基于GIS的黄河河道的遥感影像处理

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基于遥感图像的河流提取方法及应用研究

基于遥感图像的河流提取方法及应用研究

基于遥感图像的河流提取方法及应用研究
近几年,以遥感图像为基础的河流提取技术受到了广泛的关注。

遥感图像拥有很好的空间
和时间分辨率,它能够提供河流、湖泊、沟渠等水体的详细形态描述,为环境监测提供便利。

随着计算机科学的发展,近年来,越来越多的河流提取方法基于遥感图像进行研究和
应用。

主要涉及的河流提取方法主要包括几大类:基于梯度的方法、基于全局分割的方法、基于
本地分割的方法、基于灰度分布的方法、基于矢量图形的方法、以及基于深度学习的方法。

例如,基于梯度的方法可以利用图像边缘强度特征来定位河流,从而有效分割出水体特征。

基于全局分割的方法以宏观空间为基础,通过最大联通域分割或快速掩膜生成技术识别水
体特征,从而提取河流特征。

此外,基于深度学习的方法也可以有效识别河流特征,实现
高精度河流提取。

由于遥感图像河流提取方法的不断改进和发展,它在环境分析和管理、水资源调度和管理
上起着越来越重要的作用。

比如,可以应用于水文地质勘查、洪水预警和灾害评估等领域。

总的来说,利用遥感图像进行河流提取,可以有效获取高精度的河流提取结果,为环境监
测提供了重要的参考依据,并具有重要的应用价值。

基于RS和GIS的现代黄河三角洲植被覆盖动态变化研究

基于RS和GIS的现代黄河三角洲植被覆盖动态变化研究

域为植 被分布 区. 植被指数计算值及灰度值见表 1 .
2 结 果与分 析
2 1 植被覆盖变化分析 利用 E V 软件 , . NI 分别计算 了现代黄 河三角洲 17 、 8 、 9 和 20 年 的 N V 值 , 97 1 7 1 6 04 9 9 D I 生成 N V 植被指数 图. DI 对植 被指数 图进行假彩色及 密度分割处 理 , 使植被
了植 被演替的空问分布特征. 结果表 明, 现代黄河三角洲植被演替活跃 区主要集中在北部和东部近海岸区和东南部黄河新淤进区 域. 在过去 2 年间 , 7 植被覆盖 面积呈增加趋势 , 植被累计增加 面积 9 8 .3h 植被以低盖度植被为主, 1 94 m . 0 高盖度植被所 占面积较
21 0 0年 3月 第2 5卷 第 1期
山 东 师 范 大 学 学y N uM Si c ) omM o S adn om l I rt(  ̄ r c ne f i i v e
Ma . 01 g2 0 V l2 . 0 | 5 No 1
用具有重要意义.
1 研究方 法
1 1 研究资料及 图像预处理 从黄河三角洲 L ns M 及 M S影像资料 中 , . adm T S 选取 17 97年 5月 1 0日( S 、9 7年 5月 7 MS ) 18 日( M) 19 T 、96年 5月 3 1日(M) 20 , 和 0 4年 5月 5日( M) I T 四时相影像资料作为研究资料 . 利用 E V 、 A I F A C I W 等软件 , N IM PN O、 R VE 对遥感数据进行校正 、 配准 、 研究 区影像提取等处 理. 12 影像解译 . 解译影像 图为 4 2波段合成 的假彩色图 , 3 以野外调查资料为依 据 , 在影像 图上建立不同植物群落的感兴趣区 ( O ) 在 E V 软件下 , R I, N I 利用监督分类( u ev e l s ct n 最大似然法 ( ai m Lk iod 进行分类 , Sp r sdCa i ai ) i sf o i Mx mu idho ) 将分类 结果 转换 为矢量文件 , 再将矢量文件调入 M PN O软件进行各要素统计计算 和图件绘制 。J A IF . 13 植被指数计算 植被指数 ( ee fnIdx 指从多光谱遥感数据 中提取 的有关 地球表面植被 状况 的定量数 据. . V g ̄ o e ) i n 本研究 选用常用 的归一化植被指数 N V DI , 算公式如下 计

基于多源遥感数据的黄河数字流域模型改进

基于多源遥感数据的黄河数字流域模型改进

2023年8月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第54卷 第8期文章编号:0559-9350(2023)08-0930-12收稿日期:2022-10-31;网络首发日期:2023-08-22网络首发地址:https:??kns.cnki.net?kcms?detail?11.1882.TV.20230822.1509.001.html基金项目:国家自然科学联合基金项目(U2243218,U2243222);清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室课题(2023-KY-02,sklhse-2023-B-03)作者简介:薛源(1993-),博士,助理研究员,主要从事遥感水文学的研究。

E-mail:xueyuan_thu@163.com通信作者:覃超(1989-),博士,助理研究员,主要从事土壤侵蚀、河床演变的研究。

E-mail:glqinchao@nwsuaf.edu.cn基于多源遥感数据的黄河数字流域模型改进薛 源1,2,3,覃 超1,2,3,吴保生1,2,3,张 1,2,3,李 丹4,傅旭东1,2,3(1.清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室,北京 100084;2.清华大学水利部水圈科学重点实验室,北京 100084;3.清华大学水利水电工程系,北京 100084;4.中国煤炭科工集团有限公司煤炭科学研究总院有限公司应急科学研究院,北京 100013)摘要:山区河流水系众多,往往因地势险要难以现场量测获得河流基础信息,是典型的缺资料地区。

本文结合多源遥感提取的68个河流断面及34个水文站实测断面,建立了黄河中游各级别河流的断面概化模型。

融合传统线状DEM水系及河流表面、概化断面构建河道边界形态。

针对黄河数字流域模型,基于不同级别河流的河道边界条件建立了断面判别模块,改进其汇流模型。

以黄河一级支流皇甫川流域为例,以2010—2015年的资料率定模型,以2016年汛期日径流及年内3场典型洪水过程验证模拟效果。

卫星遥感在黄河中下游河流地貌地质遗迹调查中的应用

卫星遥感在黄河中下游河流地貌地质遗迹调查中的应用

卫星遥感在黄河中下游河流地貌地质遗迹调查中的应用文 | 刘雪萍1 董颖2 朱雪征3 董晓晨1 陈梓慧21.北京大学城市与环境学院 2.中国地质环境监测院 3.华北科技学院摘要:本文介绍运用卫星遥感技术对黄河中下游地质遗迹进行调查,提出曲流、阶地、河漫滩、瀑布、三角洲等不同类型的遥感解译方法,分析黄河中下游河流地貌地质遗迹的分布规律和成因。

关键词:地质遗迹;河流地貌;遥感;黄河中下游图1 河流地貌类型的光谱特性从图中可以看出,河床、牛轭湖对光的吸收能力强,反射率低,这是由于该类型区域是由水体构成,水体是遥感图像中最醒目的图斑;但黄河中下游含泥沙量大,较一般的河流反射率大,在遥感图像上反而多呈浅色调(夏秋季含泥沙量较大多为黄的反射率,有些河漫滩含水量较大,生长灌草,表现为植被的光谱特征;阶地的光谱特征比较复杂,由阶地覆盖的物质决定,覆盖物有黄土、灌草,因此单从阶地的光谱特征判断地貌类型还不能完全确定,需要结合土地覆盖类型和地质环境来波段图2 黄河中游(陕北)曲流河及不同季节的河流水体图像(上部冬春季图像,水体变窄,河漫滩及河心洲出露较多,水体呈蓝绿色;下部夏秋季图像,水体变宽,河漫滩及河心洲出露少,水体含沙量高,呈浅褐色)水域及河流形态特征识别水体指数是快速准确提取水域的方法,有归一化差值水体指数(NDWI)、修正归一化差值水体指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)[6]。

可以利用水体指数快速提取水体,由于指数型方法快速简便,得到了广泛应用。

4. 多时相遥感影像动态分析利用遥感图像多时相的特点,对同一地质遗迹不同时段的遥感影像进行对比,可以分析出地质遗迹演化的过程,气候、温度、地质、流水等营力作用对地貌的影响都在不同时相的遥感影像对比中有所发现和验证,并对未知的地质遗迹的演化发展予图3 河流横剖面图(1.河床;2.河漫滩;3.河谷坡;4.阶地;5.谷肩)三、调查成果与分析黄河中游起点在内蒙古托克托县河口镇,中游分界点在郑州桃花峪,桃花峪之下为下游,孟。

基于遥感和GIS的湖泊变化分析

基于遥感和GIS的湖泊变化分析

基于遥感和GIS的湖泊变化分析湖泊作为自然景观的一部分,对于地球的生态系统具有重要意义。

然而,随着气候变化和人类活动的影响,许多湖泊正在发生变化。

为了更好地了解湖泊的变化趋势和影响因素,科学家们运用遥感和地理信息系统(GIS)技术进行湖泊变化分析。

本文将探讨基于遥感和GIS的湖泊变化分析的方法及其应用。

遥感技术是通过卫星、航空器或其他传感器获取地球表面信息的技术。

利用遥感技术,科学家们可以获取湖泊的空间分布和时间演变的信息。

其中,卫星影像是最常用的遥感数据源之一。

通过获取多时相的卫星影像,科学家们可以对湖泊的面积、形态和水体质量进行定量分析。

首先,通过比较不同时期湖泊的影像,可以推测湖泊变化的差异。

例如,可以通过计算湖泊面积的变化来确定湖泊的水位变化。

此外,还可以利用卫星影像测算湖泊的体积和深度变化。

通过这些定量数据,科学家们可以研究湖泊变化的规律以及可能的影响因素。

其次,地理信息系统(GIS)是一种用于存储、分析和显示地理数据的工具。

通过将遥感数据与地理信息系统相结合,可以更好地理解湖泊的变化情况。

例如,可以对湖泊周围的土地利用进行分类和变化分析,从而推测人类活动对湖泊变化的影响。

此外,还可以通过GIS技术对湖泊中的污染物扩散进行模拟和预测,为湖泊管理和保护提供科学依据。

在湖泊变化分析中,除了遥感和GIS技术,还需要结合地面调查和实验数据进行综合分析。

例如,可以通过测量湖泊水质进行实地采样,以验证遥感数据中反映的湖泊质量变化。

同时,还可以通过地面观测和水文测量来获取湖泊的内部测量数据,为湖泊变化分析提供更加准确的依据。

基于遥感和GIS的湖泊变化分析在许多领域都具有应用前景。

首先,对于环境保护和资源管理部门来说,了解湖泊的变化趋势可以帮助制定合理的保护措施。

例如,可以根据湖泊变化情况进行水资源规划和管理,以更好地满足人类活动和生态系统的需求。

其次,对于科学研究人员来说,湖泊变化分析可以提供关于气候变化和人类活动影响的重要数据。

基于遥感和地理信息系统的湖泊水质监测与评估

基于遥感和地理信息系统的湖泊水质监测与评估

基于遥感和地理信息系统的湖泊水质监测与评估湖泊是水资源的重要组成部分,对于水质的监测与评估具有重要意义。

随着科技的发展,基于遥感和地理信息系统(GIS)的湖泊水质监测与评估方法得到了广泛应用。

本文将介绍该方法的原理和优势,并探讨其在湖泊水质监测与评估中的应用。

一、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估方法的原理1. 遥感技术:遥感技术利用卫星或飞机等遥感平台获取湖泊的遥感影像,通过对不同波段的数据进行处理和解译,获得湖泊水质相关的信息。

主要手段包括多光谱遥感和高光谱遥感等。

2. GIS技术:GIS技术是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息处理系统,可以进行空间分析、空间查询和空间模拟等操作。

在湖泊水质监测与评估中,可以利用GIS技术对湖泊的水质数据进行管理、分析和展示。

二、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估方法的优势1. 客观性:基于遥感和GIS的方法可以获取大范围的湖泊水质信息,避免了传统采样分析的主观性和局限性。

2. 实时性:遥感技术可以获取连续的遥感影像,GIS技术可以实时处理和分析数据,使湖泊水质监测与评估的结果更加及时和准确。

3. 综合性:遥感和GIS技术可以获取和处理多种多样的水质参数,如水温、浊度、叶绿素-a浓度等,从而全面评估湖泊水质的状况。

三、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估的应用1. 水环境调查:利用遥感和GIS技术可以对湖泊的水质、水温和叶绿素-a浓度等进行全面调查,为湖泊水质监测提供数据基础。

2. 水质变化监测:通过连续获取湖泊的遥感影像,结合GIS技术分析,可以监测湖泊水质的时空变化,了解湖泊富营养化等问题。

3. 水质评价与预警:基于遥感和GIS技术,可以建立湖泊水质评估模型,预测湖泊水质的趋势,并提供相关预警信息,为保护湖泊水资源提供科学依据。

4. 水生态研究:遥感和GIS技术可以获取湖泊的空间分布和结构特征,对湖泊水质与水生态之间的关系进行分析和研究,为湖泊生态环境保护提供支持。

基于RS和GIS的黄河口海岸线演化研究

基于RS和GIS的黄河口海岸线演化研究
摘 要 : 用黄 河 口地 区遥 感 影像 作 为基 本 数 据 源 , 用 G S 术 对 S O 利 采 I技 P T高精 度数 据 与信 息量 丰 富的 E M 数 据 进 行 联 T
合 处理 , 提取海岸线并叠加分析, 对比统计 18 -2 0 9 6 06年 海岸线演化的时空动态特征 。结果表明 : 河 口地 区海岸线演 黄 化 的总体趋势为不断向海域 淤积扩张 ; 河从北汉入海时 , 汉造 陆速 度加快 , 黄 北 南侧 遭受侵蚀 。黄 河 口海岸线 演化主要
黄河以其多沙 、 海洋 动力弱 、 口改道频 繁和淤 积延伸快 河 的特点 闻名于世 , 口海 岸带陆 海相互作 用非常 活跃 , 河 使得该 区域成为世界上 海岸线 演化 最快 的地 区…。笔者 利用 R s和 G S资料 , I 对黄河口海岸线的演化进行了研究 。
人机交互式解译 , 采用 R S与 GS融合成图技术 , I 自动提取海岸 线并叠加分 析 , 比统计黄河 [地 区海岸线演 化的时空动态特 对 - 1 征。黄河 口海岸线演化状况见图 1 。
11 R . S技 术的应 用
以多时相高分辨率卫 星遥感影像为 主要 数据源 , 过几何 经
精校正与配准 , 将法 国陆地卫星 S O P T数据与信息量 丰富的美
国陆地卫星 E M数据进 行联合处理 , T 形成相 对完整时 间序 列的遥感影像集 。 () 1 几何校正。在 对遥感 影像进 行初步解 译的基 础上 , 结 合 1: 0 0 1000地形 图 , 选择 校正控制点进行粗校 正, 然后利用 1: 50 0地形 图选好对 应 的校 正控制点 进行几 何精校 正 ; 2 0 每 幅影像校正控制点不少于 2 。经校正后 的遥感影像每个像 0个 素均具有地理坐标信息 。 () 2 高精度数据融 合处理 。首先进 行地理要 素注记 编辑 ,

基于RS和GIS的黄河故道地区土地沙质贫瘠化评价——以河南省中牟县为例

基于RS和GIS的黄河故道地区土地沙质贫瘠化评价——以河南省中牟县为例

引 言
土地 退化 是受 人 为 因素 或 自然 因素 或人 为一 自 然综 合 因素干 扰 、 破坏 而改 变 土地原 有 内部结 构 、 理 化性状 , 土地 环境 1趋 恶劣 , 步减少 或失 去 土地 原 3 逐 有 综合 生 产潜 力 的 演 替 过程 。土 壤 质地 不 同 , 土地 退 化种 类 和程度 也 不相 同 。我 国退化 较为 严重 的沙 质 土地 , 表 现形 式 为 土地 沙 漠 化 和 土 地 沙 质 贫瘠 其 化 。土地 沙漠化 是 气候 变化 和人类 活 动所 导致 天然 沙 漠扩 张 和沙质 土 壤上植 被 破坏 、 土裸露 的过程 , 沙 主要 发 生在 干旱 、 干旱 地 区 , 半 或受 干 旱 、 干旱 气 半 候 影 响 的地 区 。土 地 沙 质 贫 瘠 化 是 指 在 气 候 变
使用 其他 方法 构建 沙 漠 化 评 价 模 型 的 , 如利 用 景 观
格局 指数 —— 聚 集 度 构 建 区域 沙 漠 化 程 度 评 价 模 型 , 用数 学形 态 学 进 行 纹 理 分 析 、 字 高 程 采 数
质 和有 机质 被风 吹蚀 ,进 而 使粗 颗 粒 相 对 积 累 ,致
— —
以河 南省 中牟县 为 例
刘 鹏 飞 ,杜 丽 平 ,齐 贞 ,刘 晓 冰 ,宋 轩
( 州 大 学 水 利 与 环 境 学 院 , 州 4 00 ) 郑 郑 5 0 1
摘 要 :土 地 沙 质 贫 瘠 化 是 土 地 沙 漠 化 在 黄 河 故 道 地 区 的典 型 表 现 形 式 , 该 区域 的 生 态 环 境 和 人 类 可 持 续 对 发 展 构 成 了 巨大 威 胁 。 利 用 Ln st M 数 据 , 遥 感 与地 理 信 息 建 模 技 术 支 持 下 , 建 了像 元 为 尺 度 的 土 地 沙 质 ada T 在 构

《2024年黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》范文

《2024年黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》范文

《黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》篇一一、引言黄河口海域作为我国重要的海洋生态区域,其悬浮物浓度的变化对于区域海洋环境、水质以及生态系统的健康都具有重要影响。

随着遥感技术的快速发展,利用遥感手段对黄河口海域悬浮物浓度进行监测和反演成为了一种高效、便捷的方法。

本文旨在研究黄河口海域悬浮物浓度的遥感反演算法,以及其时空分布特征。

二、黄河口海域概况黄河口海域位于我国黄河流域的末端,其海洋环境复杂多变,水体中悬浮物浓度较高。

黄河的泥沙含量大,加之流域内的降雨、河流改道等多种自然因素的影响,使得黄河口海域的悬浮物浓度变化较大。

三、遥感反演算法针对黄河口海域的特殊环境,我们提出了一种基于遥感数据的悬浮物浓度反演算法。

该算法主要包括以下几个步骤:首先,对遥感数据进行预处理,包括辐射定标、大气校正等;其次,根据水体的光谱特征,选取合适的波段进行数据提取;最后,利用统计方法或机器学习方法建立悬浮物浓度与遥感数据之间的关系模型,从而实现悬浮物浓度的反演。

四、时空分布特征研究通过对黄河口海域多年的遥感数据进行分析,我们得到了该海域悬浮物浓度的时空分布特征。

在时间上,黄河口海域的悬浮物浓度受到季节、气候等因素的影响,呈现出明显的季节性变化。

在空间上,由于受到河流流向、海流、潮汐等多种因素的影响,悬浮物浓度的分布呈现出一定的空间异质性。

具体来说,我们发现黄河口海域的悬浮物浓度在春季和夏季较高,这可能与这两个季节的降雨、河流流量等因素有关。

而在空间上,靠近黄河入海口的区域悬浮物浓度较高,随着距离的增加,悬浮物浓度逐渐降低。

此外,受到海流和潮汐的影响,黄河口海域的悬浮物浓度在沿海岸线附近呈现出一定的波动。

五、结论通过对黄河口海域悬浮物浓度的遥感反演算法及时空分布特征的研究,我们得到了以下结论:1. 提出的遥感反演算法能够有效地对黄河口海域的悬浮物浓度进行反演,为区域海洋环境的监测和评估提供了新的手段。

2. 黄河口海域的悬浮物浓度具有明显的季节性和空间异质性,这与区域的自然环境、气候等因素密切相关。

测绘技术在黄河水沙变化监测中的应用

测绘技术在黄河水沙变化监测中的应用

测绘技术在黄河水沙变化监测中的应用黄河,古老而伟大的河流,承载着中华民族的历史与文明。

然而,由于人类活动的干扰和气候变化的影响,黄河的水沙变化日益引起人们的关注。

了解黄河水沙的变化趋势和规律对于保护黄河生态环境、合理利用黄河水资源具有重要意义。

在这个过程中,测绘技术发挥了重要的作用。

在过去的几十年中,测绘技术的发展取得了长足的进步。

传统的水沙监测方法主要依靠人工观测和样点取样,并通过实验室测试进行分析。

这种方法虽然可以提供一些准确的数据,但其空间分布的连续性和实时性都难以满足对黄河水沙变化的全面了解的需求。

而测绘技术的应用则能够弥补这些不足。

测绘技术包括遥感、地理信息系统、卫星导航定位等多种手段,这些技术的综合应用能够实现对黄河水沙变化进行全方位的监测。

首先,遥感技术可以通过卫星对黄河流域进行高分辨率的影像获取,从而实现对黄河流域的覆盖和监测。

通过对影像的处理和分析,可以提取出河道的轮廓、流域的范围以及土地利用情况等信息,为水沙变化的研究提供准确的数据基础。

其次,地理信息系统(GIS)技术的应用则可以实现对黄河水沙变化数据的存储和分析。

GIS能够将各种空间数据进行集成,并提供可视化的展示和分析功能。

通过将遥感获取的影像数据和实地的观测数据进行叠加和比对,可以更准确地了解黄河水沙变化的时空分布特征。

同时,GIS还可以进行模型的建立和预测,通过对黄河水沙变化的模拟,为相关决策提供科学依据。

此外,卫星导航定位技术也在黄河水沙监测中发挥了重要的作用。

卫星定位系统能够实时精确定位监测点的空间位置,并通过数据传输将监测数据实时上传至中心数据库。

这种实时获取数据的方法大大提高了监测的效率和准确性,并能够及时响应特殊情况,采取相应的救济措施。

例如,在黄河洪水期间,利用卫星导航定位技术可以实时监测到洪水的进程和范围,及时预警和疏散人员,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。

综上所述,测绘技术在黄河水沙变化监测中发挥了重要的作用。

如何利用GIS技术进行土地遥感监测与分析

如何利用GIS技术进行土地遥感监测与分析

如何利用GIS技术进行土地遥感监测与分析现代科技的迅猛发展与日俱增的环境问题相辅相成,土地遥感监测与分析作为一种基于GIS技术的重要手段,成为环境监测和资源管理的重要工具。

本文将探讨如何利用GIS技术进行土地遥感监测与分析,以期为相关领域的研究和实践提供一定的借鉴和参考。

首先,GIS技术是什么?GIS,即地理信息系统(Geographic Information System),是一种用来处理、分析、展示地理空间信息的技术与工具。

借助GIS技术,我们可以将地理空间数据与属性数据进行关联,通过图层分析、空间分析等方法,深入挖掘数据背后的规律和信息。

土地遥感监测与分析是GIS技术的一个重要应用领域,通过获取和处理遥感影像数据,结合地理空间信息,用以监测、分析和评估土地利用变化、土地资源状况等内容。

为了实现这一目标,我们可以按照以下步骤进行:1. 数据获取:利用遥感卫星或无人机等平台获取高质量的影像数据。

从影像中获取的数据包括卫星或无人机拍摄的彩色图像、红外图像等,这些数据将为后续的分析提供基础。

2. 影像预处理:影像数据获取后需要进行预处理,包括辐射校正、大气校正、几何纠正等工作,以确保影像数据的准确性和一致性。

3. 土地分类:通过现有的分类算法,如最大似然法、支持向量机等,对影像中的地物进行分类。

分类结果可以反映土地利用的类型和分布情况。

4. 变化检测:利用多时相的影像数据,运用差异计算等方法,对不同时间段的数据进行比较和分析。

通过对变化信息的提取和分析,可以监测到土地利用变化的趋势和重点区域。

5. 空间分析:结合GIS技术,对土地利用数据进行空间分析。

比如,通过计算土地利用类型的面积、周长、分布密度等指标,可以评估土地资源的利用效率和可持续性。

6. 模型建立:根据已有数据和分析结果,可以建立土地利用模型。

利用模型,我们可以预测未来土地利用的发展趋势,为土地规划和资源管理提供决策依据。

以上步骤仅是实践中的一个大致框架,具体的操作和方法需要根据实际情况进行调整和改进。

基于GIS的水源涵养功能重要性评价的思考——以河南省黄河流域为例

基于GIS的水源涵养功能重要性评价的思考——以河南省黄河流域为例

118DETECTION区域治理基于GIS 的水源涵养功能重要性评价的思考—— 以河南省黄河流域为例刘天可1,袁彩凤21.华北水利水电大学;2.河南省环境保护科学研究院一、研究背景随着生态系统服务功能研究的兴起,生态系统的水源涵养功能受到越来越多的关注,并且成为研究的热点问题之一[1-2]。

水源涵养是陆地生态系统服务功能中重要的组成部分,是生态系统在一定的时空范围和条件下,将水分保持在系统内的过程和能力,在多种因素的作用下(如生态系统类型、地形、海拔、土壤、气象等)具有复杂性和动态性特征[3]。

国内外研究学者对水源涵养功能进行了大量的研究,对不同地区水源涵养评价的方法也有许多。

二、数据与方法(一)研究区域概况河南省黄河流域(如图1所示)界于北纬34°46′—35°00,东经110°21′—113°30′之间,黄河自陕西潼关进入河南省,西起灵宝市,东至台前县,流经河南省8个地市。

该地区属于我国第二阶梯和第三阶梯的过渡地区,总体来说,地势西高东低,由中山、低山、丘陵过渡到平原地区。

流域内多属于大陆性季风气候,光照充足,全年平均气温12—15℃,6—8月份的平均气温为26—28℃;平均相对湿度为65%—70%;降雨在年际、季节和空间上分布不均,空间上呈现南多北少的趋势,年降水量在700mm 以下。

(二)基础数据本研究的基础数据包括:①遥感影像数据。

使用2015年Landsat/TM 影像,使用ENVI 软件对其进行解译,并结合ArcGIS 软件得到河南省黄河流域的土地利用类型图;②降水数据。

根据降水数据计算多年平均降雨摘要:水源功能重要性评价是生态系统服务功能重要性评价中十分重要的一项,是流域可持续发展的关键因素之一。

为了更好地研究黄河流域河南段的水源涵养情况,以河南省黄河流域为研究区域,融合遥感影像、降雨数据和蒸散发量数据等各种数据,运用水量平衡方程,计算研究区域的水土保持量。

基于遥感与GIS一体化的水利应用简介

基于遥感与GIS一体化的水利应用简介

关键词 : 利 ; 感; 水 遥 一体 化 ; N IIL;rG S E V/ D Ac I
中图 分 类号 :V 1T 3 T 2 ;P 1
O 引 言
遥感技术 , 由早期设计 时利 用波谱信 息采集 的特性 ( 最
早主要用于水体 和植被 的调查 ) 发展到今天 , 已具备从 紫外 、
可 见 光 、 外 、 红 外 直 至 雷 达 等 各 种 波 长 构 成 的 不 同 遥 感 红 远
体 化 管理 与分 析 、 急救 灾 平 台的 构 建 , 过 提 高空 间 和影 像 分 析 能 力 , 水 利 行 业 中发挥 技 术 支撑 的 作 用 。 应 通 在 文 献 标 识码 : B 文 章 编 号 :0 1 25 2 1 )60 8 -3 10 - 3 (0 0 0 - 20 9 0 失 , 估 重 点 地 区 的 受 灾 人 口和 房 屋 的 损 失 情 况 ; 据 农 田 评 根
淹没天数 , 估算作物绝 收的面积 。这样大大地提高 了洪涝评
估的客观性 、 准确性和时 效性 , 为及 时组 织应 急救 灾和灾后
重 建 工作 提供 了科 学 依 据 。 12 实 现 区域 和 大 范 围内 水 土, 再经过 计算 机的处理和信
( . 江 委 综合 技 术 中心 , 东 广 州 50 1 ;. si 1珠 广 16 12 E r 中国 ( 京 ) 限公 司 , 京 10 2 ) 北 有 北 00 7


要: 阐述 了遥感与 GS一体化在水利行 业中的应用 , I 分析 了遥感与 GS一体 化集成的技术优 势, 讨 空间数据 I 探
类似调查。
地理信息 系统 ( I) G S 是传统地图学与现代信息技术相融

基于面向对象的河道信息提取及其季节性变化分析

基于面向对象的河道信息提取及其季节性变化分析

基于面向对象的河道信息提取及其季节性变化分析汤旭光;王宗明;刘殿伟;董张玉【摘要】准确提取河道变化信息可以为堤坝等防洪减灾设施建设提供数据支持.该文采用主成分分析与小波变换相结合的方法,对黄河下游花园口段的ETM遥感影像进行融合增强处理,而后利用面向对象的方法提取河道信息.对冬季、春季、夏季与秋季4期遥感影像分别进行处理,并结合GIS空间分析功能,选取河道水面面积、平均河面宽、心洲面积及心洲数量4个指标对区域内河道进行季节性变化分析.研究结果表明,利用遥感方法结合GIS空间分析功能可以直观准确地监测黄河下游河道的空间格局变化.【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2014(026)001【总页数】4页(P13-16)【关键词】面向对象;河道;季节变化;遥感【作者】汤旭光;王宗明;刘殿伟;董张玉【作者单位】中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102;黄河水利委员会信息中心,郑州450004;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102【正文语种】中文【中图分类】TP750 引言在自然或人为因素影响下河道常常会发生较大的变化,但是基于常规观测方法却很难及时、有效、全面、宏观地把握其动态。

而遥感技术在大尺度调查与监测方面具备不可替代的优势,可以用来弥补常规监测方法的不足,在研究河道变化规律方面具有特殊的作用[1-2]。

黄河下游河道宽浅散乱,多沙洲边滩,受中上游来水量影响,主流摆动频繁,流势多变,如不加以重视,常造成险情[3-4]。

当前,基于遥感技术的河道变迁研究大多以一定时期内多期遥感数据为研究对象,结合河道参数探讨格局演变及驱动力[2,5-6],而对于年内季节性变化特征涉及较少。

本文以黄河下游花园口段为例,采用面向对象的分类方法提取河道信息,同时考虑河道的季节性变化特征,研究遥感技术在监测河道年内季节性特征变化规律的有效性,以期为防洪减灾提供技术支持。

遥感技术在黄河流域水资源监测中的应用研究

遥感技术在黄河流域水资源监测中的应用研究

遥感技术在黄河流域水资源监测中的应用研究黄河,是中国五大河流之一,也是中国最长的河流之一。

作为中国北方地区的主要水源,黄河流域承载了亿万人民的生命之源。

然而,由于地球气候变化以及人类活动的影响,黄河流域的水资源状况日益严峻,给流域内的人民生产和生活带来巨大的挑战。

面对这个问题,遥感技术可以发挥其巨大的应用潜力。

作为一项高科技手段,遥感技术能够对地表信息进行快速、准确的采集和分析,为地表环境的观测、调查、监测和管理提供数据支持。

因此,对黄河流域的水资源情况进行遥感监测已成为研究的热点之一。

一、遥感技术在黄河流域水资源监测中的应用概述遥感技术的应用包括观测、研究和管理三个方面。

在黄河流域的水资源监测方面,遥感技术可以用于采集数学、物理、化学等相关信息,从而实现快速、准确地获取水文信息和掌握流域内水资源的状况。

在此基础上,通过遥感技术的分析,可以对黄河流域内水资源的变化、分布和利用情况进行描绘和预测,帮助相关部门和企业做出更出色的决策。

二、遥感技术在黄河流域水资源监测中的应用技术1. 遥感影像数据处理在黄河流域水资源监测中,遥感技术最常见的应用是处理遥感影像数据。

这项技术可以获得流域内的大量地表及水资源状态信息,如水面位置、湿地地表温度、水文覆盖范围等,同时,还能对地形、土地覆盖等数据进行处理。

2. 水文变量遥感测量技术水文变量遥感测量技术是一种重要的遥感监测手段,它可以用于测量水文变量,如流量、水位、水温等,对黄河流域的水资源和水环境状况进行实时监测和预测,以便及时应对水资源的变化。

3. 水文遥感模型水文遥感模型是对黄河流域水资源监测中运用较多的一种模型,它可以将遥感影像数据与水文数据结合起来进行模型分析,从而推断流域内水资源状况的新数据。

三、遥感技术在黄河流域水资源监测方面存在的问题及未来发展趋势遥感技术在黄河流域水资源监测方面已经取得了不少重要进展,但也存在一些问题。

例如,由于大气干扰等原因,遥感监测数据存在误差,需要结合地面的现场情况进行纠正和校验。

如何利用卫星遥感图像进行河流水理分析与预测

如何利用卫星遥感图像进行河流水理分析与预测

如何利用卫星遥感图像进行河流水理分析与预测河流水理分析与预测一直是水利工程中重要的研究方向之一。

随着科技的进步,卫星遥感图像在河流水理分析与预测中日益发挥着重要的作用。

本文将探讨如何利用卫星遥感图像进行河流水理分析与预测的方法与应用。

一、卫星遥感图像在河流水理分析与预测中的应用卫星遥感图像是通过卫星对地球表面进行观测和拍摄后得到的图像数据。

这些图像具有全球覆盖、高分辨率和定期更新等特点,可提供大量的地理信息。

在河流水理分析与预测中,卫星遥感图像可以为研究人员提供丰富的地表信息,辅助他们进行水文模型的建立与验证,从而提高河流水理分析与预测的准确性和可靠性。

其次,卫星遥感图像可以用于监测河流的形态变化。

通过比较不同时间段的卫星遥感图像,可以观察到河床的变化情况,包括河道的侵蚀和填埋情况等。

这些变化信息对于研究河流水力特性具有重要的意义,可以为水利工程的规划与管理提供科学依据。

此外,卫星遥感图像还可以用于监测河流的水面延伸。

通过对河流的水体外延进行监测和分析,可以获取到河流的洪水情况、水位变化和水流速度等信息。

这些信息对于河流水理分析与预测具有重要的意义,可以帮助研究人员更好地了解河流的水文过程,预测未来的水文变化,并采取相应的措施进行河道治理和洪水防范。

二、卫星遥感图像在河流水理分析与预测中的方法与技术在利用卫星遥感图像进行河流水理分析与预测时,需要结合一系列的方法与技术。

其中,遥感数据处理和分析是关键环节之一。

在遥感数据处理方面,可以利用遥感图像进行地表覆盖分类,提取出河流的水体信息;还可以对遥感图像进行时序分析,比较不同时间段的图像,观察河流的形态变化和水面延伸等水文特征。

同时,结合地理信息系统(GIS)技术,可以将卫星遥感图像与其他地理数据进行集成分析。

通过建立数字高程模型,可以提取出河流的高程和坡度信息,进一步分析河流水力特性;通过将河流的水位数据与遥感图像进行融合,可以实现对河流水面延伸和水位变化的准确监测,为水文预测提供可靠的依据。

黄河流域主要水文参数遥感反演(精)

黄河流域主要水文参数遥感反演(精)

黄河流域主要水文参数遥感反演江东1,王建华2,杨小唤1,王乃斌1,Rosema A 3(11中国科学院地理科学与资源研究所资源环境数据中心,北京100101;21中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100044;31荷兰环境分析与遥感公司,德尔夫特摘要:以土壤、大气和植被系统(SPAC 能量流动与物质转换机理为指导,建立了黄河流域主要水文参数的遥感反演模型,利用静止气象卫星GMS 25和风云2号数据,对黄河流域的降水量、蒸散量进行了反演,利用地面资料对降水量反演结果进行了校验;利用大孔径闪烁仪对蒸散量反演结果进行了多方位的验证。

关键词:黄河流域;水文参数;遥感;反演中图分类号:TP79文献标识码:A 文章编号:100126791(2003062736204收稿日期:2002209229;修订日期:2002212230基金项目:中国2荷兰合作资助项目;国家重点基础研究(973发展规划资助项目(G 1999043602作者简介:江东(1973-,男,安徽寿县人,助理研究员,博士,主要从事资源环境遥感应用方面研究。

20世纪80年代开始,人们开始利用气象卫星资料研究地表能量平衡与水平衡问题[1~4]。

由气象卫星的可见光波段(Visible band 2V IS 测得的地面反射率,使得对地面吸收的太阳能量的估算成为可能;热红外波段(Thermal infrared band 2TIR 可评价地面吸收的太阳能量中显热和潜热所占的比例,而潜热反映了水分的蒸散[3,4]。

因此,利用气象卫星资料,可对地面能流交互过程进行监测和分析。

1980年起,欧洲空间局开展了农业气象监测研究项目,利用欧洲气象卫星M ETEOSA T 影像,对非洲马里地区的蒸散进行了监测[3];1990年,联合国粮农组织在西撒哈拉地区首次开展了地面蒸散核植被长势实时监测,实现了干旱预测和粮食产量预报[5]。

1999年,中国科学院、气象局、林业局等单位与荷兰环境分析与遥感公司(EARS 联合启动的国际合作项目中,以静止气象卫星为信息源,对中国能量与水平衡进行实时监测;建立了黄河流域主要水文参数(降水、蒸散反演模型,生成了大范围、高时间分辨率(每日、每旬的数字产品,为水文水资源专业模型参数的量化提供新的技术手段。

基于RS和GIS的黄河河道演变规律与趋势分析

基于RS和GIS的黄河河道演变规律与趋势分析
O , l 8 / 9 l , l 8 / /0 , 1 9 / 4 0 , 1 9 / 9 0 , 8 9 7 O / 2 9 8 0 3 6 9 2 0 / 2 9 6 0 / 2
19/ 5 0 9 8 0 / 5, 1 9 / 6 2 9 9 0 / 5, 2 0 / 5 0 , 2 0 / 5 2 。 技术 000/2 0 30 / 7 流 程 见 图 l 2。 一
[ 要 ]黄河三 角 洲是 我 国的三 大河 口三 角 i _- ,区 内蕴 藏着 丰富 的石 油 、天然气 、土 地 、草场 、海 洋和 盐 卤等 自然 资源 。而黄 河 摘  ̄2 三角洲 是黄 河每年 以大量泥沙沉 积在河 口区 ,并 向海域快速推 进建造 的三角洲体 系。因此 ,黄 河三角洲 的生态环 境变化 与黄 河河道 的变化 息息 相关 。 目前,遥感 已成 为环境动态 监测 的关键技术 之一 。本文 利用卫星提 供的遥感 数据资料 为主 ,结合 全球卫星 定位系 统和实地测量 数据 ,对 黄河下游河道 演变展 开全 面 的监 测、监控和 空间定位研 究 ,利用遥 感技术准确 提取不 同时期黄河 下游 河道 的信息 ,结合 G S软件对 河道信息进 I 行操作 ,展现 其动态变化 。 以期 能为黄河 下游河道 防洪提 出切 实可行 的工程性措施 ,解决 该地 区水灾 害导致 的威 胁 ,保护 和改善黄河三 角洲的 经济 、生态环境的 良性 发展 。 [ 关键词] 黄河河 道 遥感 地理信息系 统 动态变化 中图 分 类 号 :G 2 文 章 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 1 0 - 1 x( 0 9 9( ) O 1 — 3 9 9 2 0 ) a 一 0 0 0 4 3
会 各 界 的 关 注 、合 作 和 投 资 。 参考 文献 :

《2024年黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》范文

《2024年黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》范文

《黄河口海域悬浮物浓度遥感反演算法及时空分布特征研究》篇一一、引言黄河口海域作为我国重要的河口区域,其悬浮物浓度的监测与研究对于海洋环境、生态保护以及资源开发具有重要意义。

随着遥感技术的不断发展,利用卫星遥感数据进行海洋环境监测已成为一种高效、便捷的方法。

本文旨在研究黄河口海域悬浮物浓度的遥感反演算法及其时空分布特征,为海洋环境监测提供技术支持。

二、研究区域与方法(一)研究区域本研究以黄河口海域为研究对象,该区域位于我国东部沿海地区,具有丰富的海洋资源和复杂的海洋环境。

(二)研究方法1. 数据来源:本研究采用卫星遥感数据、现场观测数据以及气象数据等。

2. 遥感反演算法:根据黄河口海域的实际情况,选择合适的遥感反演算法,如基于辐射传输模型的算法、基于经验统计的算法等。

3. 数据处理与分析:对遥感数据进行预处理、校正和同步处理,结合现场观测数据和气象数据,分析黄河口海域悬浮物浓度的时空分布特征。

三、遥感反演算法研究(一)算法选择与原理本研究采用基于辐射传输模型的遥感反演算法。

该算法通过模拟卫星传感器接收到的辐射信息与海洋水体中悬浮物浓度的关系,建立反演模型,从而得到海洋水体中悬浮物浓度的信息。

(二)算法实现与验证1. 算法实现:根据黄河口海域的实际情况,对算法进行参数设置和优化,实现遥感数据的反演处理。

2. 算法验证:通过与现场观测数据进行对比,验证算法的准确性和可靠性。

四、时空分布特征研究(一)时间分布特征通过分析不同时间段的遥感数据,发现黄河口海域悬浮物浓度在季节性变化上呈现出明显的规律。

具体表现为春夏季节较高,秋冬季节较低。

这主要是由于季节性气候和河流输入的影响。

(二)空间分布特征通过对黄河口海域的遥感数据进行空间分析,发现悬浮物浓度在空间上呈现出明显的分布规律。

高浓度区域主要集中在近岸水域和河流入口附近,低浓度区域则分布在远岸水域和深海区域。

这主要受到海流、风浪等因素的影响。

五、结论与展望(一)结论本研究通过遥感反演算法对黄河口海域的悬浮物浓度进行了监测和分析,得到了其时空分布特征。

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本文按照网上教程,下载了黄河中下游滩区现状遥感图片,并运用RS和GIS一体化技术编制该区域1:10000航空遥感影像专题地图(航空遥感可以快速获取小范围地区详细资料),以了解违章片林和生产堤现状,为河道治理工作提供依据。

遥感影像专题地图是以遥感影像为基础资料,采用综合制图的原理,依据一定的数学规则,按一定的比例将地理基础信息及地图专题信息,以符号、线划、注记符等形式综合缩编到以地球表面为背景的平面上,从而形成的反映各种自然现象和社会经济现象特征、地理分布及相互关系的一种地图形式。

下面详细介绍编制方法及制图精度分析。

1 编制工作流程
该航空影像地图2004年4月成图,编制基础资料采用1:1万黄河河道地形图及黄委会信息中心2003年9月所航摄的黄河小浪底至东平湖河段1:2.5万黑白航空像片。

结合现有微机硬件条件,地图编制选用美国公司的Mapinfo 6.5中文版地理信息系统软件;用人机交互方式进行RS和GIS信息集成。

该软件对GIS信息和阳信息整合能力强大,具体编制工作流程如图1。

2 编制关键技术
2.1 地形图数字化
通过对黄河中下游地区的行政区边界、河道、河
堤、村庄、沟渠、道路等要素数字化,建立相应的地形图图形数据库,作为遥感专题一部分与遥感图像作精确地配准叠加。

①河道地形图扫描。

以300DPI分辨率,按1:1比例进行黑白二值扫描,把地形图上的地理数据扫描转换为计算机可储存的光栅格式。

②栅格图像配准。

在Maplnfo中以打开表的方式打开栅格图像,进入配准图像对话框。

首先设定合适的投影方式及坐标系使用的地图单位,然后在配准对话框图像上选择一控制点,单击鼠标,在弹出的编辑控制点对话框中键人该点对应的实际坐标值。

要注意,若输入四个控制点时,应保证任意三点不在同一直线上。

此时Maplnfo以像素为单位计算控制点输入误差。

误差值与数字化仪图形分辨率一致,然后按确定按钮,完成栅格图像配准。

③建立数字化图层。

根据需要建立如下8个层:行政区界、村名、黄河大堤、黄河、生产堤、鱼塘、解译主要堤、图例。

④栅格图像矢量化。

采用人机交互方式对栅格图像进行矢量化。

效率虽低,但便于编辑修改,能有效地保证矢量化成果质量。

1.2 遥感影像处理及无缝镶嵌
①航片数字化扫描。

其目的就是把记录在胶片上的影像数据转换成计算机可存储处理的数字化形式。

为减少扫描信息损失,在对每条航线图像质量相近的航片预扫时,应在充分尊重航片原始信息前提下,不断地调整扫描的亮度、色彩饱和度和对比度等参数,力求使扫描结果达到地物成像清晰、色调区域平衡,反差均衡适中。

各参数确定后,即可进行批量扫描。

②航片的几何精度纠正。

遥感影像必须以地形图的地理数学基础为准进行几何纠正,才能使遥感影像与地形图严格配准,以满足在遥感图像上精确量算。

在几何纠正中,要注意每幅原始遥感影像控制点数目的选择及作为控制点的像素点确定。

一般来说,对几何畸变程度较小的原始遥感影像,控制点数目可少一些,但应不少于15个,反之畸变程度大的可多选一些,通常在30个以上。

控制点位置一般选在原始遥感影像明显点上。

如道路交叉口、河流分又或拐弯处等。

③影像的无缝镶嵌。

经过数字化扫描及几何精度纠后的数字遥感影像,均为一幅幅具有相同
比例尺且部分相互重叠的影像图,需进行无缝拼接处理,去掉重叠部分。

图像镶嵌的步骤为:首先进行色差处理,借助Photoshop软件中的色彩调整功能,将需要拼接的两幅相邻影像图的色彩调整到尽可能和谐。

其次是选择拼接线。

在两幅相邻的影像图上,用彩色线把需要进行拼接的界线勾画出来。

当选好拼接线后,由ImageeXuite软件沿着拼接线的轨迹,自动进行拼接处理(包括匀光、匀色以及几何和色调的自动过渡处理)。

最后着重检查沿拼接线的接缝处是否存在着错位,若存在错位,还需对拼接后的影像
作进一步修补。

2.3 无缝镶嵌图像和地图配准
以已校正的栅格地形图为参考文档,校正后的无缝镶嵌遥感图像为校正文档,采集一定数量的控制点,执行配准操作,实现二者的精确叠加配准。

配准操作过程与前述栅格地图配准类似。

2.4 遥感影像专题信息提取
①生产堤等影像特征分析。

通过对片林、生产堤等地物要素影像的定性分析总结,归纳出这些地物要素所具有的影像特征,建立解译标志,然后进行实地校验,对不合理的部分进行修改,直至与实地相符为止,并以此作为解译的标志和依据。

②遥感影像目视译。

依据生产堤等基本地物要素的影像特征,在遥感影像上辨认出各种地物;借助MapInfo平台软件提供的绘图工具,用不同彩色线型把被确认的各种地物边界勾画出来2.5 影像地图的整饰与输出
最后工序是专题影像地图的楚饰美化、输出工作。

主要有:制作图廓加注文字、注记、比例尺、图例。

编制成功的遥感专题地图可在显示器上放大、浏览,或由绘图仪输出,还可输出PS或EPS文件,进行照排印刷。

3 遥感影像地图精度
3.1 精度估算
影响遥感影像地图制作精度因素的主要点有:原始影像纠正误差、航片及地形图扫描误差、影像拼接误差及影像地图输出误差。

一般用像素概念来估计具有栅格数据结构的影像地图精度。

对于黄河中下游滩区遥感影像专题地图来说其采用的原始影像(航片)比例尺1:M原为1:2.5万,成图比例尺1:M成为1:1万,扫描分辨率为300dpi。

因此,在不考虑比例尺时0.1个像素误差r=2.5399999mm/300。

由于影像的数字图像纠正的几何精度为2~3个像元,可估算纠正误差;扫描精度以0.1个像素计,可得扫描误差为;在整个拼接过程中大概有3~4个像素误差,所以拼接误差为;输出误差一般按0.1像素计算。

由误差传播规律可知,该影像地图中误差为:显然,其中纠正误差、拼接误差占有较大比重。

3.2 影像地图精度估算的检验
对比所制作的黄河滩区影像地图及黄河局部地段1:1000地形图上同名地物坐标的位移量(共采集64个同名像点坐标),按照下式计算检测点点位中误差,式中为检测坐标算出的位移量,n为检测点数。

经检验因此影像地图的精度估算,基本符合现实情况。

从以上分析可看出,影响遥感影像专题地图误差主要来自纠正误差和拼接误差,因此在确定原始影像比例尺,成图比例尺及扫描分辩率后,结合影像地图点位中误差限差要求(图上0.5mm),按比例计算出纠正误差限及拼接误差限,利用制图软件来控制主要绘图误差.
结语
(1)利用RS和GIS集成技术制作的遥感影像专题地图,综合了遥感和地理信息,内容丰富,信息量大,在河道治理、环境监测等生产实践中具有广泛的应用前景。

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