国家自然科学基金(31370708)
- 作品数：7 被引量：42H指数：4
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- 相关机构：中国林业科学研究院北京师范大学首都师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业科研专项国家公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球生物学农业科学更多>>
- 基于高光谱影像数据的戈壁表面砾石粒径定量反演潜力评估被引量：1
- 2015年
- 在新疆哈密境内的噶顺戈壁选取样地,采集不同粒径砾石的光谱数据,分析光谱吸收特征,并利用光谱混合分析技术,以地物光谱为端元从EO-1Hyperion高光谱影像中提取了不同粒径的丰度图,分析戈壁表面砾石与高光谱影像的相关关系。结果表明:获取的地物光谱特征显示出粒径的差异对光谱具有明显的影响。所有光谱都展现出在2 250nm处具有Al–OH的吸收特性,而且粒径d=41cm的吸收特性比其他粒径都更显著。而与更小粒径相比,粒径d=53cm和d=83cm在480nm和920nm处具有较弱的Fe3+吸收特性。粒径d=0.8cm(R2=0.637)、d=3.4cm(R2=0.687)、d=16.3cm(R2=0.644)及d=41cm(R2=0.622)与相应的丰度影像具有显著相关性,而粒径d=53cm(R2=0.181)和d=83cm(R2=0.167)与相应的丰度影像相关性不显著。EO-1高光谱影像适用于对戈壁区砾石分布特征的确定,在进一步的研究中将高分辨率影像与高光谱影像相结合,可以提高判别精度。
- 曹晓阳穆悦曹晓明冯益明
- 关键词：光谱混合分析
- 基于无人机图像的戈壁表面砾石特征变化研究被引量：6
- 2018年
- [目的]通过无人机平台和运动结构建模技术获取了覆盖较大范围的戈壁表面正射图像和数字地面模型,以位于新疆维吾尔自治区哈密市天山南坡的洪积扇为研究对象,进行戈壁表面砾石覆盖度和粒径的测量及分析,探讨利用无人机和图像处理技术进行大范围戈壁砾石研究的适用性。[方法]通过自洪积扇扇心到靠近扇缘选取3个典型样区,利用无人机获取连续覆盖的戈壁表面高分辨率图像,生成了戈壁表面的高清正射拼接图像以及高精度的地形数据,并提取了样区内砾石(粒径≥7 mm)的覆盖度及砾石(粒径≥32 mm)的粒径。[结果]自扇心到靠近扇缘,3个样区的砾石覆盖度分别为34.22%,26.85%,21.88%;砾石粒径均值分别为130,95,78 mm。随海拔下降,样区总体砾石覆盖度和粒径均呈下降趋势,且自扇中到扇缘相比自扇心到扇中下降趋势有所减缓;而在各个样区内部,砾石覆盖度及粒径与海拔关系不明显。[结论]在洪积扇尺度上,砾石覆盖度与粒径变化主要受海拔影响;在样区尺度上,砾石覆盖度和粒径变化则可能受到植被分布和局部地形的影响。利用无人机和图像处理技术,可以高效且准确地评估大范围戈壁表面砾石特征及分布,为戈壁形成演化研究提供基础数据及技术支撑。
- 穆悦冯益明高翔韩东吴隐张谱
- 关键词：无人机戈壁
- 噶顺戈壁地表砾石粒度特征分析被引量：3
- 2016年
- 对戈壁表面砾石粒径的研究,可帮助了解戈壁特征,分析戈壁造成自然灾害的原因,认识沙粒迁移、沙漠扩展以及指导防沙工程。本研究结合野外调查,分析噶顺戈壁洪积扇21个样点砾石的粒度组成、平均粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度特征。结果表明:1)受洪水、重力与风蚀等作用的影响,戈壁地表砾石均以中砾为主(66.35%~95.04%)。海拔最高处以石质为主(85.54%),平均粒径值为-9.09(545.2 mm)。砾石质量分数呈现出随海拔增加,中砾质量分数降低,而粗砾质量分数升高的趋势。2)粒度特征为:平均粒径值变化范围为-9.09(545.2mm)^-6.15(153.9 mm);除样点12为分选中等外,其余样点的均处于分选较好以上水平(0.28~0.53);偏度以负偏为主导(80.95%),地表以细砾和中砾等细粒径砾石为主;峰度中,宽平和很宽平占整体的57.14%,中等占23.81%,尖窄和极尖窄占19.05%,显示砾石分布相对较均匀,在不同位置的砾石,具有微弱的地表过程差异性。3)分选系数与平均粒径之间,无明显的相关关系;而偏度与平均粒径间,存在正相关关系。研究结果对物源的岩性及戈壁发育环境具有重要的指示意义。
- 曹晓阳冯益明
- 关键词：洪积扇砾石粒度分析
- 地形复杂山区常用植被指数的地形校正对比被引量：10
- 2016年
- 植被指数能反映地表植被生长、覆盖等情况,常作为反演植物生物物理参量的有效参数。然而,在地形复杂的山区,由于地形效应的影响,导致一些植被指数适用性受限。基于以上现状,本文以贵州省江口县为研究区,采用4种地形校正模型(Teillet-回归模型、Minnaert模型、C模型、SCS+C模型)对常用植被指数(SR、MSR、NDVI、SAVI、MSAVI、EVI)进行地形校正,以评价不同坡度条件下植被指数地形校正效果。结果表明:地形校正对缓解波段比形式的植被指数(SR、MSR、NDVI)地形效应的作用有限,而对非波段比形式的植被指数(SAVI、MSAVI、EVI)效果较好。另外,随着坡度增加,地形效应显著,地形校正效果也更明显:坡度较小时,波段比形式的植被指数无需进行地形校正,而建议非波段比形式的植被指数进行地形校正;坡度较大时,建议2类植被指数都进行地形校正,但非波段比形式的植被指数可能会发生过度校正现象。此外,地形校正后非波段比形式的植被指数与森林地上生物量线性回归模型的精度明显提高。因此,建议在地形复杂山区利用非波段比形式的植被指数进行定量反演时,先进行地形校正。
- 穆悦曹晓阳冯益明曹晓明高翔
- 关键词：地形校正植被指数
- 基于主成分分析法的戈壁地表砾石粒径遥感估测模型研究被引量：5
- 2014年
- 戈壁地表砾石粒径与遥感多光谱数据、植被指数及地学因子存在相关关系,但这些因子间可能存在着多重相关性,如利用这些因子直接建模估测戈壁地表砾石粒径,则可能出现病态模型。利用主成分分析法筛选因子,既可保留多个相关因子的主要信息,又可避免因子间共线性的问题,达到降维、简化模型的效果。因此,本文以新疆哈密市境内山前洪积扇戈壁地表砾石为研究对象,以2010年Landsat TM遥感影像及30m分辨率DEM为基本数据源,采用主成分分析法,从选择的43个遥感及地学因子(主要包括影像各波段信息、DEM、NDVI、GEMI,影像经K-T变换得到SBI、GVI、WVI三个分量,通过纹理分析得到的各个波段的均值、方差、信息熵、相关性及对比度等纹理因子,以及利用DEM提取的粗糙度等)中,筛选提取其主成分。结果表明,第一主成分至第五主成分的累计贡献率达98.0%,以前5个主成分作为自变量,借助SPSS软件中的多元回归分析功能,建立戈壁地表砾石粒径估测的回归模型,模型经方差分析及相关性检验,达到显著相关水平。基于建立的估测模型,进行了戈壁地表砾石粒径估测,经验证,实测值与估算值紧密相关。研究可帮助我们了解戈壁的特征,为戈壁区改造利用,认识沙粒迁移、沙漠扩展提供技术支持。
- 姚爱冬曹晓阳冯益明
- 关键词：戈壁主成分分析遥感
- 戈壁分类体系与编目研究被引量：21
- 2014年
- 建立统一的戈壁分类和编目体系,是进一步深入研究戈壁的理论基础,也是合理开发利用戈壁资源的前提。到目前为止,只有少量文献或著作提到戈壁或戈壁类型,关于戈壁编目的研究更鲜有报道。为了促进戈壁研究的规范化,本文在参照现有戈壁分类基础上,结合戈壁科学考察成果,根据戈壁的形成原因、地表物质组成与植被类型,分三级建立了戈壁分类体系,并对每一级每一类的戈壁特征进行了较为详细的阐述。在戈壁分类基础上,提出戈壁编目设想,以期为进一步深入开展戈壁研究奠定基础。
- 冯益明吴波姚爱冬曹晓阳丛日春姚斌王锋卢琦
- 关键词：戈壁
- 基于高光谱数据的戈壁地表砾石粒径反演研究被引量：3
- 2017年
- 戈壁地表砾石粒径组成特征反映戈壁形成过程信息,且在很大程度上决定戈壁改造利用的难易,是开展戈壁研究的基础和前提。结合高光谱数据的微分变换,遴选出砾石粒径的敏感波段与反演方程,进行戈壁地表砾石粒径反演研究。结果表明:微分变换后的砾石光谱反射率与粒径有较好相关性,相关性最好的波段为908 nm、983 nm和985 nm。其中,对数倒数微分变换之后的反射率与粒径成正相关(R^2=0.61),而一阶微分、平方根微分、对数微分3种变换形式之后的反射率与粒径呈负相关,相关系数分别为-0.633、-0.646、-0.649。将一阶微分变换后的光谱数据与粒径进行回归分析,发现一元三次回归模型具有较好的拟合精度,其中对数微分在回归分析中表现最好(R2=0.851),经过验证得出对数微分预测精度(75.27%)高于其他4种微分形式的精度,表明砾石光谱的对数微分变换之后的908 nm波段可应用于戈壁地表砾石粒径的反演。
- 曹晓阳穆悦曹晓明张谱冯益明
- 关键词：戈壁粒径反演
