武汉市近期土地利用的动态监测研究

通过应用不同时期的Landsat TM假彩公合成影象，结合国土资源环境本底数据库的地利用专题图，利用遥感和地理信息系统技术对武汉市土地利用动态变化进行了实时、快速的监测，并通过野外实地调查，对变化情况作了检查验证，在此基础上分析了武汉市近几年土地利用动态变化，特别是耕地、建筑用地和水域的变化情况；探讨了遥感和地理信息系统技术在资源和环境管理中的应用和研究的意义。     

华中地区土地资源利用信息系统的快速建立

传统的土地利用图建库采用先制图再数字化的方法，过程烦琐而且误差较大，“华中土地资源利用信息系统的建设”是国家“九五”重点科技攻关课题“国家级基本资源与环境遥感动态服务体系的建立（96－B02－01）”的子课题，采用了RS，GIS一体化信息提取技术快速建成了华中地区土地资源利用信息系统，结合研究区实际建立数字TM图像的屏幕判读标志，直接进入人机交互判读，建库过程中避免了成图后的数字化过程，既提高了速度，也提高了精度，同时也改变了传统土地利用图的纸质制图方式，经野外验证，所建信息系统的图斑精度较高。     

不同等级土壤遥感分类的尺度匹配性探讨

采用Landsat5 TM遥感影像为数据源,以湖北省江汉平原之潜江市为试验区,探讨同一遥感信息源下对不同等级的土壤分类的尺度匹配性.以Landsat5 TM遥感影像和两个级别的土壤类型图(土壤亚类及土属)为基础数据,集成主成分分析、归一化植被指数等图像处理技术,提取多种影像特征建立土壤分类特征数据集;采用最大似然监督分类方法对潜江市不同级别的土壤分别进行遥感分类;并利用混淆矩阵方法对分类结果分别进行精度验证.结果表明:土属的总体分类精度较高,达到92.79%,Kappa系数为0.919 5;土壤亚类相对较低,总体分类精度只有84.71%,Kappa系数为0.820 1.可见土壤遥感分类具有显著的尺度适宜性特征,在两个级别的土壤分类实验中,Landsat5 TM更适宜土壤的最基层的土属类型划分.在土壤遥感分类时,应首先探讨土壤类型等级与遥感影像的尺度匹配性.     

基于遥感影像群的洪湖水面利用变化检测

湖泊作为湿地的重要组成部分,对生态多样性的保持和环境功能的维系起着不可替代的作用.在经济社会发展的不同阶段,人类对于湖泊的开发利用体现出不同的特点.获取不同时期湖泊利用的信息不仅有助于了解湖泊变化的规律和原因,也可为湖泊未来的合理利用及生态管理提供决策支持.洪湖是湖北境内江汉湖群的最大湖泊.利用1985、1995、2000和2005年四期平水期TM/ETM遥感图像提取各期洪湖水面利用信息并进行分析.结果显示:1985年至2005年间,洪湖未利用湖面面积1985年到2000年由于受人为作用影响有所减少,2000年至2005年后基本维持谷值;围网养殖区的面积从1985年不断扩大直至2000年达到峰值,此后基本保持稳定;湖区水生植被相应也从1985年不断减少至2000年的谷底值,随后由于生态建设工程的实施,水生植被迅速恢复.     

洞庭湖区20年生态损益估算

利用L andsat TM遥感影像获取土地利用变化数据的基础上,参考Costanza等人对全球生态系统服务价值的测算方法,估算了洞庭湖区生态系统服务价值及变化.结果表明,水域、建设用地面积增加,湿地、林地、耕地面积减少,草地面积变化不大;1980年洞庭湖区生态系统服务总价值为83.159×108美元,2000年的总价值为82.371×108美元,由于土地利用面积变化,导致了1980~2000年生态系统服务价值减少了7 880×104美元,而这主要是由湿地大面积减少引起的.     

鄂西南山地土地利用时空格局的梯度效应研究

为探究地形因子与土地利用时空格局间的关系,基于湖北省1∶10万土地利用现状分类4期矢量数据(2000,2005,2010和2015年)及空间分辨率为30 m的DEM数据,借助地学信息图谱方法,从地形起伏度、坡度变率、坡向和地形位指数等地形因子视角,探讨了鄂西南地区2000—2015年土地利用时空格局在不同地形因子梯度下的变化特征.结果表明:1)鄂西南土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主,三者面积占区域总面积的95%以上. 15年间,建设用地、水域分别由2000年的394. 81 km~2、585. 84 km~2增加到2015年的751. 33 km~2、761. 56 km~2,分别增加了356. 52 km~2、175. 72 km~2;而耕地、草地、林地和未利用土地面积分别减少314. 60 km~2,157. 69 km~2,60. 17 km~2,0. 22 km~2; 2)鄂西南山区不同地形梯度区间用地类型分布规律差异明显.低地形梯度范围是耕地、建设用地和水域的优势分布区,中高和高地形梯度范围则是草地和林地优势分布区;未利用土地面积较小且呈零散分布,受地形梯度变化影响较小; 3)研究区3个五年段土地利用变化图谱以稳定型为主,该类型面积为41 562. 54 km~2,稳定型图谱主要涉及地类为耕地、林地和草地,贯穿每个地形梯度区.低地形区土地利用变化图谱主要是前期型、后期变化型和持续变化型;中低和中高地形区土地利用变化图谱主要是稳定型和中期变化型;而高地形区土地利用变化图谱则主要是稳定型、中期变化型和前期变化型.     

基于MODIS数据的湖北省地表温度反演研究

利用遥感影像获取地表温度信息,对于监测地表状况和生态环境变化有重要意义.利用MODIS影像和劈窗算法计算了反演地表温度的关键参数:大气透过率和地表比辐射率,并针对湖北省水域单独提取出水体像元来计算地表比辐射率,估算出湖北省地表温度,与地面同步实测数据比较表明,平均误差为0.51℃,精度比较高.     

基于面向对象的长株潭地区遥感影像分类方法

结合Landsat TM遥感影像和环境减灾卫星HJ-1-A、B影像数据,基于面向对象的遥感影像分类技术实现长株潭地区土地利用/覆被的分类提取.综合利用隶属度函数和最邻近分类方法设置分类规则,逐步提取林地、湿地、耕地、人工表面的地物信息.以地形复杂多样的长株潭地区为研究区,收集整理具有代表性的样点用于分类和精度评价.结果表明,利用隶属度函数方法分类结果基本能满足生产者和用户的需要,但是林地、耕地内部二级类精度相对较低,错分比较严重,采用最邻近分类优化分类结果后,研究区总体分类精度达到86.05%,耕地和林地一级类分类精度分别提高到73.63%和87.1%.     

模拟退火算法及其在非线性地学模型参数估计中的应用

分析了目前地理学研究中进行非线性模型参数估计的一些方法的局限,介绍了模拟退火算法的原理及基于Metropolis准则的算法,进行了实例的应用研究。研究结果表明,模拟退火算法是估计非线性模型参数的一种有效算法;在地理学的其它优化问题研究中也将同样有着重要的应用价值。     

基于HJ影像的面向对象土地覆被分类方法

提出了基于HJ影像的面向对象技术土地覆被分类的一整套方法,即采用面向对象的影像分类技术,充分利用影像的光谱特征、空间特征、纹理、上下文关系,综合运用多层分割、整体分割、类内分割和局部分割模式,融入二叉树流程法,以多时相HJ影像为实验数据,对土地覆被类型进行自动提取.并以地形复杂的麻阳苗族自治县为例进行实验研究,结果表明:分类总体精度为82.88%,能够满足利用遥感影像进行土地覆被信息提取的精度要求,说明是可行的;由于中分辨率的HJ影像提供的光谱细节并不是很丰富,HJ影像面向对象土地覆被分类技术的光谱特征优势不明显,利用二叉树流程法和多种分割方法是降低误差提高分类精度的有效途径.