[00150786]新疆绿洲浅层地下水盐变化与地表植被生态效应遥感研究

请奖的项目“干旱区水盐变化大尺度监测预警技术集成与系统研发”,是为探求影响干旱区绿洲内部生态系统安全最为关键因素－土壤盐渍化这一复杂对象内部各要素相互作用、动态演变机制、辨识发生规律及其调控机理。利用多源定量遥感反演、近感（电磁感应技术）、GIS及地面实验观测等多种先进研究手段集成,地理学、生态水文、社会科学等多学科知识交叉,从光谱机理、空间结构、时间过程、组织序变、整体效应、协同互补等方面去系统认识和寻求干旱区区域大尺度的土壤盐渍化监测、模拟、评价及防治方法集成及构建综合应用体系。 本课题主要完成四项目标： 1)建立干旱区绿洲典型地物光谱分析系统及光谱数据库。 2)建立干旱区绿洲区域尺度土壤盐渍化遥感监测、模拟及评价综合集成技术体系。 3)面向国家和自治区重大需求,建立区域尺度的水盐胁迫下绿洲生态环境风险预警机制,为生态环境建设提供服务。 4)建立网络化运行的集土壤水盐变化监测预警的业务化平台。 主要技术指标及创新点 1)以遥感科学机理为基础,结合系统论、控制论和最新数值模拟技术,丰富和完善了干旱区水盐风险预警理论体系,实现多学科的无缝交叉和融合。 2)建立表征典型干旱区内陆河流域水盐变化情景模拟预测模型,定量揭示主要自然驱动因子和人文驱动要素耦合作用机制,实现可视化。 3)构建干旱区地表典型地物光谱信息网络管理系统及光谱库,实现干旱区典型地物光谱信息提取,有望实现与国家基础地物光谱库的有机集成,奠定了干旱区地物光谱学相关研究开展基础。 4)开发了针对干旱区地表状况的微波图像去噪及分类算法,创造性地利用SAR技术开展在干旱区土壤水盐变化监测研究,发展了相关算法,取得了该技术在土地科学应用领域实质性突破。 5)提出水盐变化特征空间理论,充分利用盐生植被的生物物理特征实时监测土壤盐分含量的变化特征,弥补裸土光谱监测盐渍化程度得不足,增强盐渍化遥感监测的敏感度、实时性;同时通过光谱变换与运算,构建能够综合反映盐渍化程度的裸土及植被光谱特征的二维特征空间,联合土壤水分特征空间发展区域尺度盐渍化土壤的3维遥感定量提取指数－SDI模型。 6)探明基于局部－景观－区域多尺度盐渍化及其LUCC作用机理及其对生态环境的定量影响 与情景模拟。通过以上系统的工作,其有关技术体系、诊断及预测模型、驱动机制等创新理论,生态资源环境可持续发展调控理论等不仅适用于南北疆绿洲区域,并对世界干旱半干旱绿洲-荒漠生态研究具有很好的借鉴意义。 7)提出了干旱区绿洲区域尺度水盐风险预警指标和方法,进一步完善了干旱区自然灾害学的理论体系,基于以上研究成果,构建具有业务运行能力的盐渍化监测预警网络系统平台。