基于遥感、地理信息系统和人工神经网络的呼中林区森林蓄积量估测

利用遥感图像光谱信息良好的综合性和现势性以及地理信息系统(GIS)强大的空间分析功能,结合人工神经网络(ANN)可优化求解非线性复杂系统的功能,对呼中林区森林蓄积量进行了估测.结果表明:中红外波段与森林蓄积量间存在明显的负相关关系,说明中红外波段对估测森林蓄积量具有一定潜力;可见光波段和光谱变换第一主成分与森林蓄积量间也存在负相关关系;地形因子中海拔对研究区森林蓄积量的影响最大,坡度和坡向对蓄积量的影响较小.基于最佳的ANN网络参数、适当的GIS提取信息和遥感波段,呼中林区森林蓄积量的预测值和实测值的相关系数达0.973,经主成分变换后,数据量被有效降低,而预测精度只有少量下降(R2=0.934).

基于遥感影像的矿区土地利用变化研究

掌握矿区土地利用变化规律,有效制定矿区土地利用政策是矿山可持续发展的重要基础。利用RS和GIS技术对土地利用变化进行检测、变化信息提取与发现以及对其进行分析,得出了土地利用变化的基本规律,为矿区土地资源的合理利用提供决策依据。结果表明:该方法效率高,成本低,技术性强,是目前一种较先进的土地利用变化监测方法。

基于用地适宜性评价的森林公园景点选址

基于DEM,利用GIS空间分析功能,选取坡度、坡向、地形起伏度、相对现有游道距离和相对现有景点距离等5个成本数据指标,分别对抚顺市新宾猴石国家森林公园用地进行适宜性评价,并构建了综合适宜性评价模型,进而将研究区划分为4个等级适宜性的开发建设区域。综合适宜性评价结果表明,Ⅰ等和Ⅱ等适宜开发区的面积均较大,二者共计占研究区总面积的89.7%,尤其是Ⅱ等适宜区的面积达到664.7hm2,占研究区总面积的1/2以上,表明研究区大部分地区都可作为景区选址的开发建设用地;Ⅲ等适宜区的面积为126.3hm2,约占总面积的9.7%;Ⅳ等适宜区的面积最小,为7.3hm2,仅占总面积的0.6%。

景观动态的Markov模型研究——以长白山自然保护区为例

在 Markov模型假设的基础上 ,利用长白山自然保护区 1975年 MSS、1985年和 1997年 TM卫星遥感数据 ,在遥感图象处理软件和 GIS软件协助下 ,对遥感影像的计算机监督分类结果 (共分为 13类 )进行处理 ,对 Markov模型的可利用性进行分析与检验 ,得出长白山自然保护区景观变化无后效性 ,符合 Markov模型条件。根据 1985～ 1997年转移概率计算步长 10 a(1985～ 1995年 )的转移概率矩阵 ,从 1975年计算 1985年各景观类型的面积与 1985年各景观类型的实际面积值对比 ,计算得 χ2 >χ20 .0 5(12 ) ;再分别用 1975～ 1985年和 1985～ 1997年的转移矩阵计算 1995年和 2 0 4 7年各景观类型的面积 ,分析得χ2 >χ20 .0 5(12 ) ;对两阶段的转移概率矩阵分析得到 χ2 >χ20 .0 5(14 4 ) ;说明两阶段的 Markov转移过程不具同一性 ,属于两个不同的 Markov过程。不同景观类型转移方式对χ2 值的贡献率可以说明其对景观动态的重要性 ,分析结果表明有重要贡献的类型分别为 :阔叶红松林 5 2 .0 0 % >山杨白桦林 2 4 .6 6 % >云冷杉林 11.4 2 % >落叶松林 2 .4 3% ,说明这 4种景观类型的转移方式对长白山自然保护区的景观动态起重要作用 ,尤其以阔叶松林的作用最大 ;同时对 Markov模型在长白山自然保护区长期景观变化预测的可

喀斯特高原山区的景观格局变化垂直分异性——以贵州省普定后寨地下河流域中下游为例

利用多时相多数据源遥感影像数据(航片、TM影像及SPOT-5影像),采用GIS空间分析技术和数理统计分析相结合的方法,以贵州省普定县后寨地下河流域中下游地区为例,从海拔和坡位2个方面来探讨喀斯特地区的景观格局变化的垂直分异特征。结果表明:林地斑块在海拔范围为1300~1350 m及1450~1550 m的区域内,变化是最大的;水田和旱地斑块在海拔范围为1219~1300 m及1350~1450 m的区域内,变化最大。景观格局在山脊和谷底内变化相对较大,其中变化最大的是林地斑块;景观格局在陡坡和缓坡地区的变化相对较小,但是也存在一定的变化,该区域中变化较大的为水田和旱地斑块。在海拔范围为1300~1500 m的山脊和谷底区域内,景观斑块类型发生的变化较大。该区域应作为喀斯特高原山区的生态环境保护特别关注的区域。

利用SEDD模型模拟岷江上游小流域的年产沙量

以GIS为平台,建立了泥沙输移分布模型SEDD(sediment delivery distributed model),包括模拟流域年侵蚀量的修正通用水土流失方程RUSLE(revised universal soil loss equation)和模拟泥沙输移比SDR(sediment delivery ratio)的方程.利用该模型模拟了岷江上游黑水、镇江关流域的年侵蚀、产沙量及其空间分布特征.模拟结果表明:两个流域侵蚀强度以轻度和中度侵蚀为主,并伴有强度侵蚀;流域产沙量低,不到侵蚀总量的5%;泥沙输移比与流域产沙量的空间分布相似,均呈现在河流附近较高、其他区域接近零的格局;灌木林地和林地是主要的产沙源,两种类型的产沙量之和约占流域总产沙量的70%.

辽东湾滨海湿地景观规划预案分析与评价

在通过 LEDESS模型对辽河三角洲景观规划预案所导致的生态后果进行模拟的基础上 ,通过构建综合反映区域生态经济效应的斑块生态经济指数 ,以 GIS为工具 ,对各预案可能导致的区域生态经济效应进行了空间分析 ,并与现状进行了对比。结果表明 ,预案 A(生境调整 )和预案 B(生境管理 )不仅能够显著改善水禽生境 ,带来较高的生态效益 ,而且使区域综合的区域生态经济效益都有显著改善。预案 C(农业开发 )尽管能带来较高的经济效益 ,但由于导致的生境损失 ,其综合的生态经济效益与现状相比还有所下降。另外 ,模拟结果还表明 ,无破碎化的芦苇沼泽是生态经济综合效益最高的一类生境类型 ,是辽河三角洲滨海湿地生态经济最好的契合点。最后 ,在区域生态经济效应分析的基础上 ,对各景观规划预案进行了总体评价。

辽河三角洲湿地的景观格局分析

利用遥感、GIS手段对辽河三角洲湿地景观的格局与异质性进行研究，结果表明，研究区空间格局的基本构型以大斑块为主体，破碎化程度较低，基本呈聚集型分布。构成景观主体的是稻田景观、苇田景观和滩涂景观，尤以稻田景观为最。聚集度指数人工湿地为0．924．自然湿地次之为0．897，半自然湿地为0．870。整个研究区共有斑块1213个，最大斑块为1401．38km2，最小斑块只有0．394km2。其间相差3600余倍，表明斑块在大小上变异很大。斑块形状较为规则，同类型斑块间的差异较小，自我相似性较好，从这一角度来说，研究区景观的总体构型较为规整且有章可循。密集的廊道体系是研究区景观的重要特色之一。随着人类干扰强度增加，景观多样性下降，优势度增高。

辽河三角洲湿地区域生态风险评价

生态风险评价区别于生态影响评价的重要特征在于其强调不确定性因素的作用 ,区域生态风险评价相对于一般生态风险评价而言 ,其所涉及的风险源以及评价受体等都在区域内具有空间异质性 ,即具有区域分异现象 ,因而更具复杂性。以辽河三角洲湿地 (盘锦市 )为研究范围进行区域生态风险评价理论和方法的探讨。针对辽河三角洲主要生态风险源洪涝、干旱、风暴潮灾害和油田污染事故的概率进行了分级评价 ;并提出度量生态环境重要性和脆弱性的指标 ,分析了风险源的危害作用 ;运用遥感资料和地理信息系统 ( GIS)技术 ,完成了区域生态风险综合评价。

辽河三角洲湿地以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案研究

在遥感 (RS)和地理信息系统 (GIS)的支持下 ,结合野外实地调查 ,运用预案研究方法和景观生态决策与评价支持系统(L EDESS)的决策与规划评价思想 ,针对辽河三角洲大洼小三角洲部分的过度农业开发对野生动物生境的严重影响后果 ,对本区土地利用规划进行了以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案设计 ,并对其生态后果进行了空间模拟和评价。根据不同的经济和生态发展要求设计了 4个预案 ,分别为 1988年原状 (预案 1)、1998年原状 (预案 2 )、苇带设计 (预案 3)和生境恢复 (预案 4 ) ,通过对各预案进行生境适宜性、生态承载力及经济效益评价 ,可以得到以下结论 :预案 1尽管生态效益很高 ,但经济效益很低 ,在区域发展需求下由现状年恢复到预案 1具有不现实性 ;而预案 2为强烈经济需求下的典型发展模式 ,生态效益偏低 ,与经济效益的比例失调 ;预案 3和预案 4为生态与经济的协调发展模式及丹顶鹤生境恢复提供了有效参考 ,可将其视为近期和远期规划目标分步实施。这说明合理的土地开发利用方式和生境恢复措施不仅可以获得经济的高效发展 ,而且还可为稳定的生态环境提供有力保障 ,从而为区域经济与环境的协调发展提供参考性依据 ,具有一定的典型性

辽宁省地表水环境功能区划地理信息系统

采用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)作为工具,建立以遥感图像、地面监测数据、相关统计信息作为区划数据的数据库,根据既定的原则,针对现行水环境功能区划存在的问题,对辽宁省河流的干流、一、二级支流及其部分三级支流进行现状评价、趋势预测和功能区划分,并利用GIS组件技术开发了辽宁省地表水环境功能区划地理信息系统,目的是在对辽宁省河流现状污染调查评价的基础上,结合不同区段的水质标准和区划目标,对辽宁省的各级河流分段进行功能定位,实现辽宁省地表水环境的科学规划和最优管理。

辽宁省土地退化与景观生态建设

利用 1997～ 1998年 1∶2 5万辽宁省TM遥感影像及相应的GIS获取的数据 ,调查分析了辽宁省土壤侵蚀、土地沙化和盐渍化 3种类型土地退化程度、面积和分布 .结果表明 ,全省 92 .5 2 %的土地面积遭受不同程度的侵蚀 ,3.39%的土地为沙化土地 ,2 .2 2 %土地为盐渍化土地 .在此基础上 ,以新的角度进行全省土地退化分区 :现代侵蚀退化区、地质侵蚀退化区和沙化盐渍化退化区 ,分析不同区域内不同类型的退化特点和原因 ,依据区域自身特点和景观生态学原理 ,提出相应的景观生态建设恢复治理模式 .

辽宁省中部城市群居民地的分布格局

根据2006年Landsat TM影像,利用Erdas和ArcGIS软件,结合区划理论和聚落地理学,对辽宁省中部城市群的居民地分布格局进行了研究。结果表明:1)辽宁省中部城市群居民地在斑块数量上主要以小型斑块为主,斑块面积<1km2的斑块数量达斑块总数的96.38%,在斑块面积上以沈阳等几个大型城市的居民地占主要地位。2)依据居民地面积的空间比重将辽宁省中部城市群居民地划分为东部地区、沈阳地区和西部地区3个特征区域,其中沈阳地区平均斑块面积最大,城市化程度最高;西部地区斑块密度最大,居民地最为密集;东部地区平均斑块面积和斑块密度均最小,居民地发育程度低于另2个区域。3)尽管居民地在3个区域内都呈随机分布,但其指示参数——最邻近点指数还是体现出明显的区划差异。4)居民地分布受中心城市的影响显著,各中心城市的辐射范围不同,大小依次为沈阳>鞍山>铁岭>营口>辽阳>本溪>抚顺。

黄土丘陵区小流域表层土壤的有机碳密度及其空间分布

通过野外调查和室内分析,采用多元线性逐步回归和地理信息系统(GIS)相结合的方法,研究了黄土丘陵区燕沟流域表层(0~20 cm)土壤的有机碳密度、空间分布及其与土地利用类型和地形因子等的关系。结果表明,流域表层土壤有机碳密度平均为1.72 kg/m2,变幅为0.97~2.93 kg/m2;土地利用类型是影响土壤有机碳密度变化的首要因子;流域土壤有机碳密度呈镶嵌的树枝状和条带状空间分布格局,其高值斑块区与乔木林地和灌木林地的分布一致,中值斑块区与草地和川坝地的分布一致,低值斑块区与梯田、果园、坡耕地、疏林地和未成林地的分布一致。流域表层土壤有机碳总储量为76.81×103t。

浅论区域水土流失模型设计及参数采集方法

在已有区域试验研究和观测数据、水土流失因子研究成果基础上,基于坡面土壤侵蚀机理对区域水土流失过程进行分析,基于结合GIS空间分析功能,进行了区域尺度上水土流失模型设计的初步尝试,并提出了模型所需参数的提取方法及精度要求,本模型在延河流域试运算结果反映了接近现实的土壤侵蚀时空分布趋势和分异。