遥感对土地沙漠化处理
使用测绘技术进行土地沙漠化监测的步骤和要点
使用测绘技术进行土地沙漠化监测的步骤和要点人类的活动和自然因素不断导致土地沙漠化问题的加剧。
沙漠化不仅对环境造成严重影响,也影响到人们的生活和经济发展。
因此,为了及时监测和预防沙漠化,使用测绘技术进行土地沙漠化监测变得非常重要。
测绘技术可以通过空间遥感和地理信息系统(GIS)的结合,对土地沙漠化进行全面、准确的监测和分析。
下面将介绍使用测绘技术进行土地沙漠化监测的步骤和要点。
1. 数据获取在开始监测前,首先需要收集并获取相关的地理数据。
这包括卫星遥感影像、航空影像、高程数据以及土地利用和土地覆盖数据等。
这些数据将提供监测所需的基础信息。
2. 影像处理获得卫星遥感和航空影像后,需要对这些影像进行处理,以提取出有价值的信息。
这个步骤主要包括图像分类、图像校正、影像融合等。
图像分类可以将影像像素分成不同的类别,如沙漠、草原、林地等,以便对不同土地类型进行研究。
3. 沙漠化指数计算计算沙漠化指数是判断土地沙漠化程度的重要方法。
沙漠化指数反映了土地表面的土地退化情况。
常用的沙漠化指数包括土壤地壳湿度指数(SSI)、土地覆盖转化指数(LCI)等。
通过计算这些指数,可以将沙漠化的程度以数字化形式进行评估。
4. 土地变化分析在进行土地沙漠化监测时,还需要对土地的变化进行分析。
这涉及到对不同时间段的数据进行比较,以确定土地覆盖和土地利用的变化。
通过地理信息系统的支持,可以进行数据叠加和比较,从而分析和评估土地变化情况。
5. 建立沙漠化预警系统为了及时预警和应对沙漠化问题,建立一个沙漠化预警系统是非常重要的。
这需要将所获得的数据和分析结果应用于实际工作中,通过建立预警模型和识别关键迹象,提前预测和预防沙漠化发生。
6. 监测结果应用土地沙漠化监测的结果可以为政府和相关部门提供决策支持。
通过监测结果,可以制定出有效的沙漠化防治策略和措施,并进行沙漠化治理工作。
综上所述,使用测绘技术进行土地沙漠化监测需要进行数据获取、影像处理、沙漠化指数计算、土地变化分析、建立沙漠化预警系统和监测结果应用等步骤。
利用测绘技术进行沙漠化与荒漠化监测与治理的实用技巧与方法
利用测绘技术进行沙漠化与荒漠化监测与治理的实用技巧与方法近年来,沙漠化与荒漠化问题在全球范围内逐渐加剧。
这不仅给人们的生活和生态环境造成了严重的威胁,也给全球可持续发展带来了巨大挑战。
然而,随着测绘技术的飞速发展,人们在沙漠化与荒漠化监测与治理中又找到了新的希望和出路。
本文将介绍利用测绘技术进行沙漠化与荒漠化监测与治理的实用技巧与方法。
第一,沙漠化与荒漠化监测。
沙漠化与荒漠化的监测是有效治理的基础,而测绘技术在监测过程中起到了至关重要的作用。
首先,通过卫星遥感技术获取的遥感影像可以提供详细的地表信息,帮助研究人员了解沙漠化与荒漠化的发展过程和范围。
其次,利用激光雷达技术可以快速获取地表高程数据,精确绘制地表地貌图,并通过分析图像的比较计算出土地的退化程度。
此外,借助无人机技术,可对沙漠化和荒漠化的地区进行高分辨率影像采集,并实时监测植被状况,以提供更为准确的监测数据。
第二,沙漠化与荒漠化治理。
监测工作的结果为沙漠化和荒漠化的治理提供了指导。
基于测绘技术的信息,制定一系列治理方案成为可能。
首先,通过了解土地退化的原因和特征,可以采取相应的措施进行治理。
例如,在高度损坏的地区,可以进行人工植被恢复,合理利用水资源,修复土地水土保持功能。
其次,借助地理信息系统(GIS),可以对不同的治理方案进行评估和比较,找到最佳的方案。
这些方案不仅可以改善当地环境,还可以促进经济发展和社会稳定。
第三,沙漠化与荒漠化监测与治理的挑战。
尽管测绘技术在沙漠化与荒漠化监测和治理中发挥了巨大的作用,但仍存在一些困难和挑战。
首先,由于沙漠化和荒漠化地区常常缺乏基础设施和交通,采集遥感数据以及实地调查往往是困难的。
其次,一些新兴技术和设备的成本较高,限制了它们在实践中的应用。
此外,数据处理和分析的复杂性也是一个挑战,需要专业人员具备相关知识和技能。
综上所述,利用测绘技术进行沙漠化与荒漠化监测与治理是一种实用的方法和技巧。
通过卫星遥感、激光雷达和无人机等技术获得的数据提供了监测沙漠化与荒漠化的详细信息,而这些信息为制定有效的治理方案提供了指导。
卫星遥感技术在自然资源管理中的应用
卫星遥感技术在自然资源管理中的应用随着现代科技的进步,卫星遥感技术在自然资源管理中的重要性日益突显。
自然资源作为人类社会发展的重要组成部分,其管理和保护需要及时准确的数据支持,而卫星遥感技术正好可以提供这样的数据。
一、卫星遥感技术的基本原理卫星遥感技术是利用卫星传感器对地物进行观测和探测,获取地球表面各种信息的技术。
其基本原理是利用卫星搭载的各种传感器对地球表面进行扫描和探测,采集到的信号经过处理和解译,可以得到各种地物的空间分布、形态、结构、特征等信息。
二、卫星遥感技术在自然资源管理中的应用卫星遥感技术在自然资源管理中有广泛的应用,以下列举几个具体的应用案例:1、土地利用与覆盖监测够快速准确地获取土地利用类型和变化信息,还能够预测土地利用变化趋势,为土地资源管理和规划提供科学依据。
2、森林资源监测卫星遥感技术可以对森林资源进行监测和评估,不仅能够获取森林面积和分布信息,还能够获取森林类型、树种、高度、覆盖度等森林资源参数信息,为森林资源管理和保护提供较为全面的数据支持。
3、水资源管理卫星遥感技术可以对水资源进行监测和评估,不仅能够获取水体面积和分布信息,还能够获取水体水质、水温、水位等参数信息,为水资源管理和保护提供全面的数据支持。
4、荒漠化和沙漠化监测够获取沙漠和荒漠面积和分布信息,还能够获取荒漠化和沙漠化程度等参数信息,为荒漠化和沙漠化治理提供科学依据。
三、卫星遥感技术在未来的发展趋势随着科技的不断发展和进步,卫星遥感技术也在不断地创新和发展。
未来的卫星遥感技术将越来越高精度、高分辨率、高灵敏度和全谱段覆盖,能够更全面地获取地球表面的信息,并更有效地为资源管理和保护提供数据支持。
静态卫星将逐渐向动态卫星发展,实现对地面目标的多角度、多时相、多光谱信息的获取,为资源管理和保护提供更加全面的空间信息。
四、结语卫星遥感技术的应用和发展已经成为现代资源管理的必要手段,未来也将在更多领域得到广泛应用。
使用遥感技术进行土地沙漠化监测的步骤
使用遥感技术进行土地沙漠化监测的步骤在全球气候变暖和人类活动影响下,土地沙漠化已经成为世界各地都面临的严重问题。
为了及时了解土地沙漠化的情况并采取相应的措施,科学家们使用遥感技术进行土地沙漠化监测。
下面将详细介绍使用遥感技术进行土地沙漠化监测的步骤。
步骤一:获取遥感数据要使用遥感技术监测土地沙漠化,首先需要获取高质量的遥感数据。
遥感数据可以从卫星、飞机或其他遥感平台上获取。
这些数据包括可见光、红外线和微波等不同波段的图像。
不同波段的图像可以提供土地表面不同的信息,帮助我们了解植被覆盖、土壤湿度、地表温度等因素。
步骤二:预处理遥感数据获取到的遥感数据会包含一些噪声和影响图像质量的因素,所以在进行进一步的分析之前,需要对数据进行预处理。
这包括对图像进行大气校正、几何校正和辐射校正等处理,以确保数据的准确性和一致性。
此外,还可以对图像进行增强和过滤,以提高图像的可视化效果。
步骤三:制作植被指数植被指数是衡量土地植被覆盖程度的重要指标,对于监测土地沙漠化非常有用。
常见的植被指数包括归一化植被指数(NDVI)和植被指数(EVI)。
这些指数可以根据不同的遥感波段计算得出,在图像上显示植被覆盖的分布情况,可以帮助科学家们了解土地的绿化情况以及是否存在沙漠化的迹象。
步骤四:分类土地类型为了进一步了解土地沙漠化的情况,可以对遥感图像进行地物分类。
地物分类是将图像中的像素分成不同的类别,如植被、砂漠、水体等。
这可以通过使用监督或无监督分类算法来实现。
分类的结果可以显示不同类型土地的空间分布,衡量沙漠化的程度。
步骤五:分析时间序列数据土地沙漠化是一个长期的过程,通过分析多个时间点上的遥感图像,可以获取土地沙漠化的动态变化信息。
时间序列分析可以帮助科学家们观察土地植被的衰退、沙漠面积的扩大以及植被恢复等情况。
通过这些分析,我们可以了解土地沙漠化的趋势,并及时采取措施来减缓沙漠化进程。
步骤六:制定防治措施通过遥感技术的监测和分析,我们可以更全面地了解土地沙漠化的情况和变化趋势,进而制定相应的防治措施。
土地沙漠化的遥感监测与评价
土地沙漠化的遥感监测与评价随着全球人口的不断增加和经济的快速发展,土地沙漠化成为全球面临的重大环境问题之一。
土地沙漠化对农田和生态系统的破坏严重影响了可持续发展。
为了有效监测和评价土地沙漠化,遥感技术成为一种非常重要的工具。
本文将介绍土地沙漠化的遥感监测与评价方法,并探讨其应用前景。
首先,遥感技术是通过卫星和飞机等远距离的传感器对地球表面的信息进行收集和分析的技术。
遥感技术能够提供大范围和连续的数据,对于土地沙漠化监测和评价具有很大的优势。
通过遥感技术,可以获取土地覆盖、植被指数、土地利用类型等信息,为土地沙漠化的研究和分析提供了基础数据。
其次,针对土地沙漠化的遥感监测,可以采用多种遥感数据源和方法。
首先,遥感数据源包括光学遥感数据和雷达遥感数据。
光学遥感数据可以提供高分辨率的地表信息,能够较好地反映土地覆盖和植被状况。
而雷达遥感数据则具有穿透云层和人工干扰的优势,适用于在复杂环境下获取土地特征。
另外,结合多源遥感数据,如光学和雷达等,在时间和空间上的差异能够提供更全面的土地沙漠化信息。
然后,土地沙漠化的评价可以通过植被指数等遥感指标进行分析。
植被指数是衡量土地植被状况的重要指标之一。
NDVI(归一化植被指数)是一种常用的植被指数,通过计算红光和近红外波段的反射率,可以反映出土地的植被密度和生长状况。
沙漠化土地上的植被覆盖率较低,植被指数值较小,因此可以利用植被指数的变化来评价土地沙漠化程度。
此外,遥感监测与评价土地沙漠化还应结合地形和水文等因素。
沙漠化土地的地形特征通常呈现出干旱、风蚀和侵蚀等特点。
通过遥感技术,可以获取土地地形和水文信息,进一步深入分析土地沙漠化的原因和趋势,有助于制定有效的防治策略。
最后,土地沙漠化的遥感监测与评价不仅能够提供关键的科学依据,还能够促进国际间的信息共享与合作。
沙漠化不仅是一个单一国家的问题,而是全球面临的共同挑战。
通过遥感技术,不同国家可以共同监测和评价土地沙漠化的情况,相互借鉴经验和采取合作共治的措施,提高土地沙漠化防治的效果。
利用测绘技术进行土地沙漠化监测与评估的技巧
利用测绘技术进行土地沙漠化监测与评估的技巧土地沙漠化是当代世界面临的严峻环境问题之一。
随着全球气候变化和人类活动的影响,许多土地逐渐沦为沙漠。
为了有效监测和评估土地沙漠化的趋势与程度,测绘技术成为了一项重要的工具。
本文将探讨利用测绘技术进行土地沙漠化监测与评估的技巧。
首先,利用卫星遥感技术进行土地沙漠化监测是一种非常有效的方法。
卫星遥感可以实时获取大范围的土地覆盖信息,并通过不同频段的传感器获取地表温度、植被指数等数据。
这些数据可用于分析土地的干旱程度和植被覆盖率,从而判断土地是否存在沙漠化迹象。
例如,NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)可以反映植被的生长情况,较低的NDVI值往往意味着土地的退化。
通过对卫星图像的处理和分析,可以准确划定沙漠化区域,提供科学依据支持相关政策制定。
其次,利用激光雷达技术进行高精度的地面测量可以帮助评估土地沙漠化过程。
激光雷达可以快速获取目标地表的三维形态信息,精度高,覆盖范围广。
通过对沙漠化区域的激光雷达扫描和数据分析,可以得出土地表面的起伏情况、地表形态的变化以及水资源的分布。
这些信息对于揭示土地沙漠化的原因和过程,以及评估土地耕种和水利管理的效果具有重要意义。
第三,建立高分辨率的数字地形模型也是进行土地沙漠化评估的一项关键技术。
数字地形模型(Digital Elevation Model,DEM)是一种真实反映地表起伏的数学模型,可以提供地表高程和坡度信息。
借助DEM,我们可以分析土地地形的特征,探测出土地沙漠化的危险性和严重程度。
例如,通过比较DEM数据可以得出土地的沙丘运移速度,判断沙漠化的时间尺度。
同时,DEM还可以与其他遥感技术数据进行融合,增强土地沙漠化评估的准确性。
此外,地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的应用也为土地沙漠化的监测和评估提供了有力的支持。
利用测绘技术进行土地沙漠化监测的实践方法
利用测绘技术进行土地沙漠化监测的实践方法近年来,全球气候变化加剧,土地沙漠化问题愈发严重。
土地沙漠化带来了诸多负面影响,如水土流失、生态系统衰退、农田减产等,给人类社会和生态环境带来了巨大压力。
因此,开展土地沙漠化监测成为了当务之急。
测绘技术的高精度和高效率为土地沙漠化监测提供了重要的技术手段。
一、遥感影像获取土地沙漠化的监测需要大范围的覆盖区域,遥感技术提供了获取广域信息的可行途径。
通过利用卫星或飞机所获取的遥感影像,可以直观地展现不同地区土地沙漠化的状况。
遥感影像在频谱上具有多样性,从可见光到红外线等不同波段中,都有可能提供有关土地沙漠化的信息。
通过遥感影像的分析和处理,可以获得土地沙漠化的空间分布和变化趋势。
二、数字地表模型生成数字地表模型(Digital Surface Model,DSM)能够准确展现地表的三维特征,为土地沙漠化监测提供了可靠的基础数据。
利用航空激光雷达或卫星高分辨率DEM数据,可以快速获取地形高程信息,形成数字地表模型。
通过与其他遥感影像数据的融合,可以进一步获取更加详尽的土地沙漠化信息。
数字地表模型可以明确地反映土地的高低起伏,辅助判断土地沙漠化程度。
三、土地利用分类土地沙漠化的监测与土地利用紧密相关。
利用分类技术,可以将土地根据其利用方式和功能特征进行区分和划分。
通过对遥感影像的解译和分类,可以将土地分为林地、耕地、草地、建设用地等不同类型,进而对土地沙漠化的分布情况进行精确刻画。
土地利用分类结果不仅为土地沙漠化监测提供了基础数据,还可为相关决策提供支持。
四、沙漠化指标提取土地沙漠化的特征参数直接影响着监测结果的准确性。
在利用测绘技术进行土地沙漠化监测时,有必要提取沙漠化指标来描述土地的沙漠化程度。
常见的沙漠化指标包括植被覆盖度、土壤水分含量、土地裸露度等。
这些指标可以通过遥感影像数据的处理和分析得到,为土地沙漠化的监测和评估提供科学依据。
五、监测结果分析利用测绘技术进行土地沙漠化监测后,还需要对监测结果进行深入分析。
如何利用遥感数据进行荒漠化监测与防控
如何利用遥感数据进行荒漠化监测与防控引言:荒漠化是指耕地退化、水土流失以及气候变化等因素导致的草原退化和沙漠扩张的现象。
荒漠化造成的土地丧失、水资源减少以及生态系统崩溃对人类社会和生物多样性造成了巨大的影响。
因此,如何及早监测荒漠化的发展趋势,并采取有效的防控措施成为当务之急。
在这方面,遥感技术在荒漠化监测与防控中发挥着重要的作用。
第一部分:遥感技术的应用背景1.1 遥感技术介绍遥感技术是指通过卫星、飞机等载具获取地球表面信息的技术,通过接收、传输和处理电磁辐射信息来获得地物特征和变化信息。
1.2 遥感技术在环境监测中的应用遥感技术在环境监测方面被广泛应用,包括土地利用与覆盖变化、气候变化、植被变化以及水资源变化等领域。
第二部分:利用遥感数据进行荒漠化监测2.1 荒漠化的指标与监测方法荒漠化的指标包括植被盖度、土壤湿度、土地利用变动等。
遥感技术可以通过监测这些指标来定量评估荒漠化程度和发展趋势。
2.2 遥感数据获取与处理利用遥感技术进行荒漠化监测,需要获取并处理相关的遥感数据,如多光谱数据、高分辨率影像数据。
处理方法包括影像处理、信息提取以及空间分析等。
2.3 荒漠化监测案例分析以我国西北地区为例,运用遥感技术进行荒漠化监测,结合地面调查数据,可以对荒漠化程度进行准确评估和动态监测,并为荒漠化防控提供科学依据。
第三部分:利用遥感数据进行荒漠化防控3.1 荒漠化防控的重要性荒漠化不仅危及自然资源和生态环境,还威胁到人类社会的可持续发展。
因此,采取针对性和有效的荒漠化防控措施至关重要。
3.2 利用遥感数据指导荒漠化防控遥感技术可以提供荒漠化监测数据和空间信息,为荒漠化防控提供科学依据。
例如,通过遥感监测荒漠化扩张趋势,可以精确定位和采取相应的防治措施。
3.3 遥感技术在荒漠化防控中的案例分析以我国宁夏回族自治区为例,运用遥感技术监测宁夏的荒漠化现状,并在此基础上制定出一系列的防治方案,如植被移民、沙漠固沙等,取得了显著的成效。
如何使用测绘技术进行沙漠化与土地退化监测
如何使用测绘技术进行沙漠化与土地退化监测随着人口的增长和工业化的发展,沙漠化和土地退化问题引起了全球范围内的关注。
测绘技术作为一种高效的监测工具,可以帮助我们及时了解土地的变化情况,制定相应的治理和保护策略。
本文将探讨如何使用测绘技术进行沙漠化和土地退化监测,并介绍其中的一些常用方法和技术。
1. 沙漠化和土地退化的现状目前,全球范围内出现了大量的沙漠化和土地退化现象。
沙漠化指的是原本非沙漠地区的土地变为沙漠的过程,土地退化是指土地的质量下降,生产力减弱或完全丧失的现象。
这些问题给人类社会和生态环境带来了巨大的影响。
因此,及时监测和防治这些问题至关重要。
2. 遥感技术在沙漠化与土地退化监测中的应用遥感技术是使用传感器从远距离获取地球表面信息的一种方法。
它可以实时获取大范围的土地数据,包括植被覆盖、土壤湿度和地表温度等指标,从而了解土地的变化情况。
遥感技术在沙漠化与土地退化监测中起着重要的作用。
3. 地理信息系统(GIS)在沙漠化与土地退化监测中的应用地理信息系统(GIS)是一种集成空间数据、地图、统计分析等功能的综合系统。
它可以将遥感数据与地理数据相结合,提供土地退化的空间分布图,帮助研究人员和决策者全面了解土地退化的程度和范围。
通过GIS,可以制定相应的沙漠化和土地退化治理策略。
4. 全球定位系统(GPS)在沙漠化与土地退化监测中的应用全球定位系统(GPS)是一种通过卫星信号确定地球上任何一点位置的技术。
利用GPS技术,可以对沙漠化和土地退化的具体位置进行准确的定位和标记。
这样一来,研究人员可以实时监测变化的土地,并进行必要的数据分析和对比,为沙漠化和土地退化的监测提供更加准确和有效的数据。
5. 激光雷达遥感技术在沙漠化与土地退化监测中的应用激光雷达遥感技术是一种利用激光束探测地表物体的技术。
激光雷达可以测量地表的高度,从而描绘出地形和地貌,帮助我们了解土地的变化情况。
在沙漠化和土地退化监测中,激光雷达遥感技术可以提供细致的土地信息,为决策者提供更加准确的数据支持。
利用遥感技术进行土地退化监测与防治
利用遥感技术进行土地退化监测与防治土地,是我们生存的根基,是农业发展的基础,也是生态系统的重要组成部分。
然而,随着人类活动的不断加剧和自然因素的影响,土地退化问题日益严重,给生态环境、农业生产和社会经济发展带来了巨大的挑战。
为了有效地监测和防治土地退化,遥感技术应运而生,并发挥着越来越重要的作用。
土地退化是指土地质量的下降,包括土壤侵蚀、土地沙漠化、土壤盐碱化、土壤肥力下降等多种形式。
这些问题不仅会导致土地生产力的降低,影响农作物的产量和质量,还会破坏生态平衡,引发一系列的环境问题。
例如,土壤侵蚀会导致水土流失,使得河流淤积、水库库容减少;土地沙漠化会造成沙尘暴等恶劣天气,影响人们的生活和健康。
那么,什么是遥感技术呢?遥感技术就是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等,对目标进行探测和识别的技术。
简单来说,就像是给地球拍“照片”,只不过这些“照片”包含了丰富的信息,通过对这些信息的分析和处理,我们可以了解土地的状况。
遥感技术在土地退化监测方面具有许多优势。
首先,它能够实现大面积的同步观测。
传统的土地监测方法往往需要人工实地调查,费时费力,而且只能获取局部的信息。
而遥感技术可以在短时间内对大片区域进行观测,获取全面、系统的数据。
其次,遥感技术具有多波段、多时相的特点。
不同的波段可以反映土地的不同特征,多时相的数据则可以帮助我们了解土地的动态变化。
此外,遥感技术还具有非接触、快速、实时等优点,能够及时发现土地退化的迹象。
在实际应用中,遥感技术主要通过以下几种方式进行土地退化监测。
一是利用光学遥感影像。
光学遥感影像能够清晰地显示土地的地表特征,如植被覆盖度、土地利用类型等。
通过对不同时期的光学遥感影像进行对比分析,可以发现植被减少、土地利用变化等土地退化的迹象。
二是利用雷达遥感。
雷达遥感具有穿透性,可以在恶劣天气条件下工作,对于监测土壤湿度、土壤结构等方面具有独特的优势。
三是利用高光谱遥感。
如何利用测绘技术进行土地沙漠化监测
如何利用测绘技术进行土地沙漠化监测引言:土地沙漠化是指在自然条件恶劣、人类活动不当的情况下,原本非沙漠地区的土地逐渐形成沙漠的过程。
沙漠化对土地资源的可持续利用和生态环境的恶化都造成了严重影响。
因此,如何监测土地沙漠化的过程及趋势,是解决沙漠化问题的关键之一。
本文将探讨如何利用测绘技术进行土地沙漠化监测,以期为防治沙漠化提供一些有益的参考。
一、遥感技术在土地沙漠化监测中的应用遥感技术是通过感知、记录和解译遥远距离和非接触地获取信息的一种方法。
在土地沙漠化监测中,利用遥感技术可以获取大范围的土地覆盖信息,定量分析土地沙漠化的程度和趋势。
首先,遥感技术能够提供高分辨率的遥感图像,可以快速地对土地覆盖进行分类和分析。
通过处理遥感图像,可以得到土地沙漠化的空间分布图,清晰地展示出不同地区的沙漠化程度。
这为科学家和决策者提供了重要的参考依据。
其次,遥感技术还可以利用时间序列遥感数据,监测土地沙漠化的动态变化。
通过对多期遥感影像的比对和分析,可以了解沙漠化的发展趋势,及时预警并采取相应的防治措施。
此外,还可以结合地面观测数据,建立沙漠化指数模型,对土地沙漠化的风险进行评估和预测。
二、地理信息系统在土地沙漠化监测中的应用地理信息系统(GIS)是将空间数据和属性数据经过处理、管理和集成后,进行空间分析和决策支持的一种技术。
在土地沙漠化监测中,GIS可以对遥感数据进行处理和分析,实现土地沙漠化信息的可视化和空间分析。
首先,GIS可以将遥感数据与其他地理数据进行叠加,实现多源数据的整合。
通过对不同空间数据进行叠加和分析,可以揭示出土地沙漠化与地形、气候、土地利用等因素之间的关联。
这有助于深入理解土地沙漠化的成因和演变机制。
其次,GIS的空间分析功能可以将土地沙漠化的数据进行聚类和分布分析。
通过空间插值和空间回归等方法,可以预测和评估沙漠化的扩展趋势和风险程度。
同时,也可以对不同地区的沙漠化状况进行对比和排名,在制定沙漠化防治方案时提供科学参考。
利用遥感技术进行土地沙漠化监测的最佳实践
利用遥感技术进行土地沙漠化监测的最佳实践遥感技术是一种利用卫星、航空器或其他遥感平台获取地球表面信息并进行分析的方法。
在环境保护和可持续发展的背景下,利用遥感技术进行土地沙漠化监测成为一种重要的手段。
本文将通过介绍遥感技术在土地沙漠化监测中的最佳实践案例,探讨其应用的意义和方法。
首先,遥感技术在土地沙漠化监测中的最佳实践之一是利用多源遥感数据。
土地沙漠化是土地退化的一种形式,常常涉及大范围的区域。
通过使用多源遥感数据,包括高分辨率影像和雷达数据等,可以更全面地获取土地表面的信息。
以中国西北地区为例,该地区经常受到沙漠化的威胁,为了全面了解土地沙漠化的情况,研究人员结合了不同类型的遥感数据,如Landsat系列卫星数据、MODIS数据和Sentinel数据,并将它们进行整合和分析。
通过利用多源遥感数据,可以更准确地识别沙漠化的程度和空间分布,为相关决策提供科学依据。
其次,遥感技术在土地沙漠化监测中的最佳实践之二是建立合适的分类方法和模型。
遥感数据本身是一种以像素为基本单元的数据,因此需要将像素进行分类,以区分不同的土地类型。
针对土地沙漠化监测,常用的分类方法有监督分类和非监督分类。
监督分类是在已知土地类型的前提下,通过训练样本来进行分类;非监督分类则是在不了解土地类型的情况下,通过聚类等方法将像素进行分组。
例如,研究人员可以利用中国遥感卫星数据,使用支持向量机(SVM)等方法进行土地沙漠化分类。
通过精确且准确的分类,可以更好地理解土地沙漠化的特征和趋势。
第三,遥感技术在土地沙漠化监测中的最佳实践之三是结合地面调查数据进行验证。
虽然遥感技术可以提供全面的土地沙漠化信息,但在进行分析和判定时,仍然需要通过地面调查来进行验证。
通过在实地对照样点进行采样,采集土地特征数据,并与遥感数据进行比对,能够更准确地了解土地沙漠化的程度和类型。
以澳大利亚为例,该国广泛利用高分辨率影像数据进行土地沙漠化监测。
为了验证遥感数据的准确性,研究人员通过实地调查收集土地信息,并与遥感数据进行对比。
如何利用遥感测绘技术进行沙漠化监测
如何利用遥感测绘技术进行沙漠化监测沙漠化是当地土壤退化、植被退化和土地水分丧失的过程,是全球环境问题中的一个重要方面。
沙漠化对生态系统健康和可持续发展产生了严重威胁,如何有效地监测和预防沙漠化成为国际社会关注的焦点。
而利用遥感测绘技术进行沙漠化监测成为了一种高效、准确的方法。
遥感测绘技术通过获取地球表面的各种信息,在沙漠化监测中发挥了重要的作用。
首先,遥感技术可以及时获取大范围的数据,并提供高分辨率的影像。
通过遥感影像,我们可以对沙漠化程度进行定量分析,包括植被覆盖度、土壤质量和水分情况等。
同时,遥感技术还可以提供多时相的影像,可以追踪沙漠化的动态变化。
这些信息为科学家提供了有力的依据,能够准确地评估沙漠化的风险和影响。
其次,遥感技术还可以通过监测沙漠化背后的驱动因素来帮助我们更好地理解沙漠化的形成和发展机制。
遥感数据可以检测土地利用变化、气候变化和人类活动等因素,从而揭示沙漠化的原因。
通过分析这些因素的相互关系,我们可以制定相应的防治措施,以遏制沙漠化的进程。
此外,遥感技术还可以帮助我们监测和预测沙尘暴的发生,减轻其对环境和人类健康的影响。
在沙漠化监测中,数据处理和分析是至关重要的环节。
遥感技术产生的数据量庞大,如何高效地处理和利用这些数据对沙漠化监测具有重要意义。
目前,人工智能和机器学习等方法正在被广泛应用于遥感数据处理中。
通过建立适应性强、高效自动的数据处理模型,能够大量节省研究人员的时间和精力,提高沙漠化监测的效率和准确性。
除了遥感技术,地面调查和现场验证也是沙漠化监测中不可或缺的步骤。
地面调查能够提供更为详细的信息,用以补充遥感数据的不足之处。
同时,通过与遥感数据进行对比,可以对遥感结果进行验证和校准,提高监测的可靠性。
因此,在沙漠化监测过程中,遥感和地面调查需相互结合,互相支持,从而更好地了解沙漠化的情况。
另外,沙漠化监测不仅仅是科学研究的需要,也是国家和地区制定相关政策和措施的基础。
遥感技术在生态与环境研究中的应用
遥感技术在生态与环境研究中的应用遥感技术是通过从卫星、飞机等遥远的位置获取数据和图像,用于地球的观测和研究的技术。
生态与环境研究是对自然环境和生态系统的结构、功能、演变等方面进行深入研究的学科,在这个领域中,遥感技术发挥着重要的作用。
遥感技术可以提供全球尺度的数据和图像,辅助生态与环境研究者进行观测和分析,促进对生态系统和环境变化的认识。
下面将从几个方面介绍遥感技术在生态与环境研究中的应用。
首先,遥感技术在生态与环境研究中可以用于环境监测和变化分析。
通过遥感技术可以获取大面积的地表覆盖信息,如土地利用、植被覆盖等,可以及时监测和分析环境中的变化。
例如,用多时相的遥感影像比对可以实时监测森林砍伐的情况,并进行砍伐面积的估算。
这种实时监测可以帮助环境保护部门及时制定对策,保护森林资源。
其次,遥感技术可以用于生物多样性研究。
生物多样性是指生态系统中物种的多样性和生态系统的结构、功能等方面的多样性。
通过遥感技术可以获取植被的特征数据,如叶片指数、现存植被指数等信息,从而对生态系统的生物多样性进行评估。
遥感技术还可以用于鸟类和动物的迁徙研究,通过卫星跟踪技术,可以实时监测物种的迁徙路线和迁徙行为。
第三,遥感技术在水资源研究中也有广泛的应用。
遥感技术可以用于监测湖泊、河流的水质变化和水体的面积变化,可以定量评估水资源的分布和利用情况。
此外,遥感技术还可以用于监测冰川、湖泊的动态变化,可以提供全球范围的水资源状况。
第四,遥感技术可以用于土地退化和沙漠化研究。
土地退化和沙漠化是全球面临的严重问题,通过遥感技术可以获取土地覆盖和土壤质量等信息,可以评估土地退化的程度和沙漠化的趋势,并制定相应的保护和恢复方案。
最后,遥感技术还可以用于全球气候变化研究。
通过遥感技术可以获取全球范围内的大气温度、湿度、气候变化等信息,可以评估全球气候变化的趋势和影响,为相关决策提供科学依据。
综上所述,遥感技术在生态与环境研究中有着重要的应用价值。
遥感影像在生态环境保护中的应用
遥感影像在生态环境保护中的应用在当今时代,生态环境保护已经成为全球关注的焦点议题。
随着科技的不断进步,遥感影像技术作为一种强大的工具,在生态环境保护领域发挥着日益重要的作用。
遥感影像能够以宏观、快速、准确的方式获取大量的地表信息,为生态环境的监测、评估、规划和管理提供了宝贵的数据支持。
遥感影像技术可以帮助我们对森林资源进行有效的监测。
通过高分辨率的遥感影像,我们能够清晰地分辨出森林的覆盖范围、树木的种类和密度等信息。
这对于及时发现森林的破坏、火灾隐患以及病虫害的传播等问题具有重要意义。
比如,当某片森林区域出现树木大量死亡的情况时,在遥感影像上会呈现出异常的光谱特征,从而能够迅速引起相关部门的注意,及时采取措施进行防治,以减少损失。
在水资源的保护方面,遥感影像同样功不可没。
它可以用于监测河流、湖泊和海洋的水质变化。
通过对不同波段的反射和吸收特性的分析,能够判断水体中的污染物浓度、藻类的繁殖情况等。
而且,遥感影像还能够监测水位的变化,为水资源的合理调配和防洪减灾提供重要依据。
例如,在洪水来临前,通过遥感影像对流域内的蓄水情况进行评估,可以提前做好防洪准备,保障人民生命财产安全。
对于土地资源的保护,遥感影像也发挥着关键作用。
它能够监测土地的利用情况,包括耕地的面积、城市建设用地的扩张以及土地的沙漠化等。
通过对不同时期遥感影像的对比分析,可以清晰地看到土地利用的变化趋势,从而为制定合理的土地利用规划和保护政策提供科学依据。
比如,在一些生态脆弱地区,如果发现土地沙漠化的趋势加剧,就可以及时采取植树造林、退耕还林还草等措施进行治理。
遥感影像在生物多样性保护中也有着重要的应用。
它可以帮助我们了解野生动物的栖息地分布和生态廊道的状况。
通过对栖息地的面积、植被类型和生态环境质量的评估,为保护野生动物提供科学的决策支持。
同时,遥感影像还可以用于监测入侵物种的分布范围,及时采取措施进行控制,以保护本地的生态平衡。
此外,遥感影像在生态环境影响评价中也扮演着重要角色。
如何利用卫星遥感技术进行土地沙漠化监测与评估
如何利用卫星遥感技术进行土地沙漠化监测与评估随着全球气候变化加剧和人类活动的影响,土地沙漠化问题日益严重。
土地沙漠化不仅对生态环境造成破坏,还给人类带来了巨大的经济损失和社会问题。
因此,及时准确地监测和评估土地沙漠化的程度和趋势对于制定合理的防治措施具有重要意义。
而卫星遥感技术的发展给土地沙漠化监测与评估带来了新的机遇和挑战。
卫星遥感技术是通过卫星获取遥感图像数据,对地表进行全面、快速、连续的观测和监测的一种技术。
与传统的地面调查方法相比,卫星遥感技术具有成本低、覆盖广、数据源丰富等优点,能够提供大范围、多时相的土地沙漠化信息,为沙漠化监测与评估提供了重要的技术支持。
利用卫星遥感技术进行土地沙漠化监测的第一步是获取高质量的遥感图像数据。
如今,各国陆续发射的高分辨率卫星为沙漠化监测提供了千回百转的多时相遥感图像数据。
通过对这些遥感图像数据进行处理和分析,可以有效地获取土地沙漠化的信息。
卫星遥感技术对土地沙漠化监测的主要手段是通过反射和辐射光谱的测量,来获得土地沙漠化的指示性参数。
例如,植被指数(Vegetation Index)可以反映土地覆盖的状况;土壤水分指数(Soil Moisture Index)可以揭示土壤干湿程度。
这些指标的变化与土地沙漠化的程度有密切的关系。
通过分析这些指标的时空变化规律,可以有效地监测土地沙漠化的发展趋势。
在进行土地沙漠化评估时,卫星遥感技术还可以结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS)进行空间分析和建模。
通过将遥感图像数据与其他空间数据(如土壤、气候等数据)进行叠加分析,可以获取土地沙漠化的空间分布情况,从而为土地沙漠化的评估和监测提供更加全面的信息。
在利用卫星遥感技术进行土地沙漠化监测与评估时,还需要关注数据处理和算法选择的问题。
遥感图像数据的预处理包括大气校正、几何校正和辐射校正等,这些步骤能够消除图像中的干扰因素,提高土地沙漠化信息的精度和可信度。
如何利用遥感影像进行沙漠化监测和治理
如何利用遥感影像进行沙漠化监测和治理遥感技术在沙漠化监测和治理中发挥着重要的作用。
沙漠化是指原本可供生态系统发展的土地逐渐转变为沙漠的过程。
这种现象对人们的生活和生态环境造成了巨大的影响。
通过利用遥感影像,我们可以更加准确地监测沙漠化的趋势,并采取相应的治理措施。
首先,利用遥感影像进行沙漠化监测可以提供大范围的信息。
遥感技术可以通过卫星或无人机获取高分辨率的影像数据,覆盖范围广,不受地域限制。
这使得我们能够对广袤的土地进行全面的监测,找到可能存在的沙漠化迹象。
而传统的野外调查方法则受到时间和空间的限制,无法做到这种全面性。
其次,遥感影像不仅能够提供空间信息,还能够提供时间信息。
通过对多个时间点的遥感影像进行对比分析,我们可以观察到土地的变化趋势。
这有助于我们准确判断沙漠化的程度和速度,及时采取相应的防治措施。
例如,当我们发现某个地区的土地开始出现裸露和风蚀迹象时,我们可以通过遥感影像的时间序列分析来确定沙漠化的进展,从而及时采取种植植被、建设风力发电厂等措施,阻止沙漠化的蔓延。
第三,利用遥感影像进行沙漠化治理可以实现精确施策。
通过遥感影像,我们可以分析土地的类型、植被覆盖情况、水资源分布等信息,为沙漠化治理提供科学依据。
例如,当我们针对某个地区制定治理方案时,可以通过遥感影像判断出土地类型和植被分布的特点,从而决定采取何种治理手段,比如通过种植适应性强的植物来恢复土地的生态功能。
进一步地,利用遥感影像进行沙漠化治理还可以实现远程监测和实时响应。
遥感技术使得监测工作可以在远程进行,无需人员实地调查,节省了时间和成本。
同时,遥感影像可以通过图像处理和分析软件实现快速处理和数据提取,从而实现实时监测和响应。
例如,当我们对某个地区的沙漠化状况进行监测时,可以通过遥感影像获取相关数据,并通过图像处理软件进行分析,得出准确的沙漠化指数,帮助决策者进行决策,指导治理工作。
综上所述,利用遥感影像进行沙漠化监测和治理具有重要的意义。
基于遥感的土地退化监测技术
基于遥感的土地退化监测技术土地,是我们生存的根基,然而,在各种自然和人为因素的影响下,土地退化问题日益严重。
土地退化不仅会影响农业生产、生态平衡,还会对人类的可持续发展构成威胁。
为了有效地监测土地退化状况,及时采取措施进行治理和保护,遥感技术应运而生。
遥感,顾名思义,就是遥远的感知。
它就像一双“千里眼”,能够从高空或外层空间获取地球表面的信息。
通过卫星、飞机等搭载的传感器,遥感技术可以收集大量的电磁波数据,这些数据包含了关于土地的各种特征,如地形、植被覆盖、土壤质地等。
在土地退化监测中,遥感技术具有诸多显著的优势。
首先,它能够实现大面积同步观测。
相较于传统的地面调查方法,需要耗费大量的人力、物力和时间,而且只能获取局部小范围的数据,遥感可以在短时间内对广大区域进行监测,提供全面、系统的土地信息。
其次,遥感技术具有多波段、多时相的特点。
不同的波段能够反映土地的不同特性,例如可见光波段可以呈现土地的表面形态和植被颜色,红外波段则有助于了解土地的温度和水分状况。
多时相的观测则可以让我们看到土地随时间的变化趋势,从而更准确地判断土地是否在退化以及退化的程度。
再者,遥感技术是非接触式的监测手段,不会对土地造成任何干扰和破坏。
这对于保护生态环境和珍贵的土地资源来说至关重要。
那么,具体来说,遥感技术是如何监测土地退化的呢?一种常见的方法是通过植被指数来监测。
植被在土地生态系统中起着关键作用,其生长状况能够反映土地的健康程度。
遥感中的植被指数,如归一化植被指数(NDVI),是通过计算红光和近红外波段的反射率差异来得到的。
当土地退化导致植被减少或生长不良时,NDVI 值会相应降低。
此外,土壤湿度也是评估土地退化的重要指标。
遥感可以通过微波波段来探测土壤的水分含量。
水分的变化往往与土地的退化过程密切相关,比如过度开垦可能导致土壤水分流失,从而引发土地退化。
土地的表面粗糙度和地形变化也能通过遥感技术进行监测。
高分辨率的遥感影像能够清晰地显示出土地表面的细微起伏和地形特征。
沙化土地监测工作方案
沙化土地监测工作方案一、背景介绍。
沙化土地是指由于自然因素或人为活动导致的土壤质量下降,植被覆盖减少,土壤风蚀加剧,最终形成沙漠化土地。
沙化土地对生态环境和人类生活造成了严重影响,因此对沙化土地的监测工作至关重要。
二、监测目标。
1.了解沙化土地的分布情况,包括面积、分布范围、地形地貌等;2.掌握沙化土地的发展趋势,预测未来可能出现的沙化土地范围;3.评估沙化土地对生态环境和人类社会的影响;4.制定针对性的防治措施,及时保护和恢复沙化土地。
三、监测方法。
1.遥感监测。
利用遥感技术,通过卫星影像、航空摄影等手段获取沙化土地的信息。
遥感监测可以快速获取大范围的数据,对沙化土地的分布和变化进行全面的监测和分析。
2.实地调查。
在遥感监测的基础上,结合实地调查,对沙化土地的具体情况进行详细了解。
实地调查可以获取更加准确的数据,包括土壤质地、植被覆盖情况、风蚀程度等。
3.数据分析。
利用遥感和实地调查获取的数据,进行专业的地理信息系统(GIS)分析,绘制沙化土地的分布图、变化图等,为监测结果的呈现提供科学依据。
四、监测内容。
1.土地利用变化。
监测沙化土地的土地利用变化情况,包括农田、林地、草地等不同土地类型的沙化程度和变化趋势。
2.植被覆盖。
监测沙化土地的植被覆盖情况,评估植被的恢复和退化情况,为植被恢复提供科学依据。
3.土壤风蚀。
监测沙化土地的土壤风蚀情况,评估土壤侵蚀的程度和影响范围,为土壤保护提供数据支持。
4.生态环境影响。
监测沙化土地对生态环境的影响,包括水资源、空气质量、生物多样性等方面的影响情况,为生态环境保护提供科学依据。
五、监测成果应用。
1.制定防治措施。
根据监测结果,制定针对性的沙化土地防治措施,包括植被恢复、水土保持、生态修复等方面的措施。
2.生态补偿政策。
根据监测结果,制定生态补偿政策,对沙化土地的保护和恢复给予相应的经济补偿,激励社会各界参与沙化土地的防治工作。
3.科学决策支持。
监测成果可以为政府部门和决策者提供科学依据,指导相关政策的制定和实施,保护和恢复沙化土地。
土地沙漠化调查中的测绘技术应用
土地沙漠化调查中的测绘技术应用土地沙漠化是指土地表面因沙尘暴、水源枯竭、气候变化等自然因素导致植被减少,土壤水分流失,形成沙漠地貌的过程。
随着全球变暖和人类活动的影响,土地沙漠化成为世界各地严重的环境问题之一。
为了寻求有效的土地沙漠化防治措施,科技界一直在积极研究土地沙漠化的调查与测绘技术应用。
本文将探讨土地沙漠化调查中测绘技术的应用,并介绍一些常用的测绘技术。
一、地形测量技术地形测量是土地沙漠化调查中最基础的测绘技术之一。
通过对土地表面的高程、坡度、坡向等地形参数进行测量,可以揭示土地沙漠化过程中的地形变化,为制订土地沙漠化防治措施提供重要依据。
在地形测量中,常用的工具包括全站仪、雷达高程测量仪、GPS等。
全站仪能够测量地面的高程、坡度和坡向,通过多次测量,可以绘制出具有高程信息的地形图。
雷达高程测量仪则能够通过雷达波束探测地面的高程,适用于大范围的地形测量。
GPS技术则可以实现高精度的地理坐标测量,对于土地沙漠化的空间分布研究有很大的帮助。
二、遥感技术应用遥感技术是目前土地沙漠化调查中广泛应用的测绘技术之一。
通过卫星或飞机搭载的传感器,可以获取土地沙漠化的相关信息,如植被覆盖度、土壤含水量等。
遥感技术具有快速、全面、定量等特点,能够提供大范围的土地沙漠化信息,为土地沙漠化治理提供科学依据。
在遥感技术应用中,常用的方法包括光谱分析、红外测温和多光谱图像等。
光谱分析能够通过获取土地表面反射波段的信息,推断土地的植被覆盖度和养分状况。
红外测温则可以通过测量土地表面的热辐射,判断土地的温度分布和干旱程度。
多光谱图像能够提供土地表面不同光谱波段的信息,从而反映土地的植被状况和土壤质地。
三、地下水位监测技术土地沙漠化与地下水位的变化密切相关。
地下水位的升降会直接影响土地的水分供应,进而改变土地的植被覆盖和土壤湿度。
因此,地下水位监测成为土地沙漠化调查的重要内容之一。
地下水位的监测技术主要包括井监测和电阻率法。
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遥感图像处理课程设计项目报考书题目(不超过20字)1.研究背景及目的意义土地荒漠化就是指包括气候变异与人类活动在内的种种因素造成的干旱半干旱与亚湿润干地区的土地退化。
及时准确地掌握土地荒漠化发生发展情况就是有效防止与治理土地荒漠化的基本前提。
目前遥感技术在土地荒漠化监测中起到了不可替代的作用。
使用遥感影像数据可以提取土地荒漠化信息,通过遥感影像所表现的不同信息,可以判断土地荒漠化的发生与否以及发展程度等。
在进行土地荒漠化信息提取时,常用的方法有人工目视解译方法、监督分类方法、非监督分类方法、决策树分层分类方法、神经网络自动提取方法等。
在实际应用中,通常选择其中的一种或结合几种方法进行分类提取。
研究意义如下:1、通过处理后的遥感图像更清晰地了解土地荒漠化情况2、使有关部门高度重视存在荒漠化问题的地区3、便于对土地荒漠化地区进行科学合理的治理2.研究的国内外现状沙漠化即沙质荒漠化,就是我国荒漠化的最主要表现形式。
中国的沙漠及沙漠化土地面积约为160、7万km[2],占国土面积的16、7%,其中,干旱区沙漠化土面积87、6万km[2],半干旱区沙漠化土地面积约49、2万km[2]。
有关专家研究表明,50年代初至70年代中期,我国沙漠化土地面积年均扩大1560km[2],年均增长率为1、01%,70年代中期到80年代中期,年均扩大面积2100km[2],年均增长率为1、47%,而目前我国沙漠化土地面积正以每年2460km[2]的速度扩展,而且还有加速扩大的趋势,这对我国的国民经济与社会持续发展构成巨大危害。
依照联合国环境规划署(UNEP)对全球荒漠化损失的评价标准,我国土地沙漠化每年造成的直接经济损失有17、4亿~20、4亿元,全部经济损失可达近900亿元。
中国荒漠化形势十分严峻根据1998年国家林业局防治荒漠化办公室等政府部门发表的材料指出,中国就是世界上荒漠化严重的国家之一。
根据全国沙漠、戈壁与沙化土地普查及荒漠化调研结果表明,中国荒漠化土地面积为262、2万平方公里,占国土面积的27、4%,近4亿人口受到荒漠化的影响。
据中、美、加国际合作项目研究,中国因荒漠化造成的直接经济损失约为541亿人民币。
中国荒漠化土地中,以大风造成的风蚀荒漠化面积最大,占了160、7万平方公里。
据统计,70年代以来仅土地沙化面积扩大速度,每年就有2460平方公里。
中国荒漠化类型及其分布中国有风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冻融荒漠化、土镶盐渍化等4种类型的荒漠化土地。
中国风蚀荒漠化土地面积160、7万平方公里中国水蚀荒漠化总面积为20.5万平方公里,占荒漠化土地总面积的7.8%。
中国冻融荒漠化地的面积共36.6万平方公里,占荒漠化土地思面积的13.8%。
近半个世纪以来,中国的沙漠化研究治理工作已经取得了一些令世人惊叹的成就,但沙漠化点上治理、面上破坏、局部好转、总体恶化的局面仍未得到根本改观。
目前我国土地沙漠化的总体状况就是治理与破坏并存,且治理的速度还赶不上破坏的速度,沙漠化仍然越治越多,这种现象就要求我们对以往的沙漠化研究治理工作进行反思,寻找它的症结所在。
以知识经济为特征的21世纪已经到来。
如何应用我们现有与不断进步的科技手段来彻底改观我国沙漠化不断恶化的局面,就成为中国现代化第二步战略目标的实现与21世纪经济建设重心的转移及西部大开发所必须回答的重大问题。
21世纪中国社会与经济持续发展的关键将就是16亿人口的生存问题,即我们通常提到的“2116”工程。
面对中国的版图我们不难发现,中国未来的生存空间、资源优势与新的增长点只能就是向西北发展。
正如日本的远山正瑛教授所说,下个世纪,日本没有沙漠,没有资源优势,而中国有大片的沙漠、戈壁,这就是中国发展的潜力与优势。
因此,我们要用全新的观念,全新的思维方式来瞧待我国的沙漠及沙漠化土地研究治理工作的意义。
3.研究内容下载遥感数据通过一系列操作统计出土地沙漠化的面积。
4.研究方法与技术路线4、1研究区域宁夏4、2数据基础我们在地理空间数据云(Geo spatial Data Cloud)下载Landsat 5 卫星TM数据。
(2009、06、28)4、3研究方法目前,一种比较新的方法就是通过构造“植被指数(NDVI)——反照率(Albedo)特征空间”来进行荒漠化信息遥感提取。
荒漠化过程及其地表特性的变化能在Albedo-NDVI特征空间中得到明显直观的反映。
在Albedo-NDVI特征空间中,可以利用植被指数与地表反照率的组合信息,通过选择反映荒漠化程度的合理指数,就可以将不同荒漠化土地有效地加以区分,从而实现荒漠化时空分布与动态变化的定量监测与研究。
而这个问题的合理解决,实际上就就是如何根据需要采用一定的综合指标来划分Albedo-NDVI特征空间。
根据Verstraete and Pinty的研究结论,如果在代表荒漠化变化趋势的垂直方向上划分Albedo-NDVI特征空间,可以将不同的荒漠化土地有效地区分开来。
而垂线方向在Albedo-NDVI特征空间的位置可以用特征空间中简单的二元线性多项式加以表达,即DDI=k*NDVI - Albedo,其中: DDI可称为荒漠化分级指数,k由特征空间中拟合的曲线斜率确定。
4、4技术路线(图)流程说明:(1)数据获取(2)数据预处理包括数据定标处理、大气校正、几何配准、研究区域的裁剪。
(3)信息提取根据前人研究的公式计算NDVI与Albedo。
然后将结果进行归一化处理,保证数据的一致性。
(4)计算NDVI与Albedo的定量关系这一步利用excel工具找到NDVI与Albedo数据间的量化关系。
得到表达式Albedo=a*NDVI+b中a的值。
(5)荒漠化差值指数的计算利用bandmath工具实现表达式:DDI=(-1/a)*NDVI-Albedo,得到荒漠化差值植被指数。
(6)荒漠化分级信息的提取根据荒漠化差值植被指数就能进行荒漠化分级信息提取。
有两种方法:一就是通过设置分级阈值进行分级;另一就是通过利用“自然间断点分级法”将DDI值进行分级。
(7)制图输出将结果图输出。
5.数据处理过程1、波段合成将数据中的b1、b2、、、、、b7等7个单波段数据合并为一个图像文件。
操作步骤:选择file——save ——ENVI standard,添加b1、b2、、、、、b7等7个单波段,并排好顺序,保存图像。
图表1 7个单波段合成2、显示真彩色图像目的:分辨出不同色彩所对应的景物,便于确定彩色图像上相同区域各颜色所对应的景物。
波段加权运算(包含R、G、B、NIR波段的数据)就是常见的增强植被信息的方法,使用绿色与近红外波段加权运算。
如下公式:Band new=a*B gree+(1-a)*B nir(a就是权重值,取0~1)。
使用ENVI下的Bandmath与layerstacking工具,利用TM影像合成真彩色图像。
(1) 打开包括R、G、B、NIR波段的TM影像。
(2)选择Basic tools->Bandmath,输入表达式:byte(b2*0、8+b4*0、2),选择相应的波段执行运算。
(3)在波段列表中,选择:R-红色波段,G-合成波段,B-蓝色波段显示,可以瞧到合成想效果。
(4)Basic tools->layerstacking,将相应三个波段组成一个三波段图像文件。
图表2 合成真彩色图像图表3 真彩色图像——荒漠图表4 真彩色图像——植被图表5 真彩色图像——岩石图表6真彩色图像——城市3、标准假彩色合成土地荒漠化遥感信息提取就是基于光谱特征的,在目前的监测研究中通常选用标准假彩色合成,即对于光谱波段的近红外通道、红光通道与绿光通道分别赋予红、绿、蓝三色。
在这种合成方案中,植被就是红色的(如图表8),因为人眼对红色最敏感,能分辨红色的色阶最多,对土地荒漠化信息的识别也最强。
使用TM4、3、2合成影像进行土地荒漠化信息提取(如图表9),这种波段组合对植被生长状况反映最好,因为TM4反映不同荒漠化程度的土地上的植被特点,TM3波段反映沙质土壤的较高亮度与盐渍化土地的白化现象,TM2对植被的反射敏感能区分林型树种[1] 。
图表7 合成假彩色图像图表8 假彩色图像——植被图表9假彩色图像——荒漠4、监督分类(1)打开合成波段后的图像,选择Band 5,4,3合成RGB在新窗口打开,此时显示的图像就是模拟真彩色图像,可以结合之前步骤合成的真彩色图像及标准假彩色图像进行目视解译,分类图像各类物。
(2)应用ROI Tools创建感兴趣区,每个不同类物分别用不同颜色选定区域,本小组结合项目研究目的,将地物分为植被,荒漠,其她三类,每类都在图像中较为均匀地选取感兴趣区。
(3)在ROI Tools下的Options中选择Compute ROI Separability,观察数字大小,当两类地物对比值在1、8以下说明分界不清晰,需要重新进行选择,直到差值在1、8以上。
(4)选择好感兴趣区后在窗口Classification下选择Supervised(监督分类),再选择监督分类方法中的Maximum Likelihood(最大似然法)(5)显示利用监督分类后形成的图像图表10 创建感兴趣区图表11 两类地物对比值图表12 三种不同景物在图像上以不同颜色呈现图表13监督分类——荒漠(黄) 图表14 监督分类——植被(红),河流(浅蓝)6.结果与分析(1)利用红、绿、蓝以及近红外波段合成的真彩色图像,可以较为准确地区别大片下垫面的类型。
在真彩色图像中,植被呈现绿色,荒漠呈现土黄色。
这些颜色与地物的实际颜色都较为相符。
大体区别了植被覆盖处与荒漠地区。
(2)利用TM4、3、2波段合成了假彩色图像。
在假彩色图像中,植被呈现醒目的红色,荒漠呈现较浅的黄色,这样可以更好地区别荒漠与植被,便于对土地荒漠化的观测。
(3)使用监督分类方法,提取地物信息,将图像中的植被与荒漠信息能够突出对比显示出来,其中以红色代表植被信息,黄色代表荒漠信息,青色代表水体信息,其她地物类型信息均用蓝色表示,从而将不同地物信息用相应的颜色表示出来以便更加直观的展现图像。
在本项目研究课题中,主体就是荒漠以及植被,那么其她建筑物、岩石等地物类型就显得不那么重要了,在图像处理中就可将其归为一类,方便研究时对所研究事物的观测。
(4)从图像上可以瞧出,宁夏省银川地区植被主要集中在有河流流经的城市及其周围地区。
图像上大面积分布的荒漠化地区中,河流分布较少。
另外,银川地区具有典型的大陆性气候,干旱少雨,气候干燥,年均蒸发量远远大于年均降雨量,干旱少雨直接制约着治沙造林成活率[3]。
同时,银川地区属于干旱地区,土壤贫瘠,树木长势缓慢,成材时间较长,无法使其荒漠化得到较好的缓解,所以导致图像中瞧到大面积的荒漠化地区,而植被覆盖地区较少。