蚀变矿物信息与构造在高光谱遥感找矿中的应用初探

高光谱遥感蚀变信息提取是地质找矿和蚀变矿物填图的重要方法之一,研究基于现有的机载HyMap高光谱遥感影像模拟的星载高光谱遥感数据,通过光谱特征分析、降噪、端元提取、蚀变矿物填图等高光谱遥感技术结合实验区线性构造,对实验区进行星载高光谱遥感数据找矿应用初探,提取的蚀变矿物组合分布区,可以作为靶区开展进一步预查工作。     

基于中分辨率遥感图像的土地利用与覆被分类系统构建

研究目的:研制基于遥感的土地利用与覆被分类系统,为国家土地利用与覆被基础数据库建设和宏观土地资源遥感动态监测提供分类依据。研究方法:文献资料法、比较分析法和计算机试验法。研究结果:根据中分辨率卫星传感器的波谱响应特征和土地利用与覆被遥感信息获取技术,提出基于中分辨率遥感图像的土地利用与覆被分类系统,并给出各个类别在遥感图像上的解译标志。研究结论:该系统基本可以满足在国家尺度上的遥感分类应用要求。     

基于全极化SAR与多光谱的喀斯特山区农村林地提取

[目的]为加快推动贵州省"互联网+"林业建设,打破贵州喀斯特高原山区遥感监测瓶颈,选取了空间分辨率8m的Radarsat-2全极化SAR数据与空间分辨率6m的SPOT 6多光谱影像作为数据源,探究微波与光学遥感结合在喀斯特山区农村地区的林地提取技术。[方法]首先采用ENVI SARscape与NEST软件对SAR图像预处理。将Radarsat-2全极化数据与SPOT 6标准假彩色影像进行HSV融合。计算融合图像的平均梯度、信息熵、标准差与均值,评价出最优融合效果的极化方式。基于K均值(K-means)与最大期望(EM聚类)聚类算法分割图像,选择合适的算法,基于聚类分割的阈值进行面向对象的林地分类。最后,基于像素的混淆矩阵精度评价,结合贵州省林业厅调查数据、野外样方和航拍图,建立参考样本评价分类结果。[结果](1)融合之后,目视解译出林地边缘明显但较粗糙;对于在林地中小面积建筑物、农田中的较分散的林地小图斑能够识别,但边缘粗糙;有林地和灌木林地在色调上区分明显;在融合后的明度图中的灌木林地有明度较大的像元,此类像元为石旮旯地。(2)通过定量分析,融合之后的影像较SAR和光学数据信息量大。同极化平均梯度大于交叉极化,HH极化方式下各指标最大。图像EM聚类分割比K-means聚类更加细化。EM聚类图像的特征区分明显;(3)研究分类出了有林地、灌木林地和其他林地。面向对象的林地分类总体分类精度达到85.71%。[结论]研究将微波与光学遥感结合,为喀斯特山区中农村地区的林地提取提供新思路,与传统的林地监测相比,数据获取快捷,提高工作效率,精度准确。有助于通过遥感的手段解决地块破碎区域的林地提取问题,为提高多源遥感技术在喀斯特农村地区中的林地智能监测的能力提供借鉴。     

土地退化平衡导向下国土空间生态保护修复的路径选择

研究目的：归纳阐释土地退化平衡（LDN）对国土空间生态保护修复的理论意蕴，回答LDN导向下国土空间生态保护修复的路径选择。研究方法：逻辑推理法、归纳演绎法。研究结果：（1）LDN具有鲜明的时空特征和明确的响应层次，并遵循“同类平衡（Like for Like）”与“一票否决（One out-All out）”原则。（2）新形势下土地资源的空间载体、生态本底、安全保障、服务双碳目标等功能得到拓展，客观上要求生态保护修复协调好尺度与格局、要素与系统、食物与生态、减排与增汇之间的关系。（3）LDN对生态保护修复的理论意蕴包括多尺度嵌套的动态平衡、多目标权衡的系统治理、多手段协同的实现路径。（4）基于LDN的国土空间生态保护修复策略包括：构建“功能—尺度”与“要素—系统”相耦合的LDN目标函数，引导生态保护修复目标量化；制定螺旋递进式“分区管控—分级治理—分类施策”的管理策略，促进自然与行政区划在空间上的有效衔接；建立“干预管制—激励竞争—强制倒逼—差别治理”协同的保障机制，协调“自然—社会—政府—市场”等多部门关系。研究结论：LDN在国土空间生态保护修复实践中具有积极的理论意义与现实价值，能...     

高光谱遥感矿产资源探测软件研制与问题探讨

针对高光谱遥感矿产资源探测的处理流程和实施算法,从光谱特征提取、光谱解混及地物分类识别和填图3个方面涉及的关键技术展开了简述。在此基础上基于IDL研发了高光谱遥感资源探测软件。软件集成了影像特征分析、影像信息提取、端元提取、混合像元分解、蚀变填图、成矿远景区分析等功能模块。同时,对存在的问题,从波谱库构建、基于高光谱的资源深部探测、岩矿光谱特性机理分析、高光谱遥感影像高性能处理等方面进行了探讨。     

国土空间生态保护和修复研究路径：科学到决策

研究目的：探索走向可持续生态系统综合管理的国土空间生态保护和修复的研究路径与应用实践。研究方法：综合分析法,案例分析法等。研究结果：（1）以生态系统管理等理论为支撑,基于国土空间生态安全格局整体保护理念,关注中观—宏观尺度的国土空间生态保护和修复关键区域识别与诊断,从生态系统和社会系统维度提出国土空间生态保护和修复科学认知、价值重塑与政策引导的研究路径,构建 “本底调查测度—多维认知—科学识别—价值重塑—规划调控—政策引导—技术支撑”从科学到决策的国土空间生态保护和修复研究路径;（2）以山东省烟台市为例,围绕重焕蓝色海洋、连通生态廊道、牢筑生态屏障、优化生态格局和彰显绿色宜居策略,探索国土空间生态保护和修复应用实践。研究结论：生态文明背景下国土空间生态保护和修复走向可持续生态系统综合管理成为必然,所提出的研究路径和应用实践为国土空间生态保护和修复研究提供了新的思路与方法。     

基于SAR提高喀斯特地区LUCC光谱分类精度研究

喀斯特地区复杂地表形态导致地面调查可深入性差、精度不高,遥感则作为该区有效监测与研究人类活动对土地利用(LUCC)方式与利用程度影响的主要手段。文章利用ALOS多光谱数据与Terra SARX的数据进行融合,讨论了HH极化微波后向散射数据用于改善多光谱遥感数据LUCC分类的精度,并比较了不同融合方法对地物识别。结果表明:2种数据之间的融合充分利用了多光谱的光谱信息与HH极化数据丰富的结构与纹理的特征,增强了不同地物之间的光谱差异,提高地物可分性;PC法融合、IHS法融合分类精度较单独使用ALOS多光谱数据分类精度分别提高了8%与13%,而且由于HH极化对植被含水量的敏感性,提高了"插花"分布的旱地与草地、林地等由植被覆盖的土地利用类型的区分精度。通过该研究探讨了HH极化数据与多光谱数据融合在地表信息提取中的应用,拓展了遥感数据在喀斯特地区土地利用领域应用的范围。     

三生空间结构认知与转化管控框架

研究目的：为弥补三生空间结构认知缺憾，引入结构主义理论和社会空间理论审视三生空间结构及其自调机 制，探讨三生空间转化管控新蓝图。研究方法：文献研究法，比较分析法。研究结果：三生空间结构可以从整体、关 系、消解主体、转化、自调五方面认识。三生空间转化管控新蓝图应基于“地域分区 — 空间团块 — 空间类型 — 空间单 元”的三生空间表征体系，搭建“分区准入 — 通则约束 — 类型约束 — 审批许可”三生空间一体化转化管控规则。研究 结论：面向转化管控的三生空间认知需从“解构”回归“结构”，搭建三生空间转化管控系统框架，持续推进三生空间转 化流程机制整合，助推空间治理体系现代化。     

外来植物入侵遥感监测预警研究进展

文章紧密围绕近年来国内外关于外来植物入侵遥感监测、预警新技术、新方法,总结了当前监测预警技术方法的问题和不足,阐明了未来针对外来入侵植物的遥感监测、预警技术发展趋势和方向。目前在监测方法上,主要有图像识别法、高光谱监测法、雷达数据辅助识别法和中低分辨率时序序列数据分析法等。其中,图像识别法和高光谱监测法应用较多,但其数据来源获取困难,后期数据处理工作量大,缺少普适性强的自动解译算法;雷达数据辅助识别法由于雷达数据自身空间分辨率粗糙,在植被监测中往往配合其他数据源同时使用,因此应用上有一定的局限性;中低分辨率时序序列数据分析法适用于较大空间尺度上的植被外来物种入侵监测,监测结果空间定位能力差,很难在小尺度区域上进行应用。在预警方法上,主要有生态机理模型预测和数学模型机理预测两种方法,基于GIS和遥感技术的生态学模型预测机理性强、易推广,预警精度较好,具备一定的空间定位能力,适宜于在宏观区域尺度上应用,但存在部分关键植被生理遥感参数获取困难等问题。数学统计模型预测以理论统计为主,只是对外来植物入侵发生的概率进行了估测,对物种或区域环境依赖程度高,普适性较差,遥感参数较少参与模拟过程,空间定位能力不足。总体上,利用遥感技术快速、准确地进行外来入侵植物定位监测和预警已成为防控外来植物入侵,维护区域生态安全的必然趋势。在数据源集成上,传统可见光遥感和新型激光雷达遥感、高光谱遥感、多角度遥感等多源数据集成、融合应用更为多见,数据获取范围进一步拓宽。特别是诸多新型国产高分卫星发射升空后,使得监测时效性和成本进一步改善,实用化、规模化、业务化动态监测成为可能。在技术方法上,受信息技术、自动化技术和传感器制造技术的影响,数据获取范围不断拓宽,空间定位能力不断增强,监测、预警也将不再局限于单一技术和模型的应用,而是多模型、多平台(星-机-地)综合监测、预警模式成为趋势,外来植物入侵的遥感监测技术正逐步发展成为植被生态遥感学科领域的重要分支学科。     

软硬结合分类方法提取特定地物信息*——以冬小麦为例

[目的]针对影像上纯净、混合像元共存的现象,文章结合硬分类方法和软分类方法各自的优势,提出了目标地物信息的软硬结合的分类方法。[方法]该方法将遥感影像划分为典型目标地物像元、非目标地物像元和混合目标地物像元3个部分。典型的目标地物像元和非目标地物像元,采用硬分类方法(ISODATA)聚类确定类型;混合目标地物像元采用非线性支撑向量回归混合像元分解模型,从目标地物端元光谱库和非目标地物端元光谱库中多次随机选择像元,进行目标地物不同丰度值的混合像元模拟,构建样本库进行支撑向量回归,提取出混合像元的目标地物丰度。该文以冬小麦为研究对象,选用2006年4月7日的TM影像,采用软硬结合的分类方法进行冬小麦识别。[结果]较传统的硬、软分类方法,软硬结合分类方法精度高,总体精度达到了90.2%;而软分类方法为86.6%,硬分类方法为81.6%。[结论]软硬结合的分类方法克服了硬分类方法对混合像元信息提取受到光谱不确定影响,也克服了软分类方法受到光谱异质性干扰的问题。该分类方法简便、易操作,适合单目标特定地物的信息提取。     

遥感技术农业资源台账建设应用潜力分析

目的 为了系统地分析遥感技术在农业资源台账建设中的应用潜力。方法 文章通过文献研究,阐述了农业资源台账的研究现状,分析了农业资源遥感监测数据源与监测技术的发展趋势,研判了当前遥感技术在农业资源台账建设中的应用潜力。结果 （1）农业资源台账的建设内容主要包括农业资源清单、农业资源评价两个方面,具有空间与时间两种属性。（2）农业遥感数据源向着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的方向发展,其监测技术向着多源遥感数据融合应用、智能分类、多维海量数据高效计算的方向发展。（3）遥感技术可对农业资源清单中的主要农业自然资源和社会经济资源的信息进行获取,对农业资源组分评价与农业生态系统整体评价也有很大潜力。结论 总的来看,农业资源台账建设内容不断丰富,遥感技术在农业资源台账建设中的应用能力显著提升,其应用潜力仍有很大的上升空间,对高效开展农业资源台账建设具有积极作用。     

2021年土地科学研究重点进展评述及2022年展望 ——土地工程与信息技术分报告

研究目的：归纳分析2021年国内外土地工程与信息技术领域的研究进展,展望研究趋势。研究方法：文献分析法。研究结果：2021年,国内研究主要集中在国土综合整治和生态修复基础理论、土地开发强度与模式、土地整治模式与功能、复垦土壤质量及生态环境效应评价、生态修复关键区识别与分区模拟、土地利用与覆盖信息提取及基于不同视角的土地信息多尺度动态监测;国外研究重点关注城市化背景下土地开发模式与评估、土地整理区划、土地复垦质量、土地修复材料与方法、景观与可持续土地生态恢复耦合、土地利用与土地覆盖信息处理与动态监测技术。研究结论：2021年土地工程与信息技术在土地开发模式、农用地整治、土地复垦质量、国土空间生态修复、土地信息获取与处理技术等方面取得了一定进展。2022年及未来,将在生态文明建设及双碳战略的背景下,重点关注土地资源开发利用低碳转型、土地复垦理论与评价、国土空间生态保护修复理论与技术、乡村振兴背景下村庄综合整治以及土地信息监测的高精度与多尺度优化等问题。     

草场资源可持续利用评价模型及实证研究

根据草场资源系统的特点,设计草场资源可持续性利用评价体系,采用系统评价理论构建草场资源可持续利用评价模型,并利用毕节市草场资源调查数据和统计数据对评价模型进行实证研究。从草场质量、资源总量、环境治理、经济效益、社会效益5个评价指标来界定草场资源利用可持续性,首次为草场资源利用评价研究提供清晰的概念框架。实证研究表明,贵州省毕节市草场资源具有较强生产力和较好生产质量,可持续利用取得较好经济和社会效益,但是其环境治理指标有一定起伏,资源总量指标持续下降,因而还需采取合理的开发治理策略,将草场资源保护和科学利用有机结合起来,才能真正实现草场资源的可持续利用。实证也表明评价模型具有较高敏感性、客观性、科学性,可有效应用于草场资源可持续利用的评价,为草场资源利用评价实践提供了合理的考核与计量标准。     

基于多源数据融合的地表覆盖数据重建研究进展综述

地表覆盖数据对于全球环境变化、生物多样性和发展政策制定有着重要意义。遥感已成为获取地表覆盖数据的重要手段。而目前的地表覆盖数据产品,如Globe Land30、FROM-GLC、MODIS Collection5、MODIS Cropland、Glob Cover、GLC2000等,存在数据精度不高、数据间一致性较差、与统计数据差异较大等问题。因此,基于多源数据融合的数据重建方法成为目前研究中的热点问题。文章检索了近10年关于多源数据融合在地表覆盖数据重建中的应用的相关文献,概括了多源数据在数据重建中的应用现状,并对基于多源数据融合的地表覆盖数据重建方法进行了归纳总结,重点评述了不同方法的特点及应用情况,阐明了各种方法的优势与不足,同时对存在的问题进行探讨并展望了未来基于多源数据融合的地表覆盖数据重建研究的发展方向。基于多源数据融合的数据重建方法包括基于多源遥感数据融合法以及基于多源遥感和非遥感数据融合法。该文在对基于多源遥感数据融合的数据重建方法进行论述时,主要讨论了其中应用最广泛的两种融合方法:基于数据一致性的融合法和基于回归分析的融合法。对于其他基于多源遥感数据融合的数据重建方法,如基于D-S证据理论融合法、基于数据集成融合法、基于统计模型融合法,也列举了最具代表性的相关文献进行论述。在对基于遥感数据和非遥感数据融合的数据重建方法进行论述时,主要讨论了其3种空间分配方法:完全依赖法、部分依赖法、动态依赖法。在对目前研究进行探讨的过程中,该文对其研究区域、数据源、地表覆盖类型、空间分辨率、融合方法和文献来源进行总结分析,并重点就融合方法展开讨论。围绕各种融合方法在数据重建中的运用,该文归纳出目前研究中存在的主要问题:研究对象和区域上的不足,研究区多为全球及欧美,其他区域的研究过少,研究对象多为所有地表覆盖类型和森林,对耕地和草地的研究过少;融合算法上的不足、重建结果精度上的不足。最后,指出基于多源数据融合的数据重建方法未来的发展方向,即综合运用两类方法,得到具有详细完整空间信息的长时间序列的地表覆盖数据集。     

遥感技术在青海刚察县草畜平衡研究中的应用

［目的］刚察县草地资源丰富，是青海省环湖重点牧区之一，文章利用遥感技术对刚察县草地生物量进行了遥感估算，并在此基础上分析其载畜平衡状况，以期为刚察县草地资源利用、生态环境保护和区域经济可持续发展提供参考依据。［方法］利用2016—2018年刚察县的遥感数据、地面样方调查数据进行生物量估算，并利用牧业统计数据计算载畜平衡指标，在此基础上分析其载畜平衡状况。［结果］（1）指数函数可以较好地模拟NDVI与生物量之间的相关关系，指数方程为：y=60137e093x（R2=066）。（2）2015年植被生物量较2010年有所增加，而2018年平均生物量较2010年持平，这一特征主要与气候和降水条件有关，2018年降水量较少、气候较干旱。2015年冬春草场生物量较2010年基本持平，2018年较2010年有下浮下降； 2015年和2018年夏秋草场比2010年均有小幅提高。（3）基于遥感估算的草地生物量结果和刚察县的补饲情况进行了草畜平衡情况分析，结果显示，2010年超载率为2308%，为超载； 2011年超载率为511%，2015—2017年分别为602%、690%、929%，均为草畜平衡。［结论］草畜平衡政策实施后，刚察县在减少草原可利用面积后，通过补饲减缓了天然草场的载畜压力，天然草场基本达到草畜平衡，有利于该区域草地生态环境的恢复和保护。     

天峻县草地经济可持续发展战略思考

针对天峻县草地资源经济性能和生态特点,认为其草地经济发展应以草地畜牧业为基础,积极开展草原旅游、建设野生动物园、开发冬虫夏草、红景天等高级滋补品和中药材等,发展特色产业,营造业一为主多业并进的产业格局;因地制宜,建立草地利用科学化,草地经营多元化,资源开发高效化的草地资源经营管理机制,规范农牧业经济发展秩序,提升草地资源经营水平,实现草地经济跨越式发展。完善草地生态系统组织机制,加强草地资源保护,积极协调人与自然关系,建设草地生态友好环境;以草地科技作支撑,高起点,立体化,建立和完善草地经济发展体系,实现草地资源可持续利用,草地增效,牧民增收,建设社会主义新牧区。