受风灾影响后的农作物冠层反射信息测量与分析

受到台风“布拉万”的影响,吉林中部地区大范围处于灌浆期的玉米倒伏。为了确定倒伏后玉米冠层对反射信息的影响,从不同角度对其高光谱反射信息进行了测量与分析;与此同时,对偏振反射信息也进行了测量,将反射与偏振信息结合起来分析了受风灾影响后农作物冠层反射特征的变化。结果表明,风灾过后倒伏玉米的反射信息在可见光波段降低,而在近红外波段范围增大,与正常直立生长的玉米反射信息比较,具有非常明显的各项异性特征;同时,倒伏玉米的反射光中包含丰富的偏振信息,利用偏振信息可以为区分倒伏区域提供依据。这为利用遥感技术确定受灾范围与计算损失产量提供了依据。     

基于遥感数据的辽西北地区玉米干旱风险时空动态格局

 归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)目前已被国内外广泛应用于干旱的定量识别与监测,它是利用遥感方法获得的一个衡量地表植被生长状态以及植被覆盖度的指标。因此在气象干旱背景下,对干旱时段的NDVI进行计算,建立玉米干旱风险诊断模型,通过作物对干旱的响应表征农业干旱的风险。本文在气象干旱条件下,从玉米对干旱的响应出发,利用NDVI建立玉米干旱风险诊断模型,评估了研究区典型干旱年内典型干旱时段玉米的干旱风险。利用K-Means法将玉米干旱风险分为低风险、中等风险以及高风险3类,运用GIS与RS手段绘制了玉米干旱风险等级图,并对玉米干旱风险的时空格局进行了动态分析。结果表明,在玉米干旱风险时间变化规律上,由于土壤水的影响,玉米干旱风险不能完全与典型干旱年内典型干旱时段的降水距平百分率成反比;从玉米干旱风险空间分布特征来说,受纬度、海拔高度以及防旱抗旱能力的影响,干旱风险表现为南北差异明显。研究玉米干旱风险的时空动态格局,能够为政府部门和田间管理者掌握干旱的发生、发展变化,以及因地制宜地制定防御对策提供科学依据。     

基于分形理论的不同草原可燃物及裸土野外光谱识别研究

草原火灾一直是影响我国草原生态系统的重要因素,对其展开研究具有重要的现实意义。遥感技术的发展,为草原火灾的相关研究提供了详尽准确的数据,节省了大量的人力物力和财力。但在实际应用中,如何识别不同可燃物及裸土一直是难点问题。试图将分形理论应用到枯草及裸土的光谱识别研究中,为上述问题寻找新的研究思路和方法。该研究运用美国ASD公司的FS3地物光谱仪对吉林省长岭县西部草场的优势种羊草(Leymuschinensis)、芦苇(Reed)、虎尾草(Chlorisvirgata)、全叶马兰(Kalimerisintegrifolia)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)的枯萎植株及裸土进行了野外光谱测量。并利用Matlab工具,对上述研究对象的平均野外反射光谱曲线进行了包络线提取和分形盒维数的计算。经过光谱分析,裸土和虎尾草的野外光谱反射强,羊草、芦苇和蒙古蒿的野外光谱反射相对较弱,但彼此的谱型较为相近,较难识别区分。而全叶马兰的平均野外光谱反射强,且谱型与其他研究对象有较大差异,可以很好的识别。通过分形分析,研究对象的平均野外反射光谱曲线与包络线具有典型的分形特征。以分维数作为分类指标,对研究对象进行聚类分析,完成了不同地物的野外光谱识别。该方法与传统光谱分析的方法相比,能够更好地利用数学方法,客观的通过识别参数对目标进行识别,为今后进行其他种类枯草的识别和提取研究提供了新的思路和方法。     

基于实习实验的环境科学本科创新创业实践教育

目前,环境问题已成为全球共同面临和亟待解决的大问题,在这一背景下,环境科学教育质量提升与创新成为众望所归。基于环境科学专业本科生实践培养体系,在学习的不同阶段,结合已有的基础实习、实验课群和专业实习等内容,教师分别以创意、创新和创业为培养导向有针对性地提出相应策略,并进行实践教学,旨在培养学生创新创业实践能力。作为本科生创新创业教育的有益探索,为高校本科生教学改革提供新思路和新案例。     

基于GIS的安徽省旱灾风险空间演变研究

安徽省是典型旱灾频发省份,而且每年发生旱灾的地区都有变化,了解旱灾风险空间动态变化的规律对防灾减灾部门及时准确制定抗旱规划意义重大.利用自然灾害风险形成四因子理论,选取安徽省气象、水文、社会和经济等18个指标,建立了安徽省旱灾风险评价模型,对安徽省2000—2009年旱灾风险进行了区划,利用单一风险动态度、综合风险动态度和风险置换系数等研究手段和方法对安徽省2000—2009年间旱灾风险动态变化进行了分析.结果表明:安徽省单一旱灾风险动态度变化的波动性较强,综合风险动态度变化则比较稳定;高旱灾风险和中旱灾风险、低旱灾风险和中旱灾风险之间置换相似性较强.     

东北地区建国以来洪涝灾害时空分布规律研究

东北区尤其是松辽流域洪涝灾害频繁,是全国主要的洪涝灾害发生区之一.利用东北区1950—1990年洪涝灾害相关资料,以暴雨引起的洪涝灾害为研究对象,根据洪水灾害的发生学理论,从自然和人文两个方面分析了东北地区洪涝灾害的形成原因;在此基础上统计分析了建国以来东北地区洪涝灾害发生的时空特点和分布规律,并提出了东北区减轻或避免洪涝灾害的主要相关措施.     

暴雨内涝灾害模拟研究

 城市暴雨内涝灾害的频发,已经给城市居民生命、财产安全等造成了严重威胁。对城市暴雨内涝灾害危险性模拟,可为城市暴雨内涝灾害危险性预报预警提供依据。以长春市南关区为研究区,以城市暴雨内涝灾害为研究对象,从多情景视角出发,提出了城市暴雨内涝灾害危险性多情景模拟框架,并以一、二维非恒定流为控制方程,以不规则网格为骨架综合构建了城市暴雨内涝灾害危险性数值模拟模型,实现研究区暴雨内涝灾害危险性多情景模拟。研究结果可为城市内涝应急管理部门在内涝灾害预报预警上提供参考依据。     

模糊综合评判在土地生态系统健康评价中的应用

 土地利用是人地关系中最为基本的一环,人类对自然界最直接的作用就是改变土地利用的方式,然而,土地利用方式的改变无疑会对土地生态系统产生一定的影响,如土壤有机质含量的减少,植被覆盖度的变化等。本文利用landsat TM影像资料,以白山市的八道江区为研究区域,在格网GIS技术的支持下,利用模糊综合评判方法,对不同土地利用方式下的土地生态系统进行健康评价,以土地生态系统的生态效益、社会效益和经济效益为标准,将土地生态系统的健康状况分为5级。结果表明,林地生态系统的健康状况最好,草地次之,耕地生态系统的健康状况一般,建筑用地的生态系统健康状况最差。这一研究结果可为今后八道江区的土地利用提供一定的理论依据,以减少土地利用过程中的不当措施,从而更加有效地利用土地,实现土地的可持续利用。     

基于GIS的草原火灾风险管理研究

近年来,我国草原火灾频发,严重影响我国牧区的经济发展和社会安定.由于草原火灾突发性强、破坏性强,灾害风险管理已成为草原火灾评估与管理的重要内容和手段.笔者分析了GIS在草原火灾风险管理中的优越性,并从GIS辅助草原火灾风险信息管理、基于GIS的草原火灾风险评价与等级划分、基于GIS草原火灾风险管理系统建立等方面探讨了GIS在草原火灾风险管理中的应用.     

基于PSO-AHP方法的山区泥石流灾害风险评价 ——以吉林省蛟河市为例

以吉林省蛟河市为研究区,以该地区多源数据为基础,基于自然灾害风险形成理论进行综合风险评价指标的选取,运用自然灾害风险指数法、基于粒子群优化算法(PSO)的层次分析法(AHP)评价了区域泥石流灾害综合风险,并进行了实例验证.结果表明:蛟河市泥石流灾害的发生与当地极端降雨条件有密切联系;泥石流灾害风险具有明显的时空差异.蛟河市区中部及西南部的天岗、庆岭、松江三镇为泥石流高风险区,而东北部的前进乡和西北部的天北镇风险较低,南部的漂河镇具有较高潜在风险.评价结果与实际情况基本一致,表明该方法具有可行性.研究结果为蛟河市的地质灾害防治工作提供了理论参考,并加强了研究区内地质灾害数据库的实际应用和数据共享.