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流域时空感知与多维认知的研究进展
杜培军;郭山川;刘庚;<正>0引言流域是由分水线围合的河流或湖泊的地面集水区与地下集水区的总和，是地理学研究常用的基本单元[1]。大河大湖流域地理研究长期受到学术界重视，海河流域、太湖流域、滇池流域、鄱阳湖流域、黑河流域等均为多学科研究的热点区域[2-5]。以流域为主体的长江经济带、黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略[6]。近年来，水利部持续推进数字孪生流域建设，长江模拟器、黄河大脑等平台得到发展[7-8]。
基于STRI的鄱阳湖流域河湖浅滩遥感提取研究
姜雨宏;谢相建;欧阳辰;在天然水域中，浅滩作为泥沙淤积形成的沉积体，兼具生态保护与人文景观价值，对我国第一大淡水湖湿地——鄱阳湖浅滩湿地开展遥感监测研究能为大尺度湿地资源的精准管理提供决策依据。针对地表水与部分建筑在NDWI影像中容易混淆的问题，本文构建可见光近红外波段的有符号总反射率指数(Signed Total Reflectance Index, STRI),并实现流域地表水提取和地表水覆盖频率(水淹频率)统计，借助面向对象影像分析和数学形态学技术有效剔除细碎水体；通过1986—2022年多年水淹频率的统计分析识别鄱阳湖流域各类浅滩。结果表明，基于STRI时间序列及年水淹频率统计的方法能有效区分不同发育阶段的浅滩类型，鄱阳湖流域浅滩和水域制图将为流域生态治理、航运规划管理、水域环境分析等提供数据支撑。
适用于多源卫星数据的河流蓝藻水华提取算法研究——以太湖和巢湖流域河流为例
殷皓川;沈明;胡婷;杨辰;曹志刚;齐天赐;罗嘉文;司云瑞;段洪涛;近年河流蓝藻水华加剧，对生态安全与饮用水源构成威胁，然而受限于河道狭窄及河流蓝藻水华复杂光学特性，其卫星遥感识别面临挑战。本文以巢湖和太湖流域7条主要出入湖河流为研究对象，基于Sentinel-2 MSI影像系统评估5种典型蓝藻指数在河流环境中的适用性，构建可在云、太阳耀光等干扰条件下稳定运行的河流蓝藻水华遥感提取框架，并生成2019—2024年蓝藻水华时空数据集。结果表明：(1)浮游藻类指数(Floating Algae Index, FAI)表现最佳(准确率达88.65%,Kappa系数为0.727 0),利用绿光波段与近红外波段的组合阈值(ρG/ρNIR>0.6且ρG>0.13)可有效剔除云和太阳耀光等干扰像元；(2)该框架在Landsat、高分、环境系列等多源卫星上准确率达88.60%,在复杂光学干扰下也具有良好稳健性；(3)研究区河流蓝藻水华主要发生在夏秋高温季节，2019年巢湖流域杭埠河水华暴发最频繁(11次);(4)利用该框架依托多源卫星可实现逐日河流蓝藻水华监测，为提升流域尺度蓝藻风险预警能力提供技术支撑。
基于GF-1与Sentinel-2的地块级作物类型精细识别方法
汪妮;罗菊花;张春雨;许珈瀚;段洪涛;灌区是我国粮食生产的重要区域，开展灌区耕地地块精细提取与作物识别对保障国家粮食安全和提升农业管理水平具有重要意义。在丘陵灌区复杂地形与破碎耕地条件下，基于单一遥感数据往往难以兼顾地块边界提取精度与作物时序特征，导致分类精度受限。针对这一问题，本文以云南昭通大型灌区为例，利用GF-1影像和CPVF(Cultivated Parcel Vectorization Framework)框架提取耕地地块边界，然后在Sentinel-2影像上计算地块尺度NDVI等关键物候指标，最后将各地块的物候曲线与不同作物的标准物候规则进行匹配，实现灌区主要作物的地块级识别。结果表明，该方法总体分类精度为75.35%,其中小麦和水稻识别精度较高，玉米次之，马铃薯因生长周期灵活而精度偏低；2020—2024年玉米始终为主导作物，马铃薯为第二大作物，二者间的相互转化最频繁，水稻面积虽小但呈增长趋势。研究结果证明GF-1与Sentinel-2相结合能有效提升复杂丘陵灌区的作物分类精度，可为区域农业监测、粮食安全评估及耕地精细化管理提供新思路。
基于新型遥感生态指数的汾河流域生态环境质量演变与驱动因子分析
王汝丹;牛凯杰;张鹏飞;张蕾;李豪;刘庚;汾河流域是山西省的重要生态屏障和经济带，其生态环境质量直接关系到区域生态安全与高质量发展。本文以汾河流域为研究对象，利用2000—2022年5期Landsat影像，选取核归一化植被指数(kNDVI)、湿度(Wet)、干度(NDBSI)、热度(LST)和气溶胶光学厚度(AOD)构建新型遥感生态指数(NRSEI),并利用地理探测器分析驱动因素。结果表明：(1)2000—2022年汾河流域生态环境质量总体呈波动上升趋势，NRSEI均值由0.456提升至0.496,生态改善区域(34.7%)显著大于退化区域(14.3%)。(2)山地丘陵区生态质量较优且持续改善，盆地平原区生态压力突出；上游吕梁与忻州本底较好且保持稳定，中游太原与晋中波动明显，下游临汾与运城改善最显著。(3)高程、土地利用和核归一化植被指数是影响流域生态质量的关键因子。
