水下目标光学隐蔽深度遥感获取方法

针对用透明度盘深度(SD)估计水下目标的光学隐蔽深度(OCD)的方法缺乏科学性与准确性,提出了利用水色卫星遥感数据获取水下目标光学隐蔽深度的方法。在给出水下目标光学隐蔽深度概念的基础上,分析了水下目标对水中光传输的影响,并根据目标背景对比度传输方程建立了水下目标隐蔽深度与透明度盘深度的转换关系。建立了水下目标光学隐蔽深度的遥感获取模式,并对模式进行了实验验证。结果表明,黑色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于30%,而白色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于20%。

激光晶体的现状及发展趋势

在分析激光晶体的研究现状的基础上，指出其未来应用及主要发展趋势：面向先进制造技术、激光武器等应用的（1μm波段）高功率、大能量激光晶体；面向人眼安全、遥感、光通讯、医疗等应用的红外激光晶体；面向全色显示、光刻等应用的蓝绿紫和可见光激光晶体；LD泵浦超快激光增益和放大介质材料．

鄂尔多斯油蒿生物量遥感动态监测研究

本研究通过对油蒿灌丛及研究地区土壤连续5个月的光谱观测，指出干旱半干旱地区土壤光谱反射的特点，油蒿灌丛的光谱反射将无可避免受土壤背景的影响．分析了油蒿灌丛光谱反射的季节动态变化，指出油蒿灌丛光谱反射不仅取决于叶片，枝条也是重要的反射构件．引入植被指数(Vegetation Index)，采用常规方法与遥感技术相结合估测油蓠单丛生物量，获得较单纯常规方法更高的估测精度，表明在干旱半干旱地区，应用植被指数估测灌丛生物量是可行的．对油蒿单优群落现存生物量动态监测，表明油蒿群落生物量8月份达到最高，是适应生态气候因子，特别是水因子的结果．观测不同深度土壤光谱反射，显示了土壤持水的稳定性．通过对研究地区土壤光谱观测，得到一条适合本地区的土壤线(8011line)．通过比较几种植被指数消除土壤背景影响和估测生物量的效果，选取综合效果最佳的植被指数- SAVI( Soil-Adjusted Vegetation Index)．利用植被指数区分典型地块，提取油蒿地块面积．

探索一种监测典型草原草场退化的新方法--结合群落样方调查资料和卫星遥感数据（TM）

大范围、实时、准确地监测典型草原地区草场退化或健康状况对于草原生态系统的保育、农牧业的可持续性发展具有非常重要的意义。比起传统的群落学研究方法，遥感技术对于监测大尺度的植被状况具有无可争议的优越性，并且已经被广泛引入监测植被覆盖变化的研究中。本项研究系统地分析、综述了过去用非遥感手段对放牧和草场退化的关注和研究，介绍了遥感技术应用于植被研究的理论基础、主要途径（植被指数）、有关领域的研究进展。特别是本文提出草场退化状况或整体健康状况可以由基干相互独立的层面表示，而过去监测植被变化主要依赖的NDVI等植被指数只能监测草原植被的个别层面（总量层）。 本文以草场放牧退化比较典型的内蒙古锡林河流域为研究对象，在进行了大量的野外样方调查的基础上，提出一种结合群落样方调查和遥感技术的监测草场健康状况的新方法。本文引入主成份分析方法（PCA），从包含12个反映群落各方面信息的变量中提取出3个有特定生态学意义的主成份，并进一步对其进行分析组合，得出一个能比较敏感、全面反映群落健康状况的新指标-草场健康指数（GHI）。 从6波段的植被光谱反射数据中比较理想地提取出2个主成份：可见光因子和红外光因子。表征群落总量、放牧退化的主成份和GHI与样方光谱反射值有相当的相关性，由此得到GHI与可光、红外光因子的回归模型。 应用此模型到卫星遥感数据（TM），得到GHI影像，并与同一数据的NDVI影像作对比研究，发现GHI在反映放牧等人为干扰对草原植被的影响效应方面比NDVI有明显的优点。此外，GHI影像对植被分布格局，特别是斑块结构有更好的显示效果。应用GHI到历史TM数据，对所研究地域的植被覆盖变化、农牧业的变迁模式等进行了定性研究。研究还发现有较长放牧史的过度放牧区的植被类型没有沿牧压梯度的规律性分布，而是呈随机斑块分布模式。

内蒙古锡林河流域空间生态学研究

本文从物种和景观两个组织水平上研究了气候、土壤、地形等自然环境因子和人类活动因子对生物空间分布格局的影响。基于锡林河流域地理信息系统各环境因子的专题数据，利用空间异质性分析方法研究了锡林河流域环境因子的空间分布格局;基于锡林河流域野外调查数据，运用空间异质性分析方法研究了重要物种的空间分布格局，并采用典范对应分析(Canomc Correspondence Analvsis，CCA)方法分析了物种分布与环境因子的关系：基于锡林河流域地理信息系统各环境因子的专题数据，研究了锡林河流域植被斑块的空间格局特征及其与环境因子的关系，并采用典范对应分析方法分析了植被类型组成与环境因子的关系：基于内蒙古草原生态系统定位研究站放牧样地的样方调查数据．采用空间异质性分析方法，研究了放牧压力对物种空间分布格局的影响：基于多年的卫星遥感数据，采用建模和对比等方法，研究了定居放牧方式下植被状况空间变化规律及植被状况时空变化与人类活动、社会经济发展的关系。通过上述分析，得到的主要结论如下： 1、锡林河流域各个环境因子都具有自己的空间特征尺度，共同形成多尺度等级体系，按特征尺度的大小可以分为如下3个组： ·小尺度组(15km左右)：有机暖、全N的较小的特征尺度 ·中尺度组(30～50km)：T1，碳酸钙含量．PER、全N和海拔高度的较小的特征尺度 ·大尺度组(100km左右)：ANNR，PER、全N和海拔高度的较大的特征尺度多尺度等级的生态学意义是它反映生态变量异质斑块的镶嵌和包含特征，环境因子多尺度等级体系反映共性，具有普遍性：反映生态关系，具有生态学意义。 2、对物种空间异质性的Mantel检验和半方差分析得到了一致的结果产即羊草、糙隐子草和星毛萎菱菜在锡林河流域的空间分布呈现随机特征，而大针茅和冷蒿则表现为十分显著的格局特征。按分布格局的显著程度从大到小排列为冷蒿>大针茅>星毛萎菱菜>糙隐子草>羊草。理论半方差图显示大针茅和冷蒿的空间自相关域分别为30．447公里和30公里。物种空间分布格局是受自然条件、人类活动以及它们自身的生理生态特征综合决定的，物种自身的生理生态特征决定了它们对外界环境变化的适应性反应机制，而自然与人类活动这两种因素在空间的交错配置决定了物种适应性反应的方向和程度，从而综合导致物种空间分布格局的形成。 3、对锡林河流域物种分布与环境因子关系的CCA分析和交叉半方差方法分析显示：1)气候因子(11个指标)、土壤性状因子(3个指标)和地形因子(3个指标)对物种分布的贡献率分别为11．2％、9．5％和11％，三者总和为31．7％。2)各个环境因子对物种分布空间作用方向具有一致性，物种分布与环境因子几乎都在135。和157．5。两个方向上具有相对明显的相关性，从锡林河流域来看，这两个方向反映了气候、土壤以及地形从东南往西北的变化梯度方向。 4、对锡林河流域14个植被景观指数进行的PCA分析表明，锡林河流域植被斑块空间分布的物理特征主要表现在斑块的数目和大小方面，其次是在斑块的多样性方面，并可将它们分为4个组，分别反映锡林河流域植被斑块的不同特征： ·第一组：NP、PRD、LPI、MPS、PSSD和TE，主要反映景观斑块在数量和大小方面的特征; ·第二组：SHDI、SIDI、SHEI和SIEI，主要反映景观斑块的多样性特征; ·第三组：PSCV和[J]．主要反映景观斑块之间的相互邻接程度; ·第四组：MSI和AWMSI，主要反映景观斑块的形状特征。 MPS和PSSD两个指数与环境因子无论是在相关系数的性质还是显著程度上都保持了很好的一致性，它们与纬度(LAT)及可能蒸散率(PER)呈极显著的正相关关系，而与经度(LNG)、海拔高度(ALT)、年平均降水量(ANNR)及土壤有机质含量(0RG)呈极显著的负相关关系：平均形状指数(MSI)只与LAT呈显著的正相关关系;多样性指数和扩散毗连指数与任何一个环境因子都没有表现出显著的相关性。 5、锡林河流域植被分布与环境因子的关系CCA排序方法分析表明，气候因子(11个指标)、土壤性状因子(3个指标)和地形因子(3个指标)对植被分布的贡献率分别为19.8%、11.1%和14.5%，三者总和为45.4％。环境因子在植被和物种两个水平上的贡献率表现了相似的特点，自然环境因子不能完全解释植被的空间分布，人类活动的影响应该受到重视。 6、放牧压力对物种空间分布格局的研究表明： ·牧压对温带典型草原物种的空间分布格局有明显的影响。随着牧云的增大，属于原生群落物种的羊草与大针茅空间分布的随机性减小，空间自相关尺度逐渐增大;而对于退化过程中的入侵物种冷蒿和星毛萎菱菜，其空间分布的随机性逐渐增大．空间自相关尺度也呈增大趋势。在牧压胁迫超过一定水平时，冷蒿空间分布的自相关尺度开始下降，而星毛萎菱菜的空间分布格局则表现出强烈的随机性。 ·物种空间格局的变化是反映群落演替过程较为稳定的特征，适用于不同放牧条件下 群落之间的比较。 7、利用遥感数据对人类活动对植被影响的研究表明： ·定居放牧方式下，NDVI随定居点距离的变化格局经历了3个阶段。第一阶段，草场处于原生阶段，NDVI不随距离变化;第二阶段，定居点附近开始局部退化，NDVI随距离增加而增大：第三阶段，退化区域扩大，NDVI不随距离变化。 ·在草场局部退化阶段，NDVI随距离的变化呈对数函数规律，定居点的放牧区具有放牧半径、原生NDVI值、NDVI变化率等特征。根据这些特征、NDVI对数规律以及NDVI与地上生物量的关系可以推测定居点的总载畜量。 ·锡林河流域从87年到85年NDVI值降低最大的区域为流域的中部和南部，这与这一区域人类活动强度以及社会经济发展具有密切关系。

人工神经网络在植被遥感影像分类中的应用研究

比起传统的统计方法，人工神经网络具有很好的非线性处理和并行计算能力，在植被遥感信息处理中得到广泛的应用。本研究系统地介绍了人工神经网络理论及其在植被遥感信息处理中的应用现状。并就如何提高人工神经网络的相干被遥感影像的分类能力进行了详细研究。首次提出了结合植被指数和组成分分析的神经网络分类方法。过去这方面的研究工作大都集中在通过选择一个合适的神经网络模型来提高植被分类精度，而我们认为：根据植被遥感自身的规律，结合统计方法，确定合适的网络输入模式的特征变量，也可以提高分类精度。 研究结果表明，尽管一般的神经网络分类器不需要对输入的模式做明显的特征提取，网络的隐层就具有特征提取的功能。但对TM影像七个波段和常用的五个植被指数（PVI、NDVI、WDVI、PVI、MSAVI2），分别做主成分分析，从而获得人工神经网络输入的特征变量，使用这样一种结合VI、PCA的神经网络对遥感TM多波段影像进行植被分类，能大大提高分类的精度。

鄂尔多斯植物遥感光谱及植被分布特征

本研究通过对鄂尔多斯（主要为毛乌素地区）植物遥感光谱和土壤结皮光谱的测定，通过专题资料搜集、野外踏查、植被样方调查和室内盆栽试验和实验室分析等工作，利用遥感和地理信息系统技术，测定了研究区主要植物光谱和土壤结皮光谱，建立了研究区生态环境本底数据库，在以上的基础上，进行了3方面的详细研究： （1） 通过野外样方调查，野外和室内培养的生物结皮的地面高光谱测定和野外典型地物（鄂尔多斯地区优势高等植物种和沙地土壤）的高光谱测定。采用人工模拟降雨，从苔藓休眠-正常代谢-休眠过程中，研究苔藓土壤结皮的光谱变化，得出苔藓结皮在夏季的生命活动期（正常代谢）的光谱曲线具有高等植物光谱曲线特征;不同地物的NDVI在降水前后变化：苔藓结皮NDVI的变化为0.3-0.35左右，藻类结皮变化为0.15左右，100%盖度的油蒿变化约为0.03左右，而土壤物理结皮的NDVI变化为0.06-0.08左右，可见降水对结皮的归一化植被指数的影响较土壤和高等植被大的多，对苔藓结皮的影响尤其显著。 通过线性模型研究了生物结皮对区域植被遥感解译的影响：模拟得出调查区域（11km样线）由于干湿结皮的变换， NDVI值平均变化0.03， 苔藓湿时的NDVI较苔藓干时相对提高9.3%。可见在研究区，由于苔藓结皮等土壤结皮的存在和干旱半干旱区降雨的不稳定性，必然造成该区域短时间内NDVI的不稳定性。研究结果可为如何结合苔藓结皮的高光谱特征及其变化规律选择和研究合适的生物结皮（苔藓）遥感解译方法提供借鉴。 （2）通过对1980S,1990s,2000s三个时期遥感图像解译，分析了毛乌素沙地沙漠化过程及其驱动机制，认为毛乌素沙地近20年来沙漠化程度有所减轻，植被覆盖有所增加。气候因素和人为因素是导致植被覆盖增加的决定因素，通过多元回归分析确定降水和温度是影响毛乌素沙地植被变化的关键气候因子，并建立了相应的回归方程;人为因素的影响表现在20年来农田和林地的大面积增加。 （3）在建立研究区生态环境本底数据库的基础上，利用遥感解译结果和地理信息系统的空间分析功能，分析了气候因素、地质水文因素、地形和地貌等对植被分布的影响，得出在不同尺度上，影响植被分布的关键因素不同。在鄂尔多斯研究区，区域年降水量对全区的植被分布有着重要影响，尽管地质水文条件的不同也影响了小区域的植被分布。在毛乌素沙地区，在宏观尺度上（旗县），植被分布与其所处的海拔高度关系不明显，在小尺度上，植被分布表现出趋向于相对低海拔分布;小尺度研究中发现，植被分布受地形和基质岩性的组合的综合影响。

遥感研究南海台风引起的冷迹特征

海表面温度（Sea Surface Temperature, SST）是海洋生态环境变化的重要因子，也是海洋观测研究的最重要的因子之一。海表温度场表征了海洋热力、动力过程和海洋与大气相互作用的综合结果，是反映海气热量、动力和水汽交换的重要参量，也是气候变化及海洋营养盐浓度和初级生产力的重要影响因子。台风过后通常会在上层海洋引起冷迹，即台风路径附近的海表温度降低。海表温度的变化是台风与海洋之间能量交换的关键，对于台风的产生，演化和强度变化有非常重要的作用。因此，研究上层海洋对台风的响应，特别是海表温度对台风的响应过程有非常重要的科学意义。本研究主要利用微波SST逐日数据资料统计研究了海表面温度对南海台风的响应过程，并分析了中尺度涡（特别是气旋性涡）对台风所引起的降温幅度和降温位置的影响作用。在此研究基础上初步尝试提出了一种新的量化台风降温效应的方法。 首先，本研究以1998-2009年总共12年内经过中国南海的92个台风为研究对象，利用逐日连续的微波TMI及TMI-AMSER海表温度数据资料分析了92个台风所引起的最大降温幅度以及冷迹位置的分布特征。统计结果表明有64个（69.6%）台风引起了海表温度明显的降低（降温≥2oC），而对最大降温出现的位置进行分析发现：有超过半数（56个）的台风引起的最大降温位于台风路径的附近或路径右侧，同时还有8个（8.7%）台风引起的最大降温明显位于路径的左侧。文中选取了冷迹相对于台风路径出现在不同位置（左、右、附近）的4个台风为例来说明台风引起的降温特征。通过量化降温中心到台风路径的距离发现台风所引起的最大降温出现的位置主要集中分布在路径左右两侧100km范围内。另外，通过对比台风来之前的海平面高度距平发现先于台风之前处在于上层海洋环境的冷涡，特别是强冷涡，在台风引起的海表面降温幅度和位置分布中可能起着重要的作用，其中冷涡的位置与台风所引起的最大降温中心出现的位置有很好的相关性。 其次，本研究提出一个新的描述降温效应的指数。台风所经过的海域往往会出现海表温度的降低，而海表温度的变化对海洋生态系统有很重要的影响。台风的降温效应因台风、背景温度场和台风前的海洋环境条件而异。目前，海表温度对台风的响应效应主要是通过三个物理量来描述，降温幅度、冷迹范围、冷迹持续时间。但是还没有一个综合的量来对台风的降温效应进行定量的描述。本研究利用遥感微波SST数据尝试初步

莱州湾西南岸河口地貌演化及典型环境要素的遥感研究

河口和潮汐海湾是受陆海相互作用共同影响的一个复杂动力系统，是陆海相 互作用研究的理想区域。特别是大河影响下的邻近海域，其海岸带发育、动力地 貌、生态环境必将表现出复杂的特征，开展该区域的陆海相互作用研究是非常必 要的。本文采用遥感定量反演手段和泥沙模拟估算方法，结合多年潮汐数据、河 口段水文水质观测数据、近岸区遥感和历史图件等从研究莱州湾西南近岸物质组 成与输运特征，河口沙坝地貌演化及动力机制，河口拦门沙发育演变，水质状况 监测分析等方面探讨黄河影响下的风暴潮、水质污染灾害严重的莱州湾西南近岸 区域的陆海相互作用特征。 结果表明，近岸为典型粉砂淤泥质的莱州湾西南海岸，其泥沙主要来源于近 岸与外海再悬浮供沙、黄河来沙。海区内泥沙运移格局主要为外海泥沙有由河口 口门外向河道运移的趋势、莱州湾西部近岸海区存在一股黄河南向的沿岸泥沙 流，其主要在淄脉沟口以北区域沉积。在正常天气条件下，河口及附近海区泥沙 含量较低，风暴潮期间本海区的悬浮泥沙含量将增加4-5 倍，最高可达10 倍， 其泥沙运移范围主要在河口与近岸海域。 小清河河口属陆海双相缓混合型，其河口堆积地貌主要包括河口沙嘴、沙坝 和河道拦门沙体。径、潮流携带泥沙分别在河口区和口门以内落淤形成拦门沙体 和堆积沙坎。在NE 向波浪和NE-E 向的涨、落潮流作用下，局地再悬浮的泥沙 和沿岸流携带的部分输沙堆积在河口北侧，形成沿落潮流方向延伸的河口沙嘴； 河口段河道南移过程中存在沙嘴、沙坝相互转化的自调整过程，并认为1979-1982 年和1997-2000 年两个时间段为自调整过程的中期。 根据小清河河口沙坝的发育过程及其发育特征，本文提出了该沙坝地貌发育 演变的概念模式。

Degradation of tropical forest in Hainan, China, 1991-2008: Conservation implications for Hainan Gibbon (Nomascus hainanus)

The Hainan gibbon (Nomascus hainanus) is one of the most endangered primates in the world, confined to mature natural forest in Hainan Island, China. We assessed changes in habitat condition on the island between 1991 and 2008, using vegetation maps generated by remote-sensing images. We defined forest suitable for gibbons based on composition, tree size and canopy cover. During the 17-year period, the area of suitable gibbon forest decreased by 540 km(2) (35%) across the whole island, and by 6.3 km(2) (7%) in the locality of the sole remaining gibbon population at Bawangling National Nature Reserve. The forest patches large enough (>1 km(2)) to support a gibbon group decreased from 754 km(2) to 316 km(2) in total area, and from 92 to 64 in number. Suitable natural forest was mainly replaced by plantations below 760 m, or degraded by logging, grazing and planting of pines above 760 m. Meanwhile, forests in former confirmed gibbon areas became more fragmented: mean area of patches decreased by 53%. We mapped the patches of natural forest in good condition which could potentially support gibbons. We recommend a freeze on further expansion of plantations between core patches at Bawangling, Jiaxi-Houmiling and Yinggeling Nature Reserves in accordance with forest protection regulations; establishment of nature reserves in currently unprotected natural forest patches elsewhere in line with the local government's nature reserve expansion policy; and active natural-forest restoration between remaining fragments at Bawangling. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Biodiversity changes in the lakes of the Central Yangtze

The Central Yangtze ecoregion in China includes a number of lakes, but these have been greatly affected by human activities over the past several decades, resulting in severe loss of biodiversity. In this paper, we document the present distribution of the major lakes and the changes in size that have taken place over the past 50 years, using remote sensing data and historical observations of land cover in the region. We also provide an overview of the changes in species richness, community composition, population size and age structure, and individual body size of aquatic plants, fishes, and waterfowl in these lakes. The overall species richness of aquatic plants found in eight major lakes has decreased substantially during the study period. Community composition has also been greatly altered, as have population size and age and individual body size in some species. These changes are largely attributed to the integrated effects of lake degradation, the construction of large hydroelectric dams, the establishment of nature reserves, and lake restoration practices.