深藏闺中”的壁垒。该平台将集大数据快速汇聚、大尺度产品快速生成、不确定性分析、大数据驱动的全球变化敏感因子认知于一体,一方面为中国全球变化研究提供中国区域最好的全球变化大数据集,另一方面为在国际相关活动中,掌握全球变化问题的主导权,发出中国的倡议与声音提供应有的支持。 展开更多
关键词 全球变化大数据平台 快速算法 不确定性 敏感因子分析
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