蒙古高原位于西伯利亚针叶林到亚洲中部荒漠草原的过渡带上，其对于维护我国北方乃至东北亚生态安全具有重要的屏障作用。本书基于大数据驱动的科学思想，面向蒙古高原生态屏障建设需求，开展了蒙古高原多类资源环境要素的遥感解译、格局分析和安全评价等研究。本书重点内容包括蒙古高原地表水监测、草地生产力估算、沙尘暴动态监测与归因、草地物候监测与分析、土地荒漠化反演与土地退化零增长评估、自然道路提取及土地退化的自然与人文因素分析、典型流域生态安全评价等。
样章试读
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前言
第1章 引言 1
1.1 蒙古高原地理环境概况 2
1.1.1 蒙古高原的地理范围 2
1.1.2 蒙古高原的自然条件 4
1.1.3 蒙古高原的人文特点 6
1.2 蒙古高原生态屏障建设研究进展 8
1.2.1 蒙古高原自然资源格局分析 8
1.2.2 蒙古高原生态环境质量监测 10
1.2.3 蒙古高原可持续发展监测 12
1.3 蒙古高原生态屏障建设面临的技术挑战 14
1.3.1 科研信息化深度融合 14
1.3.2 多模态数据获取与处理 15
1.3.3 在线计算技术瓶颈 16
第2章 深度学习支持下的大范围水体提取方法研究 18
2.1 数据源与技术路线 20
2.1.1 研究区与数据源 20
2.1.2 研究技术路线 23
2.2 基于ROI标签的水体提取模型的有效性研究 25
2.2.1 研究方法 25
2.2.2 数据预处理 25
2.2.3 分类器构建 27
2.2.4 模型对比分析 29
2.3 深度学习模型赋能GEE的自动化水体提取研究 34
2.3.1 模型训练及部署流程 34
2.3.2 贝加尔湖流域地表水体提取 38
2.3.3 讨论和分析 46
2.4 蒙古高原地表水分布数据集生产 47
2.4.1 数据采集和处理 47
2.4.2 数据产品描述 48
2.4.3 产品质量控制 51
2.4.4 应用可行性分析 52
2.5 本章小结 54
第3章 基于机器学习的蒙古高原产草量反演估算 55
3.1 研究区概况与数据源 56
3.1.1 研究区概况 56
3.1.2 数据源 56
3.2 蒙古高原土地覆盖分类与时空变化分析 58
3.2.1 土地覆盖分类思路 58
3.2.2 动态样本迁移算法 59
3.2.3 动态样本迁移模型训练样本集制作 60
3.2.4 蒙古高原土地覆盖类型分类结果 62
3.2.5 蒙古高原土地覆盖类型转化因素探讨 64
3.3 蒙古高原近20 年产草量估算与分析 66
3.3.1 产草量估算模型构建思路 67
3.3.2 模型精度验证 69
3.3.3 产草量时空动态变化 71
3.4 蒙古高原草地承载力与草畜平衡 77
3.4.1 蒙古高原畜牧总数统计 77
3.4.2 蒙古高原畜牧标准单位转换 78
3.4.3 蒙古高原草畜平衡关系分析 80
3.5 本章小结 83
第4章 蒙古高原沙尘暴动态变化监测与归因分析 85
4.1 数据源与技术路线 86
4.1.1 数据源 86
4.1.2 技术路线 87
4.2 2000～2021年蒙古高原春季沙尘暴数据集获取 89
4.2.1 数据预处理 89
4.2.2 相关模型构建 89
4.2.3 模型对比分析 90
4.2.4 数据产品描述 91
4.2.5 产品质量控制 92
4.3 2000～2021年蒙古高原沙尘暴动态反演 93
4.3.1 蒙古高原沙尘暴时间变化分析 93
4.3.2 蒙古高原沙尘暴空间变化分析 94
4.3.3 蒙古高原沙尘暴发生强度分布 97
4.4 蒙古高原下垫面土地覆盖格局与变化分析 98
4.4.1 研究方法 98
4.4.2 蒙古高原土地覆盖与变化 99
4.4.3 蒙古高原土地利用程度分析 101
4.5 蒙古高原沙尘暴归因与应对策略分析 103
4.5.1 下垫面土地覆盖与沙尘暴关系分析 103
4.5.2 气象指标与沙尘暴关系分析 104
4.5.3 蒙古高原沙尘暴防治相关政策分析 104
4.6 本章小结 106
第5章 基于MODIS-NDVI时序数据的蒙古国草地动态监测 108
5.1 数据来源与研究方法 109
5.1.1 数据来源及预处理 109
5.1.2 研究方法 110
5.2 蒙古国植被指数时空变化特征 112
5.2.1 植被NDVI空间分布特征 112
5.2.2 不同草地类型植被 114
5.2.3 植被NDVI总体年际变化特征 115
5.3 蒙古国植被物候时空变化特征 117
5.3.1 植被物候总体时空变化特征 117
5.3.2 不同草地类型植被物候时空变化特征 122
5.4 蒙古国植被物候对地理要素的响应 126
5.4.1 植被物候与地形要素的相关性分析 126
5.4.2 植被物候与地表温度和降水的相关性分析 128
5.5 本章小结 131
第6章 基于高分影像的蒙古国南部自然道路提取及其荒漠化影响 133
6.1 数据处理与技术方法 134
6.1.1 研究区概况 134
6.1.2 数据源及预处理 136
6.2 蒙古国古尔班特斯苏木道路提取与时空分析 138
6.2.1 面向对象的道路提取方法 138
6.2.2 影像道路信息提取 139
6.2.3 古尔班特斯苏木道路分布及时空变化 144
6.3 蒙古国古尔班特斯苏木荒漠化信息提取与时空分析 148
6.3.1 Albedo-TGSI特征空间模型构建 148
6.3.2 古尔班特斯苏木荒漠化信息提取 150
6.3.3 古尔班特斯苏木荒漠化分布格局及时空变化 152
6.4 蒙古国古尔班特斯苏木自然道路对土地荒漠化的影响 155
6.4.1 2015年、2020年道路与荒漠化的空间叠加分析 155
6.4.2 古尔班特斯苏木荒漠化影响因素分析 157
6.5 本章小结 166
第7章 蒙古高原色楞格河流域生态安全评估 168
7.1 研究区概况与数据源 169
7.1.1 研究区概况 169
7.1.2 数据来源 170
7.1.3 研究内容与技术路线 171
7.2 色楞格河流域土地覆盖分类现状及变化 172
7.3 色楞格河流域生态安全评估 175
7.3.1 指标选取原则 175
7.3.2 评价指标体系构建 176
7.3.3 评价指标解析 177
7.3.4 生态安全评价 179
7.4 色楞格河流域生态敏感性评价 182
7.4.1 生态敏感性分级标准 182
7.4.2 确定指标权重 182
7.4.3 单因子评价 183
7.4.4 综合因子评价 189
7.5 本章小结 191
第8章 不足与展望 193
8.1 研究不足 193
8.2 未来展望 195
参考文献 199
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