基于国产卫星数据的全球变化关键数据研制
全球变化研究进展和趋势
全球变化研究进展和趋势一、概述全球变化研究，作为一个跨学科的研究领域，涵盖了地球系统科学的多个方面，包括气候变化、生物多样性变化、土地利用覆盖变化、海平面上升等。
这些变化在全球范围内发生，对人类社会和自然环境产生深远影响。
近年来，随着科学技术的进步和全球变化问题的日益突出，全球变化研究取得了显著进展，对理解地球系统的运行机制、预测未来变化趋势以及制定应对策略具有重要意义。
在气候变化方面，全球变暖已经成为不争的事实。
科学家们通过观测数据和模型模拟，揭示了温室气体排放对全球气候系统的影响，预测了未来气候变化的可能趋势。
同时，极端气候事件的频发和加剧也对人类社会和生态系统造成了严重挑战。
减缓气候变化和适应极端气候事件成为全球变化研究的重点之一。
生物多样性变化方面，人类活动对自然生态系统造成了严重破坏，导致物种灭绝速度加快、生态系统功能退化等问题。
全球变化研究通过监测生物多样性的动态变化，评估人类活动对生物多样性的影响，提出保护生物多样性的有效措施。
土地利用覆盖变化是全球变化的重要组成部分。
随着城市化进程的加速和人口增长，土地利用覆盖变化对全球生态系统服务功能和碳循环等产生了重要影响。
全球变化研究通过遥感技术和地面观测等手段，监测土地利用覆盖变化的动态过程，评估其对全球变化的影响。
海平面上升是全球变化研究的另一个重要方面。
海洋热膨胀和冰川融化等因素导致海平面不断上升，对沿海地区的社会经济系统和生态系统造成威胁。
全球变化研究通过监测海平面上升的速度和趋势，预测未来海平面上升的可能情景，为沿海地区应对海平面上升提供科学依据。
总体而言，全球变化研究在多个方面取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。
未来，随着科学技术的不断进步和全球变化问题的日益严重，全球变化研究将继续深入发展，为人类社会和自然环境的可持续发展提供有力支撑。
1. 全球变化定义与背景全球变化，作为一个跨学科的研究领域，主要关注地球系统各个组成部分（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈以及人类圈）在长时间尺度下的相互作用及其引发的全球尺度的环境变化。
全球变化敏感因子的空间观测与认知
全球变化敏感因子的空间观测与认知作者：郭华东来源：《地理教育》2012年第05期全球变化正在对人类环境带来巨大的影响，日益成为世界各国关注的重大问题。
我国是受全球变化影响最严重的国家之一，也是影响全球变化过程的重要国家之一，而且也具有世界上比较典型和独一无二的全球变化响应敏感区，如高海拔地区、干旱-半干旱区、绵长的海岸带、人类活动密集区等。
由于全球变化是一种大尺度、长周期的变化过程，空间技术成为观测其现象的一种有效手段，特别是可以客观地观测全球变化敏感因子特征与变化。
空间观测全球变化现象的重要作用全球变化敏感因子主要包括表现因子（如温度、降水等）、响应因子（如生态系统、灾害、水资源、冰雪变化等）、驱动因子（如温室气体、反照率等）。
空间对地观测技术在监测这些因子方面具有常规方法难以比拟的优势。
它不但可以快速、实时、动态、准确地监测全球和区域尺度的环境变化，还可以实时、快速跟踪和监测突发性极端环境事件的发生。
无论在微观尺度还是在宏观尺度，对地观测技术都可为人类提供重要的全球动态变化信息，为决策提供快速、准确的空间技术支持。
理解全球变化因子与空间观测电磁波的相互作用机理与模式，提高变化敏感因子的空间遥感监测水平，以掌握地球变化敏感因子的时空变化规律，提高全球变化研究中模式与分析的准确性，有效驱动环境变化系统各种过程的模拟是国际前沿科学问题，也是国家的急需。
2009年由7个单位开始共同承担国家“973”项目——“空间观测全球变化敏感因子的机理与方法”。
项目围绕关键科学问题，开展全球变化敏感因子分析及空间响应模式研究；发挥多学科交叉综合优势，将遥感物理模型与大气、陆气、海气因子变化的地学过程相結合，探索基于对地观测数据的全球变化敏感信息精确反演机理和方法；研究多平台空间观测的模式优化和多遥感器联动观测理论与方法；研究基于全球变化敏感因子时空尺度转换及因子之间耦合效应的综合信息提取理论与方法；开展星-机-地多平台综合遥感实验，建立全球变化区域影响研究的空间信息模拟平台。
卫星遥感技术县域应用现状及前景分
学和雷达卫星的最高地面分辨率均优于%&47卫星应用 系统等0 可概括为作物种植面积获取和作物长势监测
体系更加完善3 卫星遥感为国家和省级政府部门提供 以及农业遥感监测的信息化监测对象主要为大宗粮食作
了长序列可持续科学的宏观辅助决策信息 我国有接 物和特色农业
近(%%% 个县级行政区美丽乡村建设的持续进行和遥感 县级小尺度区域作物种植面积的获取一般在基于农
和互联网c等信息技术深度融合遥感应用已直接面向大 了农田辐射传输机理及作物参量遥感反演作物遥感分类
众空间信息服务开始步入千家万户(
)%)% 年我国在轨运行的遥感卫星已超过)%% 颗光 预测农情遥感监测与预报农业遥感监测空间决策支持
科技创新
光谱特性的变化"从卫星遥感影像光谱值的变化和纹理结 于小面积水域易于受到外界影响"水体污染指数不稳定#
关键词卫星#县域#高分#遥感应用
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海洋气候数据集生成与分析简介
海洋气候数据集生成与分析简介张杰;孙伟富;杨俊钢;崔廷伟;张晰【摘要】科技部的\"十三五\"重点研发计划项目\"全球气候数据集生成及气候变化关键过程和要素监测\"中资助了\"海洋气候数据集生成与分析\"课题,针对全球气候变化研究对全球海洋环境数据的需求,该课题拟基于国内外多源卫星遥感数据和现场观测资料,发展与全球气候变化相关的海面能量平衡、海洋动力环境参数与过程、海洋水色和海冰等数据产品生成技术,构建全球海洋气候数据集产品生成系统,生成我国首套长时间序列、高精度、高时空一致性的全球海洋气候数据集,为全球气候变化研究与应对提供海洋数据支撑和服务,提升我国在全球气候变化关键过程和要素方面的监测能力.【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】7页(P325-331)【关键词】气候数据集;遥感;全球海洋【作者】张杰;孙伟富;杨俊钢;崔廷伟;张晰【作者单位】自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】P732.5;TP79在自然和人为因素的共同影响下,地球气候系统的关键要素(温度、辐射、雪盖、海平面等)和关键过程(能量平衡、水循环、碳循环等)处于不断的变化中。
观测数据是全球气候变化研究的重要支撑[1]。
目前,全球气候变化关键要素和过程的现场和遥感观测数据还远不能满足全球气候变化研究及应对的需求。
缺少有效数据源是制约全球气候变化研究的关键因素之一[2],集中表现在全球陆表、海洋和大气数据产品数据种类少、时空一致性差以及精度低。
针对该问题,世界气象组织(World Meteorological Organization,WMO)和美国国家研究委员会(National Research Council,NRC)分别提出了基本气候变量(Essential Climate Variables,ECV)和气候数据集(Climate Data Records,CDRs)的概念[3-4]。
国家高技术研究发展计划(863计划)地球观测与导航技术领
国家高技术研究发展计划(863计划)地球观测与导航技术领域“全球陆表特征参量产品生成与应用研究”重点项目申请指南一、指南说明在目前的全球变化研究与地球系统模型研发中，卫星观测没有发挥其全部潜力，迄今为止，针对全球陆面变化研究与陆面模型研发，国际陆地遥感领域仍缺乏长时间序列、高时空分辨率和高质量的全球陆表特征参量产品。
我国的地球系统模型研发与全球变化研究已面临着重要的发展机遇期，非常有必要集中力量，建立全球陆表特征参量产品生产系统，支持全球变化研究与新一代地球系统模型的研发。
本重点项目将面向全球陆面变化与陆面模型研发，综合利用国内外卫星遥感数据源，发展全球陆表特征参量产品生成的新技术和新方法，生产长时间序列、高时空分辨率和高质量的全球陆表特征参量产品集，进而改进关键陆面过程的参数化方案及数据同化技术，提高陆面模型的模拟能力，开展全球陆表变化示范研究。
本项目注重产学研相结合，鼓励国内优势单位联合承担，鼓励承担单位配套支持。
本指南公开发布，将通过择优方式选择其中一家单位作为项目的牵头单位。
二、指南内容1、项目名称全球陆表特征参量产品生成与应用研究2、项目总体目标综合利用国内外卫星遥感数据源，发展全球长时间序列陆表特征参数产品生成的关键技术，研发全球陆表特征参量产品生成系统；生成全球长时间序列的高精度叶面积指数、地表反照率、发射率、下行短波辐射、下行有效光合辐射等陆表特征参量遥感产品；进而改进关键陆面过程的参数化方案及同化技术，提高其模拟能力，开展全球陆表变化应用示范研究，为我国应对全球变化决策提供数据基础与技术支撑。
3、项目主要研究内容（1）全球陆表特征参量数据库建设：面向全球变化与陆面模型的需求，研究全球陆表特征参量遥感产品生产体系；研究全球多源对地观测数据预处理与关联整合技术，全球陆表特征参量产品集入库、共享与发布技术；综合集成国内外多源卫星遥感数据及陆表特征参量产品，建立全球陆表遥感数据与陆表特征参量产品数据库。
南开19春学期(1709、1803、1809、1903)《全球变化生态学(尔雅)》在线作业
(单选题)1: 关于遥感资料和陆地生态学定量模拟,下列说法错误的是()。
A: 数字化数据与计算机相结合，改进了模型的质量和可信度B: 可以用来验证模型预测的结果C: 卫星遥感数据提供了最可靠、最有效的资料来源D: 定量模拟主要是模拟全球各种植被类型的水分、养分和CO2循环正确答案:(单选题)2: 多元统计基础上的生态系统重建首先利用Olson的生态系统数据库和5个主要的气候因子,将整个欧洲划分为()个自然生态系统。
A: 8B: 14C: 23D: 39正确答案:(单选题)3: 与外界只有能量而没有物质交换的系统是()。
A: 孤立系统B: 封闭系统C: 开放系统D: 群体系统正确答案:(单选题)4: 一般来说,对树木年轮生长情况影响最大的是()。
A: 温度B: 湿度C: 空气成分D: 污染物正确答案:(单选题)5: 现阶段可用于全球变化的观测记录大约有()。
A: 十多年B: 五十多年C: 一百多年D: 三百多年正确答案:(单选题)6: 传统预测陆地生态系统对全球变化响应的模型假定()。
A: 生物与环境相互独立B: 生物与环境处于不平衡状态C: 生物与环境处于平衡状态D: 生物与环境平衡态不断变化正确答案:(单选题)7: 火山喷发释放出的物质中,在一定程度上能够阻止太阳辐射的是()。
A: 水蒸气B: 二氧化硫C: 二氧化碳D: 火山灰正确答案:(单选题)8: 下列数据中,碳量最高的是()。
A: 森林凋落物量总量B: 森林的总净增量C: 草本植被的总固碳量D: 草本植被的生物量正确答案:C: 温度上升带来的社会问题很可能进一步导致人类社会发展的不均衡加剧，部分地区的温室气体排放进一步增加，推动温度继续上升D: 世界各主要国家必需采取各种行动，减缓全球变暖，使2050年二氧化碳排放量降低到1990年排放水平的一半正确答案:(单选题)10: 从全球角度看,随着(),土壤呼吸量减少。
A: 植被的NPP的增加B: 年平均气温的升高C: 年降水量的增加D: 低纬度向高纬度变化正确答案:(单选题)11: 一般来说,随二氧化碳的浓度升高,植物光合作用的最适温度会增加()。
国产HJ-1B卫星数据的地表温度及湿度反演方法——以呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿区为例
国产HJ-1B卫星数据的地表温度及湿度反演方法——以呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿区为例赵菲菲;包妮沙;吴立新;孙瑞【摘要】The soil moisture can be considered as an appropriate indicator to investigate the level of ecological environment disturbance resulting from mining activities in semi-arid grassland.The main objective of this research is to explore the applicability of Chinese HJ-1B data for LST and soil moisture monitoring around mining-affected areas on the local scale.The JM&S, Qin and Artis methods for temperature retrieval were comparatively analyzed.The relationship space of NDVI-LST was used to generate temperature vegetation dryness index(TVDI).Furthermore, the reference data including in situ soil moisture and MODIS LST products were used for "dry edge" correcting of TVDI.Some conclusions have been reached: The Qin's mono-window algorithm performs best in LST retrieval from HJ-1B data;there is a highest correlation between corrected TVDI value with C=0.3 and in situ soil moisture value;the feature of NDVI-LST space indicates that there is a linear relationship for "wet edge", while the relationship for "dry edge" is conic;the TVDI imagery and LST imagery show different drought conditions of different features.The obvious geographical heterogeneity has been found from the TVDI and LST imagery in this area as well.%草原露天煤矿的土壤湿度遥感监测可以反映露天开采活动对生态环境的扰动程度.选择国产环境卫星(HJ-1B)多光谱及热红外光谱数据,探讨HJ-1B数据在中国北部呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿区地表温度及湿度的反演模型及适宜性,对比分析JM&S,Qin和Artis算法在研究区温度反演中的精度及适用性;进一步利用归一化植被指数和地表温度(NDVI-LST)的特征空间反演温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI);通过野外实测土壤湿度数据对NDVI-LST特征空间中的干边模型进行修正.结果表明: 基于Qin算法反演的温度数据精度最高;干边纠正系数为0.3时,TVDI与实测土壤含水量相关性最高,"湿边"呈现剖物线特征,"干边"呈现线性规律.反演结果能够很好地反映露天煤矿区内不同地物的地表干旱状况及空间异质性,可为草原露天煤矿区的长周期陆面演变监测提供基础数据.【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2017(029)003【总页数】9页(P1-9)【关键词】国产环境卫星(HJ-1B);露天煤矿区;干边模型;地表温度(LST);土壤湿度;温度植被干旱指数(TVDI)【作者】赵菲菲;包妮沙;吴立新;孙瑞【作者单位】东北大学测绘遥感与数字矿山研究所,沈阳 110819;北京国测星绘信息技术有限公司,北京 100048;东北大学测绘遥感与数字矿山研究所,沈阳 110819;东北大学测绘遥感与数字矿山研究所,沈阳 110819;中南大学地球科学与信息物理学院,长沙 410083;江苏省地质测绘院,南京 210008【正文语种】中文【中图分类】TP751.1土壤湿度作为“大气―土壤―植被”系统物质与能量交换的主要环节，在一定程度上决定了土壤的形成与性质，同时也是影响气候的重要因素，对全球气候变化敏感，可作为地表水文过程的一个综合表征[1]。
基于GF-1卫星遥感的冰川边界识别
第42卷第4期2020年12月Vol.42，No.4Dec.，2020冰川冻土JOURNAL OF GLACIOLOGY AND GEOCRYOLOGY基于GF -1卫星遥感的冰川边界识别彦立利1，高健峰2，王建1，郝晓华1（1.中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃兰州730000；2.中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）摘要：高分一号（GF -1）卫星的成功发射开启了国产高分辨率对地观测的新时代，为探讨国产高分卫星在冰川边界识别中的有效性，在缺少短波红外和热红外波段的情况下，将GF -1影像、建立的波段比值Band 1/Band 4，数字高程模型和坡度相结合，采用面向对象的分析方法，经过反复试验，确定影像分割和合并尺度，进而确定冰川边界的知识规则，最终实现冰川边界的识别。
以研究区第二次冰川编目数据集作为参考数据，采用混淆矩阵的方法对识别结果进行验证，总体精度和Kappa 系数为90.05%和0.79。
同时将识别结果与人工修订冰川边界进行对比，可以发现除少量冰舌末端冰川外，该方法可以有效地对冰川进行识别。
建立的知识规则显示仅仅利用蓝色波段和DEM 就可以有效地提取裸冰区，波段比值、坡度和纹理特征更有助于冰舌的提取。
该研究表明GF -1卫星数据可以有效识别冰川范围，为冰川研究提供可靠的数据和研究基础。
关键词：GF -1；表碛覆盖冰川；地形参数；面向对象中图分类号：P 343.6；P 236文献标志码：A文章编号：1000-0240（2020）04-1400-070引言冰川变化不仅是气候变化的敏感指示器，而且是影响水资源变化、海平面上升、洪水、泥石流等自然灾害发生的重要因素。
进入21世纪以来，气候变暖，冰川消融加速，依据近年卫星遥感影像和20世纪60年代航空照片对全国范围内1700多条冰川的分析对比以及对数十条冰川实地考察验证表明，约82%的冰川处于退缩状态［1］。
作为水资源的冰川、积雪融水是河川径流的重要补给来源，是我国西部干旱地区绿洲农业赖以生存和发展的生命线［2-3］。