检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2013年第5期33卷 1545-1558页

作者：孟丹王明玉李小娟宫辉力城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地资源环境与地理信息系统北京市重点实验室三维信息获取与应用教育部重点实验室首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

城市热环境是城市生态环境的重要方面,它与城市气候、城市生态、城市灾害有着重要的联系。以北京、上海、广州三地为研究区,选取近10年MODIS的夜晚地表温度(LST)产品MOD11A2,分别采用质心迁移、景观格局指数、空间自相关方法研究京沪穗... 详细信息

城市热环境是城市生态环境的重要方面,它与城市气候、城市生态、城市灾害有着重要的联系。以北京、上海、广州三地为研究区,选取近10年MODIS的夜晚地表温度(LST)产品MOD11A2,分别采用质心迁移、景观格局指数、空间自相关方法研究京沪穗三地近10年的不同等级热力景观质心迁移演变、格局变迁和空间集聚特征。主要结论为:三地热力景观随郊区向市中心趋近,体现了由低温区、次中温区向中温区、次高温区、高温区过渡的趋势;三地的中温区所占比例最大,城市热力景观破碎度三地中上海市最高,5种热力景观比较,次中温区和高温区的破碎度最高;城市热力景观离散度三地中北京市最高,低温区和高温区的离散度较高。热环境空间自相关分析表明三地均以高温-高温区,低温-低温区集聚为主,北京、广州高温-高温区分布于南部,且集中成片分布,而上海市高温-高温区分布比较离散,相对较为复杂。从分布面积来说,10a中北京、上海表现为先减少后增加,而广州则持续减少。总体而言北京热环境恶化,而广州、上海热环境有所好转。

关键词：城市热环境热力景观格局空间质心景观格局指数空间自相关

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基于光谱特征变量的湿地典型植物生态类型识别方法--以北京野鸭湖湿地为例

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生态学报 2013年第4期33卷 1172-1185页

作者：林川宫兆宁赵文吉樊磊首都师范大学资源环境与旅游学院三维信息获取与应用教育部重点实验室资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用。以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱。以野外高光谱数据为基础,首先利用一... 详细信息

光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用。以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱。以野外高光谱数据为基础,首先利用一阶导数与包络线去除的方法,分析和对比不同植物生态类型的光谱特征,选定了用于识别植物生态类型的光谱特征变量,选定的8个光谱特征变量为红边位置WP_r、红边幅值Dr、绿峰位置WP_g、绿峰幅值Rg、510 nm附近的吸收深度DEP-510和吸收面积AREA-510、675 nm附近的吸收深度DEP-675和吸收面积AREA-675。其中,7种植物生态类型的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大。除WP_r和WP_g外,沉水植物Rg和Dr平均值最低,湿生植物的Rg平均值最高,达到0.164,栽培植物的Dr平均值最高,达到0.012。7种植物生态类型在675 nm附近的DEP-675和AREA-675均高于510 nm附近的DEP-510与AREA-510,除去栽培植物,随着水分梯度的变化,其他6种植物生态类型的吸收深度和吸收面积都表现出先升高后降低的趋势。然后利用单因素方差分析(One-way ANOVA)验证了所选光谱特征变量的区分度,在P≤0.01的置信水平下,选取的8个光谱特征变量都能够较好的区分7种植物生态类型,区分度的最小值为13,最大值为18,并且吸收特征参数的区分度优于一阶导数参数。最后应用非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN)与线性判别分析(FLDA)的类型识别方法,利用选定的8个光谱特征变量进行湿地植物生态类型识别,取得了较好的识别精度,两种方法的总分类精度分别达到85.5%和87.98%。单因素方差分析(One-way ANOVA)和不同分类器的分类精度表明,所选的8个光谱特征变量具有一定的普适性和可靠性。

关键词：湿地植物生态类型高光谱光谱特征变量单因素方差分析(One-way ANOVA) 非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN) 线性判别分析(FLDA)

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多元统计分析对再生水河流水质特征分析

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环境工程学报 2013年第11期7卷 4281-4289页

作者：王京萌郭逍宇赵文吉孟宪刚张爱武首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

对以再生水为补给水源的通惠河进行水质监测,采用模糊综合评价的方法总体评价了通惠河的水质状况,综合评价结果表明,高碑店污水处理厂处理排放入河道的水质达到Ⅱ类水平,对通惠河的污染起到了一定的缓解作用。引入多元统计分析的方法:(1... 详细信息

对以再生水为补给水源的通惠河进行水质监测,采用模糊综合评价的方法总体评价了通惠河的水质状况,综合评价结果表明,高碑店污水处理厂处理排放入河道的水质达到Ⅱ类水平,对通惠河的污染起到了一定的缓解作用。引入多元统计分析的方法:(1)空间聚类模型将通惠河水质类型分为两类,并具体分析了两种类型的水质18个参数的差别。分析发现第1类水体的主要污染物为硝态氮、亚硝态氮引起的氮污染、磷污染等工业污染,而第2类水体的污染主要以生活污水带来的有机污染为主。(2)运用因子分析解析通惠河的污染来源——主要来源于点源排放的污水产生的氨氮、硝态氮和有机污染。为保持再生水水质,需要对水质差的污染区设立重点监测点并控制偷排现象。

关键词：模糊综合评价层次聚类分析因子分析再生水

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不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法--以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例

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生态学报 2013年第4期33卷 1160-1171页

作者：崔天翔宫兆宁赵文吉赵雅莉林川首都师范大学资源环境与旅游学院三维信息获取与应用教育部重点实验室资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用。以华北内陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象,中等分辨率的Landsat TM影像为数据源,基于线性光谱混合模型(L... 详细信息

植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用。以华北内陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象,中等分辨率的Landsat TM影像为数据源,基于线性光谱混合模型(LSMM)对研究区的植被覆盖度进行了估算。针对湿地植被类型丰富、土地利用类型多样化的特点,利用归一化植被指数(NDVI)在反映植物生长状况、覆盖程度以及区分地表覆盖类型方面的优势,通过对原始Landsat TM影像增加NDVI数据维对影像进行维度扩展,克服了传统研究中通常从Landsat TM影像上提取3—4种端元的局限,经最小噪声分离变换(MNF变换)、纯像元指数(PPI)计算以及人机交互端元选取等一系列运算,构建以陆生植物、水生植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的五端元模型来反映研究区的地物组成;同时,以原始Landsat TM影像为基础,构建植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的四端元模型。针对两种端元模型,采用全约束下的LSMM算法进行混合像元分解以获取研究区的植被覆盖度,其次辅以研究区的纯水体信息对其进行优化。精度检验采用相同时期的高分辨率WorldView-2多光谱影像来进行。研究表明:虽然四端元模型与五端元模型对植被覆盖度的估算结果在空间上具有基本一致的分布趋势,但是前者的估算结果在数值上要普遍低于后者,在研究区的水体及其附近,四端元模型难以体现水生植物的植被覆盖信息;另外,五端元模型的估算结果与检验数据的相关系数R达到0.9023,均方根误差(RMSE)为0.0939,明显优于四端元模型的R=0.8671和RMSE=0.1711。这反映了通过对影像进行维度扩展的方法来改进端元提取的数量是可行的,而由此构建的五端元模型可以更充分的反映研究区地物之间的光谱差异,从而获得更好的估算精度。

关键词：植被覆盖度野鸭湖湿地自然保护区归一化植被指数(NDVI) 端元提取线性光谱混合模型(LSMM)

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北京典型地下水漏斗区载荷密度与地面沉降相关性

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应用基础与工程科学学报 2013年第6期21卷 1046-1056页

作者：陈蓓蓓宫辉力李小娟雷坤超王彦兵武鹏飞首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京市水文地质工程地质大队北京100195

地面沉降是由于地表高程降低所诱发的区域环境地质灾害.城市快速发展带来的载荷的增加影响地面沉降的发展.选取覆盖北京平原区的TM遥感影像,以北京典型地下水漏斗区为研究区,在NDBI、MNDWI、SAVI指数基础上,计算遥感建筑用地指数(IBI),... 详细信息

地面沉降是由于地表高程降低所诱发的区域环境地质灾害.城市快速发展带来的载荷的增加影响地面沉降的发展.选取覆盖北京平原区的TM遥感影像,以北京典型地下水漏斗区为研究区,在NDBI、MNDWI、SAVI指数基础上,计算遥感建筑用地指数(IBI),获取建筑用地(载荷)时空密度差异信息;结合永久散射体干涉测量(Persistent Scatterers for SAR Interferometry,PS-InSAR)监测结果,基于GIS空间分析技术和统计分析方法,从3种不同的空间采样角度,分析载荷密度差异与地面沉降的相关性.结论显示,(1)地面沉降的不均匀性与载荷密度的正相关性表现为:沉降速率值越大,Spearman秩相关系数越大;(2)动静载荷的共同作用相对于单纯的静载荷对地面沉降的影响更明显;(3)在较短时间周期内,相对于地下水开采,载荷对地面沉降的影响较小,但仍旧是不容忽视的问题,需要长期系统性的研究.

关键词：地面沉降地下水漏斗区载荷遥感建筑用地指数永久散射体干涉测量技术

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线性抽样及分形理论在景观异质性研究中的应用

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地理研究 2013年第8期32卷 1391-1401页

作者：武鹏飞周德民宫辉力城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 教育部三维信息获取与应用重点实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

景观异质性是景观生态学研究的核心,对景观格局、动态和功能具有决定作用。将线性抽样与分形理论相结合的方法应用于景观空间异质性的表达中,相比于传统方法,可以定量表达景观类型在空间序列中的组合规律,而该组合规律可以作为指标来测... 详细信息

景观异质性是景观生态学研究的核心,对景观格局、动态和功能具有决定作用。将线性抽样与分形理论相结合的方法应用于景观空间异质性的表达中,相比于传统方法,可以定量表达景观类型在空间序列中的组合规律,而该组合规律可以作为指标来测度景观空间异质性的高低。景观类型在空间序列中的组合越复杂,则景观的空间异质性越高。该方法以景观类型空间序列的线形图像为基础,利用分形理论计算线形图像的分维,以分维数值的大小来表达景观空间异质性的高低。但样线的布设方法、分维计算方法以及景观分类系统的不同都会对分维数值产生影响。以妫水河流域为试验区,对该方法的适用性进行验证,结果表明,该方法可以有效表达景观空间异质性的高低。

关键词：景观异质性分形理论线性抽样妫水河流域

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湿地芦苇根结合好气细菌群落时空分布及其与水质因子的关系

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生态学报 2013年第5期33卷 1443-1455页

作者：熊薇郭逍宇赵霏首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京市城市环境过程与数字模拟重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地北京100048 三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化。湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用。以北京奥林... 详细信息

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化。湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用。以北京奥林匹克公园再生水人工湿地净化系统为例,利用ARDRA技术分析湿地净化系统中芦苇根结合好气细菌群落结构的时空分布特征,并借助CCA排序的方法揭示根结合好气芦苇细菌群落结构与水环境因子的关系。结果表明:人工湿地净化系统芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异明显,夏季较秋季细菌群落密度增加,群落多样性增高,均匀度增大;与秋季相比,夏季净化系统各处理区细菌群落结构差异较大即各处理区好气细菌优势类群变异较大,偶见类群频度较高,而秋季净化系统中各处理区优势类群趋同,偶见类群频度较低。无论夏季还是秋季空间变异规律均表现为潜流湿地较氧化塘更有利于微生物群落密度增高及细菌群落多样性增加,其季节变异较氧化塘更为显著;与循环水处理湿地相比,再生水处理湿地受进水水质的特有属性影响,具有最高群落密度与群落多样性。环境解释结果表明:芦苇根结合好气细菌类群OTU1、OTU28在净化系统中具较稳定的丰度,是一些生态幅度比较广泛的种属,受水质变量影响较小,在细菌群落的物质和能量代谢中起重要作用,对人工湿地净化系统稳定性具重要贡献。水质变量NH4+、TN、ORP、TP是芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异的驱动因子,水质变量NO3-、TDS、pH、Sal则是导致夏季细菌群落结构空间差异的关键因子。

关键词：再生水人工湿地 ARDRA 细菌群落结构细菌多样性 CCA排序

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京津冀都市圈城乡建设用地空间扩张特征分析

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地球信息科学学报 2013年第2期15卷 289-296页

作者：孟丹李小娟徐辉宫辉力首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048 中国国家图书馆北京100081

本文采用1990、2000、2006年3期多源影像数据、基础地理数据、DEM数据、社会经济统计数据及其他相关资料,采用遥感信息提取GIS空间分析及土地科学相关模型等综合研究方法,首次提取近20多年来京津冀都市圈城乡建设用地的空间信息(误差在... 详细信息

本文采用1990、2000、2006年3期多源影像数据、基础地理数据、DEM数据、社会经济统计数据及其他相关资料,采用遥感信息提取GIS空间分析及土地科学相关模型等综合研究方法,首次提取近20多年来京津冀都市圈城乡建设用地的空间信息(误差在10%以内),并分析了城乡建设用地变化的幅度、速度、空间增长格局及其相关性。结果表明,京津冀都市圈城乡建设用地总面积持续增加,1990-2006年,建设用地年平均变化率为2.81%;建设用地年变化速率较大的地区是唐山、保定、石家庄,大于全区平均变化率。京津冀都市圈城镇用地空间增长格局中,70%左右的新增城镇用地分布在城中心40km范围内,80%以上的新增建设用地集中在高速公路沿线20km范围内,并且新增城镇用地呈现沿城市中心、高速公路向外扩张的趋势。城乡建设用地增长具有较为明显的集聚特征。它们为京津冀地区土地利用规划及生态环境研究提供一定的科学数据和决策借鉴。

关键词：城乡建设用地空间分析 GIS 京津冀都市圈

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面向大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法

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计算机科学 2013年第6A期40卷 120-124页

作者：刘浩曹巍赵文吉宁方馨潘李亮首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京市城市环境过程与数字模拟重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地北京100048 三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 北京合歌科技有限公司北京100085

随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的... 详细信息

随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的少量瓦片进入显存。首先利用GPU实时计算地形网格点的地理坐标并传回CPU分析可见范围,然后采取瓦片四叉剖分、规则化处理和瓦片合并等一系列操作在所有LOD层中拣选最优瓦片集合并调入内存,在内存中利用一块固定大小的缓存进行管理与更新,并最终以单张纹理的形式传入显存进行采样和绘制。实验表明,该算法节约了大量的显存带宽,有效提升了系统在数据传输方面的执行效率,在大规模地形调度与绘制中取得了较好的效果。

关键词：大规模地形绘制动态调度 Virtual Texture 瓦片选取瓦片管理 GPU

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无人机遥感系统在灾害损失实物量评估中的应用

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测绘科学 2013年第6期38卷 76-78,81页

作者：李珊珊苑文颖宫辉力陈世荣徐丰杨龙北京市环境保护科学研究院北京100037 首都师范大学资源环境与旅游学院/城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地/资源环境与地理信息系统北京市重点实验室/三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 民政部国家减灾中心/卫星减灾应用中心北京100124 宁波市规划与地理信息中心浙江宁波315041

本文以云南省盈江县5.8级地震的监测评估过程为例,介绍了利用无人机遥感系统等手段对地震进行应急监测评估的方法,并重点对灾区的房屋倒损进行了实物量评估。结果表明:低空无人机遥感系统监测到地震后房屋有明显倒损现象,利用地面调查... 详细信息

本文以云南省盈江县5.8级地震的监测评估过程为例,介绍了利用无人机遥感系统等手段对地震进行应急监测评估的方法,并重点对灾区的房屋倒损进行了实物量评估。结果表明:低空无人机遥感系统监测到地震后房屋有明显倒损现象,利用地面调查数据验证,证明了评估结果具有较高的准确性;无人机遥感系统可以保证应急评估的时效性,特别适合于地震等重大自然灾害遥感应急评估工作。

关键词：灾情评估无人机遥感系统 POS数据地震监测

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