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自然资源遥感
中国国土资源航空物探遥感中心
自然资源遥感

中国国土资源航空物探遥感中心

唐文周

季刊

2097-034X

gtzyyg@agrs.cn;gtzyyg@163.com

010-62060291/62060292

100083

北京学院路31号航空物探遥感中心

自然资源遥感/Journal Remote Sensing for Natural ResourcesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由国土资源部主管，中国国土资源航空物探遥感中心主办，中国遥感应用协会、中国地质学会遥感地质专业委员会协办的技术性刊物（季刊），创刊于1989年。该刊以“促进遥感技术发展，加强遥感学术交流，推动遥感技术应用”为办刊宗旨，贯彻学术性与技术性相结合，突出技术应用，兼顾理论探讨。主要刊登实用性强的遥感、GIS及GPS（3S）技术应用论文，宣传3S技术应用的新方法和重要成果。设有综述、技术方法、技术应用及地理信息系统等栏目。
正式出版
收录年代

    九寨沟生物圈保护区大场景植被健康遥感精细监测与诠析——以长海为例

    高昇陈富龙时丕龙周伟...
    188-197页
    查看更多>>摘要：在自然过程、地质灾害和人为扰动的交织影响下,生物圈保护区植被健康风险提升,如何从复杂大场景精准提取与识别植被健康信息面临技术挑战.文章充分利用遥感技术宏观、客观与定量的优势,选取九寨沟生物圈保护区长海试验区为例,提出了一种集特征提取和随机森林的大场景植被健康遥感精细监测方法,实现了典型生物圈保护区不健康树木的信息提取与目标识别.结果表明:应用光谱特征和纹理特征相结合的随机森林分类方法,在高分辨率遥感影像中可以精细提取森林中零散分布的不健康树木;红绿指数、归一化植被指数、红边波段、红光波段相关性和修正的土壤调整植被指数是遥感植被健康信息提取的典型特征;长海实验区植被健康状况总体较好,不健康树木占比 0.23%,同时地质灾害对不健康树木空间分布有正向作用.研究不仅为九寨沟生物圈保护区植被健康诊断提供了第一手科学数据,而且对我国其他生物圈保护区的生态安全遥感监测具有推广价值.

    遥感植被健康特征提取特征重要性WorldView-2

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    基于Landsat影像的鄱阳湖面积监测及其与水位关系研究

    赵辉陈振冯超帆张通...
    198-206页
    查看更多>>摘要：湖泊是陆地生态系统的一个重要的组成部分,湖泊水域的变化对环境和人类的生产活动都有着重大的影响.鄱阳湖作为中国第一大淡水湖,近年来多次出现洪旱灾害现象,因此对鄱阳湖进行动态监测意义重大.文章以2000-2021 年鄱阳湖 175 期Landsat影像作为数据源,对比分析了归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体提取指数(automated water extraction index,AWEI)、谱间关系法(spectrum photometric method,SPM)这4 种水体提取方法,优选最适宜鄱阳湖的水体提取模型;利用 175 期面积数据分析了鄱阳湖 2000-2021 年面积的年际变化趋势,分析年内季节变化特征,同时结合 2009-2013 年和 2017-2018 年同时期的 50 组水位数据,建立面积-水位关系模型.结果表明:①AWEI模型提取水体精度优于其他 3 种,该文最终选用AWEI进行鄱阳湖水体提取;②鄱阳湖面积存在明显的季节性变化,且丰水季面积年际波动大,枯水季较平缓;③棠荫水位站湖泊面积-水位分段线性模型为最佳模型,从而可以根据鄱阳湖区域的实时水位观测值对水体覆盖面积进行预测,以弥补云雨天气时利用可见光遥感手段难以监测到湖泊水体淹没情况的不足.

    鄱阳湖Landsat水体提取面积变化面积-水位模型

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    1989-2020年黄河流域巴彦淖尔段地表覆盖类型时空演变研究

    刘永新张思源边鹏王丕军...
    207-217页
    查看更多>>摘要：地表覆盖类型变化对研究区域生态环境变化具有重要意义.为准确掌握黄河流域巴彦淖尔段 1989-2020年间地表覆盖类型变化,该文利用Landsat卫星数据影像,以目视解译和随机森林监督分类相结合的方法,对黄河流域巴彦淖尔段内各旗县 1989-2020 年平均每隔 10 a的地表覆盖类型进行解译分类.经过精度验证总体分类精度均大于 85%,Kappa系数均大于 0.80.通过地表覆盖类型转移变化矩阵,发现黄河流域巴彦淖尔段 1989-2020年间沙地减少22.17%,草地减少26.18%,耕地增加20.83%,水面变化不明显;不同区域地表覆盖类型变化情况各不相同,荒漠草原区表现为沙地与草地之间的相互转化,耕地区和沙地区主要表现为沙地向耕地的转化,其中磴口县最为显著,2020 年较 1989 年沙地减少了 32.17%,耕地增加了 57.48%.荒漠草原区以社会因素和自然因素共同驱动地表覆盖类型变化,耕地及沙地分布区主要以社会因素驱动地表覆盖类型变化.研究结果可为更加合理地规划利用土地空间提供有力的数据参考和支撑.

    地表覆盖类型监督分类随机森林

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    基于MODIS时序数据的北京市植被物候时空变化特征分析

    姚家慧丁海勇
    218-228页
    查看更多>>摘要：植被是生态环境变化的指示器,分析植被物候的时空变化特征及其影响因素对分析陆地生态系统的碳、水和能量平衡具有重要意义.该文利用MOD13Q1 EVI数据集,采用D-L拟合法和动态阈值法提取了北京市 2001-2020 年植被生长季开始期(start of season,SOS)、植被生长季长度(growing season length,GSL)和植被生长季结束期(end of season,EOS).通过构建城乡梯度带,分析了北京市城乡区域植被物候的时空变化特征.利用回归分析和趋势分析方法探讨了植被物候参数对气温、降水、日照、风速等气候因子以及城市热岛强度和城市化影响因子的响应.研究表明:2001-2020 年间北京市植被物候呈现出SOS提前、GSL延长和EOS推迟的趋势.林地和灌木的SOS比草地早,EOS较草地晚,说明木本植物生长季开始期早,结束期晚.通过分析气候因子与物候之间的关系发现气温、降水、日照和风速都对北京市植被物候有一定的影响,其中SOS对日照的变化最为敏感,EOS对风速的变化最为敏感.植被物候沿城区—郊区—农村方向呈现明显的梯度变化,城区SOS比农村平均提前 12.2 d、EOS平均推迟 18.9 d.城市夜晚热岛强度与SOS在城乡梯度带上具有显著相关性(p＜0.01),SOS,GSL和EOS与人口密度、城市建成区面积、地均GDP均存在显著相关关系(p＜0.01),说明城市化发展对北京市SOS提前、GSL延长和EOS推迟具有重要作用.

    植被物候气候变化城市化城市热岛效应

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    基于地表参数变化的延河流域地表温度时空演变分析

    李威洋史海静聂玮廷杨鑫源...
    229-238页
    查看更多>>摘要：地表温度是地表能量平衡与陆面过程的重要参数,与地表参数变化关系密切.该文以黄土高原的延河流域为例,基于2015 年、2018 年和2020 年Landsat OLI/TIRS影像,在利用大气校正法反演地表温度的基础上,提取影像归一化建筑指数(normalized difference built-up index,NDBI)、归一化植被指数(normalized differential vegetation in-dex,NDVI)和归一化水汽指数(normalized difference moisture index,NDMI),分析地表温度与地表参数和土地利用类型的关系,以及地表温度时空变化特征.结果表明,地表温度的反演值与验证值在 2015 年、2018 年和 2020 年的相关系数分别达 0.569,0.675 和 0.632,均大于 0.5,具有一定的准确性和可行性.从地表温度时空变化特征上看,低温区、次中温区、次高温区面积有所减少,而中温区面积增长较大,高温区面积略有增长,地表温度有向中、高温增长的趋势;从与土地利用类型的关系来看,下垫面覆盖类型的地表温度均呈现为水域＜林地＜草地＜耕地＜建设用地;从与地表参数的定量关系来看,延河流域地表温度变化与地表参数变化存在显著相关性,NDBI与地表温度变化呈正相关性,NDVI和NDMI与地表温度变化呈负相关性;从与地理环境因素的关系来看,地表温度随着海拔的升高而降低.在不同坡度上地表温度也体现差异性,其中平坡地表温度最高,坡度越陡温度越低.不同坡向地表温度具有显著差异,其中阳坡地表温度明显大于阴坡地表温度.研究结果可为复杂地区的地表水热环境研究提供参考.

    地表温度遥感温度转移矩阵相关性分析延河流域

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    彩钢板建筑群视角下的西宁市产业园区时空分布研究

    李玉清杨树文洪卫丽苏航...
    239-247页
    查看更多>>摘要：产业园区作为城市经济发展的引擎,其时空格局分布的研究对于掌握城市空间结构以及园区可持续发展具有重要意义.为了客观表征产业园的时空分布特征,该文引入彩钢板建筑群数据作为研究产业园区的辅助数据,结合青海省西宁市主城区 2005-2020 年产业园区部分信息和路网等数据,采用网络核密度分析、标准差椭圆和等扇分析法,长时序探析了西宁市产业园区时空分布特征.研究结果表明:①2005-2020 年西宁市产业园数量持续增长,增长率达 73%,其中城北区增长速率最快;②园区高度聚集区域由单一区域向多区域发展,从彩钢板建筑群的密度变化来看,新增园区多分布在城市边缘,聚集区呈南北交叉带状分布,与城市空间结构吻合;③产业园区在2005-2020 年间均呈现"西北-东南"向分布,集聚方向趋势越来越不明显;④产业园区的扩张有分阶段分区域发展特征,且扩张强度逐渐减小,园区发展逐渐趋于稳定.研究结果将为西宁市城市化发展研究或园区结构转型等提供客观时空数据支持和方法参考.

    产业园区彩钢板建筑群时空分布网络核密度

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    重大工程建设中地质灾害综合遥感监测技术方法应用——以北京2022冬奥会延庆赛区为例

    马晓雪焦润成曹颖南赟...
    248-256页
    查看更多>>摘要：随着我国经济社会发展,工程建设成为地质灾害的主要诱因之一.天-空-地一体化综合遥感监测技术能够实现不同尺度、不同规模的立体监测,为重大工程建设中地质灾害隐患提供丰富的监测手段.在阐述天-空-地一体化综合遥感监测技术的基础上,以北京 2022 年冬奥会延庆赛区为例,针对赛区发育的多类型、多灾种的地质灾害隐患,综合利用高分辨率光学遥感、时序合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,In-SAR)、无人机航空摄影测量、激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)和地基干涉雷达测量对赛区地质灾害隐患开展动态监测,查明了泥石流沟内物源变化特征以及工程边坡、雪道的变形区域和时序变形特征,总结了重大工程建设中地质灾害综合遥感监测方法,并提出多手段、多平台、多灾种、全流程的灾害监测应用设想.

    综合遥感监测冬奥会延庆赛区天-空-地一体化地质灾害

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    联合SAR影像相位和幅度信息的多形变量级滑坡监测——以金沙江白格滑坡为例

    杨帆马志刚文艳董杰...
    257-267页
    查看更多>>摘要：近年来,雷达遥感被广泛用于提取滑坡表面的高精度形变信息,所用技术包括基于相位的干涉测量和基于幅度的像素偏移量追踪;然而,大型复杂滑坡的形变量在时间演化以及空间分布上都存在较大差异,单一雷达遥感手段难以实现滑坡形变的全面监测.该文在雷达遥感形变探测能力分析的基础上,提出联合SAR(synthetic aperture Radar)影像的相位和幅度信息进行滑坡的全过程监测.以 2018 年发生的金沙江白格滑坡为例,基于 2014-2021年Sentinel-1 数据和 2014-2018 年ALOS-2 数据,联合时序InSAR(interferometric SAR)分析和时序像素偏移量追踪(pixel offset tracking,POT),获取滑坡灾前灾后时序形变.结果显示白格滑坡灾前后缘的年平均速率在20 mm/a,主滑坡区 2014 年 12 月—2018 年 7 月形变量可达 45 m左右;灾后滑坡逐渐向后缘扩张,年平均形变速率可达 200 mm/a,已经威胁到部分民房.2 种方法的联合可以实现大型复杂滑坡的时空维多形变量级提取.

    干涉测量像素偏移量追踪多形变量级大型滑坡

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    基于时序Sentinel-2数据水体动态变化监测——以河南省为例

    魏鑫任雨陈曦东胡青峰...
    268-278页
    查看更多>>摘要：内陆水体作为生态系统中不可替代的资源,在气候变化、区域水循环等诸多方面起着至关重要的作用.科学准确地监测水体分布与动态变化,对维持生态系统平衡、人类可持续发展、水旱灾害预警等方面具有重要意义.然而,目前针对内陆水体的研究多以静态监测为主,对于高分辨率水体动态变化监测研究仍较为匮乏.因此,研究依托Google Earth Engine(GEE)云计算平台,以 2020 年的Sentinel-2 地表反射率数据为数据源,进行 10 m空间分辨率水体动态变化监测研究.首先,研究基于典型地表覆盖类型在Sentinel-2 不同波段及水体指数中的表现特征,选取最优的水体监测特征;其次,研究结合先验水体产品提出一种水体训练数据集的自动提取方法,来获取高置信度水体训练样本;再次,依据D-S(Dempster-Shafer)证据理论模型将光谱角距离与欧式距离相融合,并结合所提取的最优监测特征提出一种SA-ED(spectral angle-Euclidean distance)水体动态监测模型;最后,以河南省为例对算法的稳定性进行测试.结果表明,本研究所提SA-ED模型能够有效对水体的动态变化进行监测,基于SA-ED算法对河南省内水体的整体监测精度达到 97.03%,对于稳定性水体用户精度和生产者精度分别为 95.85%和95.17%,季节性水体的用户精度和生产者精度分别为 96.21%和 93.82%.研究成果可为精细分辨率的水体动态变化监测提供新的借鉴与思路.

    内陆水体水体分布动态监测GoogleEarthEngineSentinel-2

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    基于Google Earth Engine的八门湾红树林年际变化监测

    薛志泳田震朱建华赵阳...
    279-286页
    查看更多>>摘要：该文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,选择Landsat系列卫星数据,采用支持向量机(support vector ma-chines,SVM)分类方法对八门湾地区进行地物类型分类,并基于分类结果监测该地区红树林年际变化.结果表明:红树林与陆地树木之间除红外波段外反射光谱曲线极其相似,利用红外波段特征指数并结合地形数据可进行有效区分,分类结果总体精度达到 0.91;研究区红树林存在先减少后增加的变化趋势,在 2009-2013 年减少,2014-2016 年基本保持不变,2017-2021 年缓慢增加,红树林增加和坑塘减少时期是在"南红北柳"政策颁布之后,说明退塘还林政策成效显著;红树林主要是和坑塘相互变化转移,说明毁林造塘和退塘还林是影响该地区红树林变化的重要因素.红树林年际变化监测结果可以精细化分析红树林演变过程,并能精确量化红树林与其他土地类型的转化过程,从而在经济、政策上分析红树林演变因素,更有效地保护红树林.

    红树林GoogleEarthEngine年际变化监测八门湾

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