该文基于高分卫星资料,通过基于规则的面向对象分类、基于最邻近法的监督分类及基于CART分类器的监督分类3种不同分类方法,对复杂山区光伏电站进行提取,对比3种分类提取方法结果并完成精度验证.结果表明:合理的分割参数有利于提高光伏电站提取精度;基于规则的面向对象分类法光伏电站提取精度最佳,最邻近分类法次之,CART分类器分类法最差,可利用基于规则的面向对象分类法较为准确地进行复杂山区光伏电站信息提取,为光伏产业健康、合理发展提供一定的数据支撑.

探究云海的时间变化特征,能够为当地生态旅游以及经济发展提供科学参考.以梵净山为例,基于 FY-4 A的云顶高度产品获取了有效的云顶高度数据,并分别按不同的判别规则提取梵净山景区范围内的云海日与金顶周边的可观赏性云海日,分析其季、月、时段的变化特征以及与温度和湿度的相关关系,并基于以上结果调取地面视频监测资料开展验证工作.结果表明:① 2020 年梵净山出现云海的天数总计 85 d,月均 7 d,其中在金顶周边可观赏到的云海天数为 62 d,占云海总日数 72.9％,月均 5 d;② 无论是云海还是可观赏性云海,季节特征为"春秋多,夏冬少",其中可观赏性云海主要集中在 2-4 月,凌晨 4 点至上午 8 点期间频率最高;③ 当相对湿度高且平均温度较低时,云海形成的概率较高,当相对湿度过高或者平均温度过低时云海均不易形成.因此,山间冬末春初时节,湿度增加,水汽充足,清晨与傍晚极易形成云海景观,是前往梵净山观赏云海的最佳时期.

开展凝冻灾害危险性评估及应用,可为气候资源开发利用防灾减灾提供科学依据.基于贵州省1991-2020年84个气象站凝冻观测数据,采用数理统计、信息熵权和空间分析等方法,构建凝冻灾害危险性指数,开展凝冻灾害危险性评估,并将结果应用于风资源评估中.研究结果表明:在时间变化上,凝冻平均日数随时间变化呈递增变化趋势,频次和最长持续天数随时间变化呈递减的变化趋势;空间分布上,凝冻灾害各统计量与海拔高度显著相关,凝冻灾害危险性空间分布整体上呈现自西向东逐渐递减的变化趋势,高风险区主要分布于六盘水市的钟山区局地、毕节市的威宁和赫章西部、铜仁市的梵净山局地、黔东南州雷公山局地等地;根据危险性评估结果,选取从江县某风电场作为研究对象,开展风电场凝冻灾害风险评估.结果显示:风电场中的风机位置均处于较高风险的山脊处,凝冻灾害风险等级为较高等级.

基于卫星遥感数据和地面气象观测资料,通过权重加权方法构建同时反映植被覆盖和生产能力的综合生态质量指数.利用趋势分析、相关分析和残差分析等方法,对贵州喀斯特石漠化区植被生态质量变化及其驱动因素进行研究.结果表明:(1)2000-2021年喀斯特石漠化区植被综合生态质量指数呈上升趋势,增速为0.7 a-1,石漠化区内除省的西南部、中部和北部局地显著降低外,94.59％的区域植被生态质量均呈显著上升;(2)植被综合生态质量指数与降水、气温的偏相关系数均以正相关性为主,其中显著正相关区分别占17.48％、68.79％,与气候因子的复相关系数以正相关分布为主,显著正相关区占81.79％,石漠化区内气候变化的综合作用有利于植被生态质量的提高;(3)喀斯特石漠化区植被生态质量变化受气候变化和人类活动共同驱动,两者的贡献比例分布为18.84％、81.16％,人类活动起主导作用,近年来全省实施的生态建设工程对喀斯特石漠化区植被改善具有明显的促进作用.

围绕中共中央国务院印发的 《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》,为促进贵州省加快补齐农业农村发展的短板,将乡村振兴之生态宜居评价列为重点评估项目.本文运用层次分析法(AHP),构建了生态环境优良度、气候舒适度、生活满足度、居住安全度4个维度14个指标的生态宜居评价指标体系,对贵州清镇芦荻哨、平原哨、凹河、小坡、打磨冲5个村开展了生态宜居评价,按照综合评价得分得出评价结果,为打造生态宜居美丽乡村,推动乡村振兴健康有序进行提供参考.

The abnormal heat island (AHI) effect has recently been reported in several karst cities. However, the combined effect of the abnormal and urban heat island (UHI) effect is still a gap. This study analyzed the combined effect the AHI and UHI in Guiyang, a typical rapidly urbanizing karst mountain city, to provide insights into the variation and formation of AHIs and UHIs using Landsat imagery. Although the AHI effect remained the major component of the thermal environment, the impact of UHI intensified with rapid urbanization. Moreover, in addition to suitable topographic conditions such as shallow slopes and high elevations in sunny aspects, the low and low-medium vegetation coverage lands were highly related to the formation of the AHI, and the AHI intensity increased in almost all directions with urban expansion. In addition, the formation conditions and mechanism of the AHI can be attributed to the unique thermal properties of karst carbonate. The above results suggest that karst rock desertification is the key point for the improvement of the regional thermal environment, so comprehensive prevention of rock desertification and rational planning of construction projects should be involved in environmental protection in karst mountain cities.

基于MODIS/NDVI数据和贵州省地面气象观测资料,估算了2000—2020年贵州乌江流域的植被净初级生产力(NPP),采用相关分析、多元线性回归等方法,对流域植被NPP的时空分布特征及其对气候变化的响应关系进行研究,结果表明:①近21 a贵州乌江流域植被NPP呈显著增加的趋势,平均每10 a增长率为74 g·C·m-2.流域内植被NPP的空间分布不均匀,大部分地区在780 g·C·m-2以上.②植被NPP与气温、日照时数具有显著的相关性.在NPP与气温的相关系数空间分布中,流域大部分地区以正相关为主,显著正相关区占到流域面积的69.98％.NPP与日照时数的相关性中,空间分布以正相关为主,其中显著正相关分布较为零散,主要集中在流域中南部和下游中部地区,西部和下游的南北部为负相关.NPP与降水的相关系数空间分布上仍然以正相关为主,显著正相关主要出现在西部边缘、中部和下游南北部地区,而负相关分布在流域的西南部、下游中北部地区.③植被NPP与不同气候因子的响应关系中,人类活动的影响作用显著并且具有差异性.此外,该文基于气候因子尝试建立了流域植被NPP的预报预测模型.

贵州是典型喀斯特地貌发育区,生态环境脆弱,农业干旱灾害频发,开展农业干旱灾害危险性评价与区划研究,可为贵州农业防旱减灾工作提供科学指导.该文从气候、地形、水资源、土壤环境、地表覆盖性质等方面选择了气象干旱综合指数(MCI)为致灾因子,坡度坡向、水源邻近度、土壤粘粒含量为孕灾环境因子、土地利用类型、植被覆盖(NDVI)为承载体脆弱性因子,采用层次层析法、熵权法结合确定权重,在GIS平台上实现了多个时间节点的农业干旱灾害危险性评价与区划,并分析了39 a以来的干旱灾害危险性格局形成过程.研究表明:①贵州省农业干旱灾害危险性指数为0.36,总体属于中度危险等级;②低危险区、次低危险区、中度危险区、次高危险区、高危险区面积依次占总面积的15.05％、27.22％、27.55％、20.91％、9.27％,次高及以上危险等级区集中分布在贵州省遵义市北部、毕节市大部、黔西南州南部及其与安顺市、黔南州交接周围地区;③1981-2019年,贵州农业干旱灾害危险性格局由起初的东部—北部较高危险区逐渐向西向南演变成西北—西南—北部农业干旱灾害较高危险区分布格局.总体上,西部、南部的农业干旱灾害危险性有明显增强趋势,未来贵州应该加强西部、南部的防旱抗旱工作.

利用无RTK模块的消费级无人机获取正射影像和DSM(数字表面模型)成果时,是否使用像控点对成果具有影响,通过对贵州33.3 hm2以上坝区的榕江忠诚大坝开展研究,设计了数据处理的3组对照实验,即使用4个像控点、使用4个像控点并增加刺点的照片数量和不使用像控点.在使用4个像控点时,得到的结果比没有像控点的水平和垂直定位精度要高一个数量级以上,水平定位精度达到分米级,高程定位精度达到米级;使用4个像控点并增加刺点照片数量时,刺点的照片越多,对整体的成图精度具有一定提升.是否使用像控点对正射投影面积无影响,但对地形起伏的山体表面积计算影响较大.

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用.该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度.将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K.研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品.

贵州省每年2-5月份是森林火灾高发期,火烧迹地提取是林火损失评估的基础,在林火生态气候研究、植被灾后恢复、保险理赔等方面具有重要意义.以贵州兴仁市2019年2月发生的一次林火为例,介绍利用高分一号WFV影像开展植被指数提取贵州火烧迹地的效果评估.经过辐射定标、大气校正、正射校正等预处理步骤对高分一号遥感影像进行处理,使用不同波段组合计算了研究区范围内的过火区识别指数(BAI)、增强型植被指数(EVI)、归一化植被指数(NDVI)和全球环境监测指数(GEMI),比较了不同植被指数区分度,并计算了火烧迹地和其他类别的分离度.经区分度和分离度评估,BAI指数为区分火烧迹地和其他类别最优的植被指数.通过分析所有类别的BAI均值,选取水体样本的平均BAI指数作为BAI指数提取火烧迹地的阈值,最大限度提取出火烧迹地,并根据6.67 hm2的面积阈值去除了绝大部分非火烧迹地,只剩下煤矿场地还混淆在火烧迹地里,并发现了提取火烧迹地的云阴影、水体为易混淆源,山体阴影为易漏提源.利用高分二号融合影像目视提取的火烧迹地,对高分一号BAI指数提取的火烧迹地进行精度评估,提取的制图精度、用户精度、总体精度均达到90％以上,Kappa系数为0.85.

该文选取贵州晴隆光照湖地区,利用2019年12月25日GF5高光谱遥感监测影像,经波段组合、辐射校正、大气校正等预处理后,在归一化水指数NDWI方法提取光照湖水库水体分布的基础上,利用PIE-Hyp 6.0高光谱影像数据处理软件内置线性回归模型对光照湖水体叶绿素a浓度进行了初步估算分析,光照湖水体叶绿素a浓度均值为1.70 ug/L,98.4％以上小于5.0 μg/L,水体环境质量良好.通过对光照湖叶绿素a的初步估算分析,在进一步实测和优化模型参数的基础上,未来可实现对水体环境质量有效的监测,为GF5高光谱数据在贵州省水体环境调查和监管中应用和服务提供参考.

利用MODIS/NDVI数据、近18年来贵州省气象站点数据,辅以时间序列、变化趋势和空间动态变化分析等方法,研究贵州省植被覆盖的时空变化特征;探讨植被覆盖变化对气象因子在地域、变化速率和变化方向方面的时空响应规律.研究结果显示:(1)2000～2017年贵州省植被覆盖呈现显著增加的趋势,增速为0.004/a,夏季NDVI值最高,冬季增加趋势最大;空间上,贵州省植被覆盖格局呈现“南高北低、东高西低”的空间分布特征.在变化趋势上,贵州省植被覆盖呈改善和退化趋势的面积分别占贵州省总面积的94.97％和5.03％.(2)2000～2017年,贵州省气候变化特征是降雨量在年内分布不均,且主要分布在5月至8月;温度在各个季节变化趋势不明显,但是总体呈上升的趋势.气温和降水变化趋势大于零的面积分别占贵州省总面积的98.4％和60.46％,说明在全球暖湿化的大背景下,贵州省大部分地区亦呈温度升高、降水增加的态势.(3)贵州省NDVI与气温的相关性大于降水,但其对降水的滞后性却高于气温.其中,秋季植被受降水影响滞后性最强,其次是夏季.(4)不同气候要素对贵州省植被生长影响具有空间差异性,98.4％的地区NDVI与同期温度均达到正相关水平;NDVI与同期降水并未表现出良好的相关性,但82.63％的地区植被与前一年降水呈正相关水平.植被与降水呈负相关的地区,建设用地、裸地占更大比率,且人类活动在植被变化中的作用不容忽视.

[目的]对贵州省黎平县地表覆被变化引起的生态系统碳储量变化进行评估,为区域碳源和碳汇管理及“大生态”发展目标提供科学依据.[方法]基于黎平县2005,2010和2015年3期土地利用数据,结合CA-Markov模型和InVEST模型碳储量模块,在对土地利用变化趋势进行分析的基础上定量评估了研究区2005-2025年生态系统固碳能力.[结果]①2005-2015年,黎平县耕地、林地、未利用地呈减少趋势,草地、建设用地、水域呈增加趋势.②2015-2025年土地利用整体变化趋势与2005-2015年一致但幅度增大.耕地由2005-2015年的降幅2.37％到2015-2025年的增幅4.21％,整体趋势发生转变;③2015年黎平县生态系统总碳储量和平均碳密度分别为9.12×107 t和206.61 t/hm2.自2005年以来分别下降2.00× 105 t和0.45 t/hm2.2025年黎平县碳储量和平均碳密度分别为8.98 × 107 t和203.44t/hm2.[结论]黎平县生态系统固碳能力呈减弱趋势,林地的大面积转出和建设用地的扩张是碳储量下降的直接原因,未来应加强对土地利用结构的优化.

利用贵州省常规气象资料以及多源卫星遥感影像,对贵州省植被生态质量、大气环境、火点、遥感干旱、草海湿地水体面积以及贵阳市城市热岛进行监测评估,得到2019年贵州省生态气象遥感监测评估报告. 1 气候概况 2019年贵州省年平均气温为16.1℃,较气候背景年(1981-2010)偏高0.5℃;年总平均降水量为1 292.3 mm,较气候背景年偏多近一成;日照时数为1 167.5 h,与常年及2018年基本相当;生态气象条件总体有利于植被生长.

基于子午工程北大深圳站（22.59°N，113.97°E）电离层GPS双频接收机在2011年1月1日至2017年12月31日连续7年的长时间序列闪烁和TEC观测数据，分析不同太阳活条件下华南赤道异常北驼峰区观测到的GPS卫星L波段电离层闪烁事件时空分布特征及其对通信的影响.结果表明：GPS闪烁事件几乎都发生在夜间，且主要发生在春秋分月份；在不同太阳活动条件下，夜间GPS闪烁事件都主要发生在北驼峰区域靠近磁赤道的一侧，且GPS闪烁事件存在明显的东-西侧天区不对称性，即在台站西侧天区发生的闪烁事件明显偏多；在不同太阳活动条件下，弱闪烁事件伴随的TEC耗尽和卫星失锁事件比例相对较低，强闪烁事件则大部分都伴随着TEC耗尽和卫星失锁事件的发生.

利用近18年贵州茂兰自然保护区的Landsat TM/ETM+/OLI数据,针对云覆盖对影像质量的影响,提出并使用了一种基于NDVI时间变换一致性的方法,构建出较为完整的研究区植被指数时间序列,实现了小区域尺度下长时间序列的植被覆盖变化研究,并采用一元线性回归模型和相关分析法探讨研究区植被覆盖变化趋势及其对气象因子的响应关系。得出结论:NDVI时间变换一致性处理方法可以有效地消除云覆盖的影响;研究区近18年植被覆盖状况良好且正呈缓慢上升趋势,气候因子与植被覆盖变化呈显著正相关关系,其中平均温度的影响在当月最强,而降水量和平均相对湿度的影响则存在滞后性。

为满足雷电灾害风险决策的精准化需求,突破人口、GDP等社会经济数据受行政区域的限制.本文基于多源遥感资料及统计年鉴数据,反演贵州省人口、GDP空间精细化分布情况,实现受灾对象在空间上的连续性分布;同时结合闪电定位监测资料、土壤电导率(HWSD)数据、地理信息数据,从致灾因子、孕灾环境、承灾体3个方面选取评价因子,构建雷电灾害风险评价模型,实现精细化风险评价研究.结果表明:①通过融入坡度分布修正人居指数、土地利用数据和夜间灯光数据反演不同产业经济数据实现的人口、GDP数据空间化分布,在总体趋势和局部特征上与贵州省实际情况相符,可为雷电灾害及其他自然灾害风险评价中承灾体的精细化分布提供参考.②雷电灾害风险主要受致灾因子、承灾体的影响,与雷电活动频繁程度以及社会经济发展水平有关.贵州省高风险区域主要集中在六盘水、毕节东南部、黔西南东北部、安顺南部及北部、贵阳东南部,黔南西南及东北部、遵义西北部、铜仁中部及东南部等区域.

为研究中国西部赤水河流域植被生态质量变化特征,该文基于MODIS归一化植被指数(NDVI)和气象监测资料,获取了中国西部赤水河流域2000--2016年植被覆盖度、净初级生产力(NPP)以及植被生态质量指数变化数据,并对此17 a期间植被生态质量时空变化进行分析.结果表明:①植被覆盖度均值从2000年的55.4％提高到了2016年的67.4％,覆盖度呈平均每10a增加6.8％的变化趋势;②植被NPP均值从2000年的864 gC/m2提高到了2016年的1 024 gC/m2,NPP呈平均每10 a增加63 gC/m2的变化趋势;③近年来植被生态质量显著提高,2016年植被生态质量为2000年以来最好,植被生态质量指数高达83.7.

用贵州省近11 a(2007-2017年)卫星遥感火险监测数据,对野外火灾发生的时空分布特征进行分析,结果表明:①春季是四季中野火发生频次最高的季节,占了全年的近一半,其次是冬季;2月份野火发生频次最高,其次是3月份,2-5月发生的野火次数占了全年72.6％.②近11a遥感监测野火频次总体呈逐年减少的趋势,平均每年减少194起,变化分为2个变化阶段,2007-2010年处于上升趋势,2011-2017年呈现减少趋势.③从空间分布来看,9个市州中发生野火频次最高的是黔南,占全省的21.3％,黔西南排第二,占全省的19.7％,其后依次是毕节、安顺、黔东南、六盘水、遵义、铜仁和贵阳;各种植被中森林火灾占总野火频次的一半.