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国土资源遥感 2017年第1期29卷 178-185页

作者：孟丹宫辉力李小娟杨思遥水资源安全北京实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 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

以新中国成立以来北京地区发生单日最大降雨的2012年"北京7·21暴雨事件"作为研究对象,采用热带降雨观测计划(tropical rainfall measuring missio,TRMM)降雨数据、气象观测降雨数据和中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地表温... 详细信息

以新中国成立以来北京地区发生单日最大降雨的2012年"北京7·21暴雨事件"作为研究对象,采用热带降雨观测计划(tropical rainfall measuring missio,TRMM)降雨数据、气象观测降雨数据和中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地表温度(land surface temperature,LST)产品,利用空间插值、空间降尺度、精度评价及相关分析等方法分析北京7月21日暴雨的时空分布特点,定量研究城市"热岛-雨岛"时空响应关系。结果表明:从空间分布来看,强降雨发生北京南部;从TRMM的3 h降雨数据来看,随着时间推移最强雨带自西向东推进;经气象数据验证,降尺度的TRMM 3B42数据精度有所提高;LST对暴雨的影响表明热岛与雨岛在空间分布上存在一致性,且在雨强最大时段两者相关性最好。

关键词：城市热岛城市雨岛热带降雨观测计划(TRMM) 中分辨率成像光谱仪(MODIS) 地表温度(LST)

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北京市城市扩张及其对城市增温效应的影响

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首都师范大学学报（自然科学版） 2017年第2期38卷 77-83页

作者：屈益挺孟丹李小娟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资源环境与旅游学院北京100048

城市化进程在为人类带来经济、社会效益的同时,也产生了一系列生态环境问题,城市热岛效应是其中极为重要的问题之一.近二十年,伴随着中国经济的高速发展,作为政治、文化、经济中心的首都北京,城市扩张显著,人口稳步增长,热环境势必受到... 详细信息

城市化进程在为人类带来经济、社会效益的同时,也产生了一系列生态环境问题,城市热岛效应是其中极为重要的问题之一.近二十年,伴随着中国经济的高速发展,作为政治、文化、经济中心的首都北京,城市扩张显著,人口稳步增长,热环境势必受到一定影响.为定量研究近十多年来北京市城市扩张范围及其对城市增温效应的影响,本文对DMSP/OLS夜间灯光数据进行去饱和处理,对北京市城市扩张进行动态监测,结合MODIS反演的地表温度数据月合成产品定量考察了北京市城市扩张及其对城市增温效应的贡献.结果表明,夜间灯光数据经过去饱和处理后能够以更高精度提取城市范围;2000—2012年北京市城市建设用地面积持续增长,2000—2003年增长速度相对较快,2004—2012年城市扩张速度明显减慢;北京市近十多年来城市建设用地以原有核心功能区为基础逐渐向四周扩张,表现出以主城区为中心的外延式发展,周边区县的建设用地也在各自原有城镇建设用地基础上呈现向四周的外延式扩张.随着城市化进程的推进,热岛效应始终显著,城镇用地温度逐渐主导了全区温度水平,城镇用地温度与区域平均温度之差明显减小.

关键词：城市扩展增温效应夜间灯光数据去饱和

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基于可见光波段包络线去除的湿地植物叶片叶绿素估算

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生态学报 2016年第20期36卷 6538-6546页

作者：郭超凡郭逍宇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

研究采用芦苇和香蒲叶片光谱及实测叶绿素含量数据,选取波段谱带范围为可见光波段400—760nm(为了避免近红外波段受叶片水分含量的影响,降低构建模型的稳定性),利用相关分析与逐步回归分析的统计学分析方法,建立叶面尺度下不同包络线去... 详细信息

研究采用芦苇和香蒲叶片光谱及实测叶绿素含量数据,选取波段谱带范围为可见光波段400—760nm(为了避免近红外波段受叶片水分含量的影响,降低构建模型的稳定性),利用相关分析与逐步回归分析的统计学分析方法,建立叶面尺度下不同包络线去除衍生转换光谱:BD(band depth)、CRDR(continuum-removed derivative reflectance)、BDR(band depth ratio)、NBDI(normalized band depth index)与叶绿素含量估算模型。通过对入选波段的统计表明在550—750nm,特别是700—750nm(红边)波段范围内产生了较多的有效波段,是今后进行生物参量反演的重点波段范围。舍一交叉验证结果表明芦苇、香蒲和混合样本绿素含量估测的最佳模型分别为BD、CRDR和NBDI模型,其交叉验证决定系数依次为0.87、0.83和0.81,交叉验证均方根误差RMSE依次为0.16、0.15和0.33。并在此基础上利用独立样本非参数检验和多因子方差分析,探讨相关因素对于叶绿素含量估算模型精度的影响。结果表明物种差异、数据类型差异对于叶绿素回归模型的影响较大,而光谱类型差异及光谱数据与数据类型交互作用对于回归模型精度的影响较小。

关键词：湿地植物包络线去除高光谱叶绿素含量可见光波段

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不同水氮梯度下典型挺水植物叶绿素荧光的响应特性

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植物学报 2016年第5期51卷 631-638页

作者：宫兆宁范云豹刘辉赵文吉首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 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 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

叶绿素荧光测量分析可以揭示植物叶片光化学效率的变化,已越来越多地应用于植物生态监测。以再生水为主要补给水源的北京门城湖湿地公园为研究区,选取典型湿地挺水植物芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha angustifolia)和茭白(Ziza... 详细信息

叶绿素荧光测量分析可以揭示植物叶片光化学效率的变化,已越来越多地应用于植物生态监测。以再生水为主要补给水源的北京门城湖湿地公园为研究区,选取典型湿地挺水植物芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha angustifolia)和茭白(Zizania latifolia)为研究对象,通过野外测量叶片尺度的叶绿素荧光参数和室内测定对应样点的水体总氮含量指标,研究了再生水补给条件下,不同水氮梯度植物叶绿素荧光的响应特性。结果表明,3种典型挺水植物的初始荧光(Fo)与最大荧光(Fm)随着水体总氮含量的增加呈现上升的趋势;PSII的量子效率(F_v/F_m)与实际量子效率(ΦPSII)受水氮含量的影响先升高,达到15–20 mg·L^(–1)区间时,则与之持平;光化学淬灭(qP)参数则呈现先升高后降低的变化趋势,而非光化学淬灭(NPQ)参数的变化没有明显的规律。当水氮含量为15–20 mg·L^(–1)时,光化学反应减弱,光合作用出现抑制。不同类型植物的荧光参数也有所不同,处于生长期(6月)植物的光合作用显著强于生长成熟期(9月)。

关键词：挺水植物叶绿素荧光再生水水体总氮含量北京门城湖湿地公园

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顾及地表汇水分析的城市DEM构建

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地球信息科学学报 2016年第12期18卷 1608-1614页

作者：王峥孙永华李小娟国家海洋环境预报中心北京100081 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京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

城市暴雨内涝是城市最普遍的自然灾害之一。受城市复杂下垫面环境的影响,城市暴雨积水具有响应时间短、淹没速度快的特点。数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是城市地表汇水分析的关键,是暴雨积水分析的基础,而传统方法构建的... 详细信息

城市暴雨内涝是城市最普遍的自然灾害之一。受城市复杂下垫面环境的影响,城市暴雨积水具有响应时间短、淹没速度快的特点。数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是城市地表汇水分析的关键,是暴雨积水分析的基础,而传统方法构建的DEM不能满足复杂下垫面环境下城市暴雨积水淹没分析的需求。本文以构建顾及地表汇水分析的城市DEM为目的,提出基于多源数据融合思想和地形修正思想的DEM构建方法,即将数字摄影测量技术构建的大范围DEM与车载激光扫描技术构建的城市道路高精度DEM相融合,再利用影响雨水汇流路径的建筑物、水系等要素对DEM进行修正的构建方法。本文以北京市海淀区公主坟地区为例进行研究,结果表明该方法构建的DEM在道路区域高程精度可达厘米级,实现了对城市道路易积水区域的重点表达,基于该DEM的汇水分析结果基本符合城市下垫面汇水特点,因此,本文构建的DEM适用于城市道路、桥区汇水路径分析和积水淹没分析。

关键词：暴雨积水立体像对车载激光扫描公主坟城市DEM 高精度

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连片特困区贫困县农村基本公共服务与县域经济时空格局演变关系研究

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地理研究 2016年第7期35卷 1243-1258页

作者：迟瑶王艳慧房娜首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048 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 成都理工大学旅游城乡规划学院成都610059

连片特困区农村基本公共服务的均衡化发展是农村扶贫开发"新纲要"的重要方向之一。构建贫困县农村基本公共服务综合评价体系,从片区—省—县尺度多角度揭示2010-2012年间研究区农村基本公共服务的时空发展差异;运用圈层结构... 详细信息

连片特困区农村基本公共服务的均衡化发展是农村扶贫开发"新纲要"的重要方向之一。构建贫困县农村基本公共服务综合评价体系,从片区—省—县尺度多角度揭示2010-2012年间研究区农村基本公共服务的时空发展差异;运用圈层结构和脱钩模型系统分析"新纲要"实施以来其与县域经济间的协同发展程度。结果表明:1研究区农村基本公共服务的发展呈西低东高的空间非均衡性和时间稳步上升的态势;2片区间农村基本公共服务发展的整体差异呈缩减之势,县域间农村公共卫生发展较为均衡,农村公共安全服务发展差距悬殊;3农村基本公共服务与县域经济的协同发展程度随圈层辐射作用的减弱呈正相关降低状态,且前者的发展整体滞后于后者。

关键词：农村基本公共服务县域经济时空演变格局协同发展 Tapio脱钩模型圈层结构

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斜采样的倾斜角度对采样产生混叠的影响及其与分辨率的关系

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吉林大学学报（工学版） 2015年第3期45卷 953-960页

作者：王京萌张爱武赵宁宁孟宪刚首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 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 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

针对斜采样倾斜角度的选取和混叠与分辨率关系不明确的问题，从采样理论分析了混叠的成因，设计了衡量混叠程度的混叠指数AI，引入空间有效分辨率分析了倾斜角度与混叠、有效分辨率的关系。经过分析得出：相同条件下斜采样比常规采样混... 详细信息

针对斜采样倾斜角度的选取和混叠与分辨率关系不明确的问题，从采样理论分析了混叠的成因，设计了衡量混叠程度的混叠指数AI，引入空间有效分辨率分析了倾斜角度与混叠、有效分辨率的关系。经过分析得出：相同条件下斜采样比常规采样混叠小的倾斜角度为57°～89°，最小混叠所对应的倾斜角度为78°；斜采样比常规采样空间有效分辨率高的倾斜角度为58°～87°，最大空间有效分辨率所对应的倾斜角度为75°。最后使用曲线拟合的方法得出混叠与空间有效分辨率的关系为幂指数关系。明确了倾斜角度与混叠及分辨率之间的关系，从而指导实际应用以满足特定混叠和分辨率的需求。

关键词：摄影测量与遥感技术混叠指数最佳倒易晶胞斜模式采样空间有效分辨率

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单一景观空间分布指数及其适用性评价

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生态学报 2015年第5期35卷 1311-1320页

作者：康孝岩王艳慧段福洲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京100048

为描述单一景观的空间分布离散性和广度特征,引入基于香农熵的空间分布指数(MSHDI,Modified Shannon's Distribution Index),利用河南省中南部地区1990、2001和2007年3期TM/ETM+遥感影像,进行了MSHDI与经典景观指数的比较,并分析了M... 详细信息

为描述单一景观的空间分布离散性和广度特征,引入基于香农熵的空间分布指数(MSHDI,Modified Shannon's Distribution Index),利用河南省中南部地区1990、2001和2007年3期TM/ETM+遥感影像,进行了MSHDI与经典景观指数的比较,并分析了MSHDI与面积指数(PLAND,Percentage of Landscape)在多网格尺度下的相关关系。结果表明:(1)MSHDI在描述单一景观的空间分布广度和离散程度特征方面具有较好的适用性。MSHDI能适应不同制图综合程度的影响,并能反映出景观斑块边缘的细微差别。(2)通过分析MSHDI与PLAND之间相关系数的大小和变化程度可以分别验证MSHDI的表征性和稳定性。(3)MSHDI适用于基底和散布状景观,两种指数之间有显著的正相关性(农用地=0.939,=0.000;城市建设=0.877,=0.004;工矿仓储=0.870,=0.002;自然绿地=0.966,=0.001),且随网格粒度变化不大(农用地r=0.921±0.054;城市建设r=0.867±0.107;工矿仓储r=0.883±0.052;自然绿地r=0.964±0.024);而对网状景观则缺乏稳定性。

关键词：香农熵单一景观空间分布指数面积指数适用性

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京津冀地区NDVI变化及气候因子驱动分析

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地球信息科学学报 2015年第8期17卷 1001-1007页

作者：孟丹李小娟宫辉力屈益挺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资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

植被覆盖动态监测及与气候变化的响应,是陆地生态系统研究的重要内容。本文以2001-2013年间京津冀地区MOD13A 3月合成NDVI数据,结合生长季的降水和气温资料,运用偏相关和复相关分析、趋势分析方法,研究了该区域NDVI的变化特征和空间分布... 详细信息

植被覆盖动态监测及与气候变化的响应,是陆地生态系统研究的重要内容。本文以2001-2013年间京津冀地区MOD13A 3月合成NDVI数据,结合生长季的降水和气温资料,运用偏相关和复相关分析、趋势分析方法,研究了该区域NDVI的变化特征和空间分布,以及其区域植被覆盖变化的气候驱动力。结果表明,该区域NDVI最大值在13a间缓慢增加,植被覆盖呈现改善趋势;NDVI和生长季降雨量及平均气温的平均偏相关系数分别为0.20和-0.14,表明在年际变化水平上,京津冀地区NDVI总体与降水量呈正相关,与平均气温呈负相关,且降水对NDVI的影响大于温度对NDVI的影响。对植被覆盖驱动分区得出,降水和气温驱动型占区域面积的5.68%;单独降水驱动型和气温驱动型分别占4.51%、0.18%;区域内植被覆盖变化主要受非气候因子驱动型为主,所占比例为89.63%,表明人类活动对植被变化的影响巨大。

关键词：京津冀地区 NDVI 植被覆盖变化气候因子

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基于参叉像元和非均匀B样条曲面的遥感图像超分辨率重建

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国土资源遥感 2015年第1期27卷 35-43页

作者：王京萌张爱武孟宪刚刘诏首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 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 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

遥感图像之间的信息互补可以提高图像分辨率,但插值方法易使图像边界模糊、部分细节信息丢失。针对这一问题,提出一种基于参叉像元与非均匀B样条插值相结合的遥感图像超分辨率重建方法。利用经灰度匹配和亚像元级几何配准的2景低分辨率... 详细信息

遥感图像之间的信息互补可以提高图像分辨率,但插值方法易使图像边界模糊、部分细节信息丢失。针对这一问题,提出一种基于参叉像元与非均匀B样条插值相结合的遥感图像超分辨率重建方法。利用经灰度匹配和亚像元级几何配准的2景低分辨率图像,通过参叉交错像元采样到原图像网格2倍的网格中;对于没有值的坐标处用三次B样条插值,插值时选用非均匀的节点参数化方法,曲面图像网格点由邻域36个已知像元组成;在求解待插值点参数值时引入平行线法和黄金分割法迭代寻找最优值,使插值更准确;最后对插值后的图像进行复原处理,重建可视效果更好的"高"分辨率图像。对实验图像的评价表明,用本文方法重建的图像在清晰度、信息量、信噪比和分辨率等方面均有较大的提高。

关键词：图像超分辨率重建非均匀B样条曲面参叉像元

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