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遥感论文题目范文
来源:盘古文库
作者:莲生三十二
2025-09-19
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遥感论文题目范文第1篇

[关    键   词]  遥感科学与技术专业;测绘学概论;教学改革

一、引言

测绘学概论是我校遥感科学与技术专业大一学生第一学期开设的专业基础课,总学分1分,16个学时。本课程包括了大地测量学、摄影测量学、地图制图学、工程测量学、海洋测绘、全球卫星导航定位技术、遥感科学与技术、地理信息系统、测量数据处理、地球空间信息学与数字地球的基本概念、研究内容、原理应用、最新发展及其在国民经济、国防建设、社会发展中的作用和地位等内容[1]。

作为刚刚踏入大学生活的大一新生,对专业课的学习还处于认识“模糊”的阶段,加上测绘学概论的知识非常多,如何调动大一新生对专业课学习的积极性,并且在一定程度上对知识进行掌握,是测绘学概论教师所面临的最重要的任务。

二、测绘学概论课程在“遥感科学与技术”专业的地位和作用

山东交通学院遥感科学与技术专业的基本目标按照学校“培养交通事业一线有成长力的工程师和管理者”办学定位,为适应我国空间信息化建设需要,以测绘学、地理学、计算机科学、物理学等理论为基础,以遥感信息工程为专业发展方向,以遥感数据的获取、处理、分析、应用、服务为主线,培养遥感信息工程一线具有国际视野和成长力的工程师和管理者。其中,测绘学等理论学科为遥感科学与技术专业的基础学科。

中国教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》中,0812测绘类中,设置了两个基本专业,081201测绘工程专业,081202遥感科学与技术专业[2]。“测绘学概论”是经全国高等学校测绘教学指导委员会研究确定的测绘工程专业的八门核心课程之一[3]。遥感科学与技术专业作为测绘类的一个大的分支,通过该课程的学习可以使进入遥感科学与技术专业学习的一年级新生在完全没有测绘专业知识的情况下全面了解关于测绘工程专业的研究内容,学习现代测绘的新技术以及测绘基本技术对本学科的影响。

三、非测绘专业学习测绘学概论课程存在的问题

(一)学生特点

测绘学概论授课对象为大一新生,面对大学,面对新的专业课,会表现出强烈的好奇心和求知欲望。在上课的过程中,学生会很认真地听课、记笔记,主动把手机放入手机收纳袋,并与授课老师互动。但同样,大一第一学期,学生还不能比较好地完成角色转变。此外,大学的学习方式和大学老师的授课方式与高中会有相当大的差异[4],高中时的学习方式仍会保留在这个时期。高中时一节课会对一个章里面的某一个小节做具体讲解,但在大学里,一节课的时间一般会按一章或者某個具体的学习任务进行学习。因此,学生反映存在知识点太多、掌握不牢等相关的问题。

(二)课程特点

该课程选用的授课教材为宁津生、刘经南、陈俊勇、李德仁和张祖勋五位院士主编的《测绘学概论》,主要包括大地测量、摄影测量、工程测量、地图制图、海洋测绘、空间定位与导航技术、遥感科学与技术、地理信息系统、测量平差与数据处理以及地球空间信息科学与数字地球等内容,全面贯彻了“厚基础,宽口径”的教育理念。同样我们可以看出,由于设置的学时为16个学时,对于课本11章的内容,基本涵盖了在本科四年所要学习的测绘类的全部专业课课程,学时少,内容多且杂,这对大一新生来讲课程不容易理解和掌握,对任课教师而言,难以达到理想的讲授效果[5]。

四、测绘学概论教学研究

本文以山东交通学院遥感科学与技术专业为例,主要针对测绘学概论课程的教学内容、教学方法、教学手段、期末课程成绩评价体系等方面,对测绘学概论课程的教学研究进行详细的描述。

(一)教学内容

整个课程的学习主要分为七个基本任务。任务一为测绘学概述,主要讲解测绘学基本概念与研究内容,测绘学历史发展与科学分类以及测绘学现代发展与其科学地位,2学时;任务二为大地测量学与工程测量学,主要讲述传统大地测量学及现代大地测量学以及工程测量学的主要研究内容与研究方法,2学时;任务三为摄影测量与遥感,主要讲述摄影测量与遥感的基本概念、基本原理等,4学时;任务四为地图制图学与地理信息系统,讲述地图与地理信息系统的基本概念、地理信息系统的功能和构成等,2学时;任务五为全球卫星导航定位技术与海洋测绘,全球卫星导航定位技术的基本概念、发展及应用,海洋测绘的基本内容等,2学时;任务六为测量数据处理,主要讲述误差的基本概念和类别,2学时;任务七为地球空间信息学与数字地球,讲述数字地球的基本概念、技术支撑等,2学时。

(二)教学方法及手段

采用灵活多样的教学方法,来激发学生对课程学习的积极性。首先对于课程课件的制作,不能仅仅满足课本内容的复制,而是在众多的知识点中,提炼具有代表性的,并通过视频、动画等基本手段来增加课件本身的可操作性。

此外,我们通过网络课程,实现资源的共享,使学生能做到课前预习、课后复习。在网络课程网站,课程的教学大纲、教学日志等在开课之前已经上传至网站,学生可以提前认识相关课程。在课程上课之前,授课教师将授课课件以及在课程中要播放的视频、音频等上传,学生可以下载,实现课程的提前预习。图1为任务一的上传课程资源,除了基本的教学课件之外,增加了“中国的北斗,世界的北斗,北斗动画演示”“观天测地 遥感中国!遥感技术可以应用得这么广”和宁津生院士走进测绘殿堂的链接,使学生对总论里北斗卫星、遥感科学与技术专业有更深一步的认识。通过听大师讲课,将弥补课上授课教师讲授的不足,开阔学生的视野。在结束本次课程之后,学生可以将自己在学习中遇到的相应问题,通过老师提问回答,参与话题讨论等基本手段实现互动。也可以将自己的一些相关的建议和意见与授课教师一起分享,从而抛弃了“填鸭式”的单一性输入,从被动式学习变为主动式学习。

(三)期末课程成绩评价体系

对于本课程的期末考试成绩评价,由期末考试成绩和平时成绩组成,期末考试抛弃已有的全理论方式,结合开放性题目,加深学生对课程学习的理解。在期末考试A卷中,综合题有“为了建好“数字中国”,遥感专业的同学应当如何从现在做起,从我做起?”等理解性题目。此外,平时成绩由考勤成绩,平时作業(包括课堂作业以及线上作业)以及课堂表现等组成。图2为某次作业的学生统计,可以导出,也可以比较直观的在线统计。

五、结论

测绘学概论作为遥感科学技术与专业的专业入门课,可以使学生在完全没有测绘专业知识的情况下全面了解关于测绘大专业的研究内容,学习现代测绘的新技术,以及测绘基本技术对于本学科的影响。本文通过本校遥感科学技术与专业的培养方案,介绍了测绘学概论课程的基本任务。详细介绍了测绘学概论课程的基本内容以及授课计划。从教学内容、教学方法及手段以及期末课程成绩评价体系等基本环节对遥感科学与技术专业进行教学改革探讨,增加新生对专业课学习的积极性,培养学生对学习的兴趣,是探讨的本质所在。

参考文献:

[1]宁津生,陈俊勇,李德仁,等.测绘学概论[M].武汉:武汉大学出版社,2016.

[2]亢瑞红,胡洪,吴艳兰.测绘工程专业导入型课程:测绘学概论的教学改革探讨[J].测绘与空间地理信息,2019(6):35-37.

[3]宁津生.测绘工程专业和测绘学[J].测绘工程,2000,9(2):72-76.

[4]丛佃伟,杨力,马彪.认知导航:新生研讨课程设置及教学实践思考[J].测绘科学,2015,40(7):146-148.

[5]宋玮,黄桂平,翟燕,等.提高“测绘学概论”课程教学效果研究[J].测绘与空间地理信息,2000,41(3):1-6.

◎编辑 张 慧

遥感论文题目范文第2篇

关键词:遥感原理与方法;课程实践;实践教学改革

1绪论

遥感原理与方法是遥感科学与技术专业的一门核心基础课[1],其实践教学是该课程主要环节之一。在遥感原理与方法课程实践教学中,包括三个模块,分别为遥感影像辐射校正、遥感影像几何校正和遥感影像分类;这三个模块的实践内容为研究区土地利用变化、自然灾害和环境灾害等监测奠定实践基础。下面具体介绍三个模块的实践内容。

在遥感影像辐射校正模块中,利用Landsat-7ETM+多光谱遥感影像为实践影像,对其进行辐射定标,并将其保存为BIL格式;然后,对定标后的Landsat-7ETM+多光谱遥感影像进行FLAASH大气校正,以获取辐射校正后的Landsat-7ETM+多光谱遥感影像。

在遥感影像几何校正模块中,分为两个实践部分,分别为:1)根据已有地图投影坐标系统的SPOT全色遥感影像,使用imagetoimage的几何校正方法来校正Landsat-5TM多光谱遥感影像;2)根据已有地图投影坐标系统的SPOT全色遥感影像,使用imagetomap的方法来校正Landsat-5TM多光谱遥感影像。

在遥感影像分类模块中,分为三个实践部分,分别为:1)将某市的多幅Landsat-5TM和Landsat-7ETM+多光谱遥感影像拼接为一幅较大的多光谱遥感影像;2)在拼接好的多光谱遥感影像基础上,根据行政区划矢量图将研究区所对应的多光谱遥感影像裁剪出来;3)利用ISODATA算法对裁剪的多光谱遥感影像进行非监督分类,得到研究区多光谱遥感影像分类结果。

针对遥感影像辐射校正、遥感影像几何校正和遥感影像分类这三个模块中在实践影像选取、实践内容选择和实践方法应用这三个方向存在的问题与不足进行探索,并分别提出改进方法,旨在加深学生对遥感原理与方法这门课知识的理解,提高该课程的实践效果,加强学生关于遥感影像的处理能力,为之后学生在遥感影像应用的学习和处理奠定理论和实践基础。

2课程实践中存在的问题

通过实践影像选取、实践内容选择和实践方法应用这三个方向分析遥感原理与方法课程实践教学过程,总结出其存在的主要问题。下面将一一列出。

在实践影像选取中,以SPOT全色遥感影像、Landsat-5TM和Landsat-7ETM+多光谱遥感影像为实践影像,均为光学遥感影像,并未利用其它类型的遥感影像,缺乏普及性。实践表明,在有限时空范围内若云量较少且能见度较高时,可利用光学遥感影像对研究区进行较好地监测[2]。但光学遥感影像在黑夜、多云或多雨等环境下研究区监测应用很有限,而具有全天时、全天候优势的合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)影像在多云、多雨或生态环境较差的研究区监测应用较广。因此,在今后的实践中,应多选择一些新兴的SAR影像作为实践影像,以更好地实现研究区土地利用变化、自然灾害和环境灾害等不同方面的遥感监测。因此,本课程实践教学在实践影像选取中,存在选取的影像单一的问题。

在实践内容方面,仅包括了遥感预处理中的遥感影像校正和遥感处理中的遥感影像分类,缺少相关内容。如在遥感预处理中,包括遥感影像增强、遥感影像拉伸和遥感影像融合等;在遥感处理中,包括遥感影像目标识别和解译等。因此,本课程实践教学在实践内容选取方面,存在缺少常用的遥感影像预处理和处理相关内容的问题。

在实践方法应用中,仅利用已经成熟的算法进行遥感影像处理,并未利用新兴的方法来处理遥感影像,缺乏先进性。如在遥感影像分类这个模块中,仅利用非监督分类中的ISODATA算法实现多光谱遥感影像分类;随着遥感技术的不断提高,多光谱遥感影像的分辨率越來越高;仅利用成熟的遥感分类算法已不能精确分类高分辨率多光谱遥感影像。故随着时间的推移,越来越多的研究者针对高分辨率多光谱遥感影像分类进行研究,已提出很多新兴的分类算法,如基于深度学习的多光谱遥感影像分类[3]。而在遥感影像分类实践中却没有这些新兴的多光谱遥感影像分类算法。因此,本课程实践教学在实践方法方面,存在缺少新兴的遥感处理方法的问题。

3改革方法

针对遥感原理与方法课程实践中实践影像选取、实践内容选择和实践方法应用这三个方向存在的问题进行探索,分别提出其改革方法,以加深学生对遥感原理和遥感处理方法基础知识的了解和掌握,加强学生关于遥感影像的处理能力,进而提升遥感科学与技术专业本科教学质量,为之后学生在遥感影像应用奠定理论和实践基础。

在遥感原理与方法课程实践教学的影像选取方面,加入国内外新兴的不同类型遥感影像,使学生更好地掌握不同类型遥感影像的处理方法,为对不同环境条件下研究区影像的处理及监测奠定实践基础。为了让学生们能够掌握不同类型遥感影像的处理方法,教师应教授学生如何在数据网站上下载这些类型的遥感影像;并在遥感原理与方法课程实践教学中选取不同类型的遥感影像进行实践教学,让学生掌握不同类型遥感影像的处理方法,进而能根据实际情况选取合适的遥感影像,进而解决其遥感应用问题。

在遥感原理与方法课程实践教学的内容选择方面,引入更多的遥感影像预处理和遥感影像处理内容。在该课程教学实践中,教师应选择更多的内容,如可增加遥感影像增强、遥感影像拉伸、遥感影像融合、遥感影像目标识别和解译等内容,使得学生更好地掌握遥感影像的处理方法,了解针对不同情况,应对遥感影像进行哪些处理,以更好地实现最终的实践目标。

在遥感原理与方法课程实践教学的方法应用方面,加入更多新兴的遥感处理方法,使学生更好地了解国内外高分辨率遥感影像处理方法的研究现状,进而达到高分辨率遥感影像处理精度的需求。目前高分辨率遥感影像的空间分辨率已达到亚米级[4];与中、低分辨率的遥感影像相比,高分辨率遥感影像存在同物异谱和同谱异物的现象更加明显,原有的成熟的处理方法已无法满足现今的高分辨率遥感影像处理精度要求。为此,应在遥感原理与方法课程实践教学中加入新兴的遥感处理方法,如基于深度学习的分类方法;使得学生更好地了解现有的国内外高分辨率遥感影像处理方法。

4结语

为了巩固学生对遥感原理与方法这门课程中遥感原理和遥感处理方法知识的理解和掌握,提升遥感科学与技术专业本科教学质量,本文针对遥感原理与方法课程实践教学中的实践影像选取、实践内容选择和实践方法应用这三个方向进行探索,建议将国内外不同类型的遥感影像、更多的遥感影像预处理、处理内容及新型的遥感处理算法引入到遥感原理与方法课程实践教学中,为今后学生在遥感影像应用实践方面奠定基础。

参考文献:

[1]陈一祥,姜杰,李文梅,等.大数据智能时代”遥感原理与方法”创新教学探索[J].教育现代化,2018,(36):112-113.

[2]林珲,邵芸,杨立民.多云多雨环境遥感研究与应用分析[J].地球信息科学,2006,8(1):7-11.

[3]杨瑞,祁元,苏阳.深度学习U-Net方法及其在高分辨卫星影像分类中的应用[J].遥感技术与应用,2020,35(4):767-774.

[4]孙伟伟,杨刚,陈超,等.中国地球观测遥感卫星发展现状及文献分析[J].遥感学报,2020,24(5):479-510.

基金项目:2018年9月28日桂林理工大学科研启动基金资助项目曲波特征加权能量分割方法,(GUTQDJJ2018065)

作者简介:王玉(1990),女,满族,辽宁本溪人,博士,讲师,研究方向:遥感图像处理。

遥感论文题目范文第3篇

【摘要】随遥感数据的广泛应用,遥感数据快速索引成为遥感数据存储研究的重点之一。针对现有常用索引算法存在的时间与空间开销大的弊端,本论文依据遥感数据所特有的访问时间与访问频率相对集中元数据属性信息,构造遥感元数据影响因子,深入对遥感元数据进行划分,降低索引深度,并通过测试实验表明基于影响因子的元数据索引算法能够有效提高遥感元数据的索引效率。

【关键词】元数据索引;影响因子;Bloom Filter

1.前言

伴随遥感技术的快速发展与遥感数据的广泛应用,遥感影像数据呈现几何式增长,这使遥感数据的存储与检索成为当前研究的热点问题。目前,由于遥感影像的结构特点与关系数据库自身的局限,文件系统存储方式代替关系数据库存储方式已成为遥感数据存储的主流。对于获取遥感数据,用户并不需要直接访问相应的文件系统,只需访问相应的元数据即可。遥感元数据是描述遥感数据的数据,是获取遥感数据的首要条件。因此,研究与改进遥感元数据的管理与查找方法是提高遥感数据文件系统存储方式性能的重要手段。

目前,海量遥感数据存储系统中主要采用基于哈希函数和树型结构的元数据管理方法。基于哈希函数的元数据管理方法在海量遥感数据存储系统中,由于数据存储数量的不确定性,致使很难选出合适的哈希函数;即使选出哈希函数,而一旦更改,则会需要大量的时间与空间开销用于元数据的调整。当使用树型结构的元数据管理方法,按照文件路径访问查找遥感元数据时,对时间和空间方面的开销,将随着遥感元数据的增多而增加。针对上述对遥感元数据管理存在的问题,通过索引方式可以一定程度有效提高元数据的查询速度。但当数据量很大时,同样都会带来时间与空间开销的增大。通过分析传统元数据管理算法存在问题,结合遥感数据自身数据特点,研究新的元数据索引算法,是解决目前存在的元数据访问查找时间与空间开销大问题的重要方法[1]。

本论文将依据遥感数据时间属性与访问属性为参数,构造元数据影响因子。借助遥感元数据影响因子,解决元数据管理时间与空间开销大的问题,以达到对遥感元数据的高效管理。

2.现状研究

元数据管理算法对提升海量数据存储系统的数据操作性能有很大的影响,因此,研究高效的元数据管理算法可以更好的提升海量遥感数据存储系统的数据获取速率。目前,主要的元数据管理算法有目录子树分区算法、基于哈希函数算法与二者有机结合的LH算法[2]。

目录子树分区算法、基于哈希函数算法与二者有机结合的LH算法都是美国计算机科学家与工程师研究提出的元数据管理算法,在一定程度提高了元数据管理性能,提高了查找遥感数据的速度。但同时也随着遥感元数据数量的增加,从不同的角度增加了大量的时间与空间开销。

随海量数据存储与管理成为当前研究的热点,国内在国外研究的基础上提出基于共享池的元数据管理算法[3]和基于DBMS的元数据管理算法[4]。基于共享池的元数据管理算法是通过网络存储器构建共享池,利用哈希函数分布元数据,在避免某一目录成为焦点目录的同时也存在着哈希函数选择困难的问题;基于DBMS的元数据管理算法,通过二维表保存元数据,使用B树建立索引,当元数据信息增多时,元数据查找效率提高有限。

通过对前面5种元数据管理算法分析,结合遥感元数据的分类特征与时间和访问属性,研究新的元数据索引算法,提高遥感元数据管理效率,成为当务之急。

3.遥感元数据分类

遥感数据主要是遥感影像数据,数据多是以影像文件的方式存储。遥感数据根据工作平台可以划分为地面遥感数据、航空遥感数据和航天遥感数据;根据记录方式可划分成像遥感数据和非成像遥感数据;根据应用领域可以划分为环境遥感数据、大气遥感数据、资源遥感数据、海洋遥感数据、地质遥感数据,农业遥感数据和林业遥感数据等[5]。根据遥感数据的划分方式也可以分类相应的遥感元数据。基于用户群体对遥感数据的常用查找方式,可知按照应用领域划分遥感元数据能够快速获取遥感数据。因此,依据遥感数据应用领域的划分方式,划分遥感元数据,采用分布式存储方式既可以一定程度解决元数据检索访问瓶颈问题,也可以最终提高遥感数据获取速度。

4.元数据影响因子

目前,常见的元数据管理算法主要是基于哈希函数和各种树型的管理算法。在元数据量不大的情况下,上述几种元数据管理算法可以很好管理与查询元数据信息。随元数据数据的增加,元数据管理所需的时间与空间开销将会逐步增大,当元数据数量达到TB甚至PB级以上,对于上述每一种元数据管理算法来说,元数据的访问效率都会大大降低;而且上述每一种算法,只是从数据管理的角度,解决元数据管理与查询问题。遥感数据是实用性比较强的数据,数据访问频率具有较强的时间片段性。如果按照以往的数据管理方式,对数据的访问与修改则会很频繁,会造成大量的时间与空间开销。为了解决遥感元数据管理问题,在基于常用的元数据管理方法基础上,依据遥感数据的时间属性与访问属性,研究元数据影响因子,实现对元数据的进一步划分,可提高遥感元数据的检索速度。

在对大量遥感数据属性信息深入分析的基础上,通过定义遥感元数据关注度和遥感元数据活跃度两个影响因子,对遥感元数据进一步深入划分,实现纵向降低元数据检索深度。

遥感元数据关注度因子定义如下:

(1)

其中,S表示遥感元数据关注度因子,表示遥感元数据当前最近的访问时间点,表示遥感元数据的开始访问时间点,表示当前时间点。和均以天作为时间单位。

遥感元数据活跃因子定义如下:

(2)

其中,K表示元数据活跃度因子,f表示元数据被访问次数,与与公式(1)中的定义一致。

遥感元数据关注度因子主要关注遥感元数据的时间特性;遥感元数据活跃因子主要关注遥感元数据的活跃性。通过计算每一遥感数据的元数据关注度与活跃度因子,对遥感元数据再进一步深入划分。

5.基于影响因子的元数据索引算法

当元数据的数量达到TB级以上时,无论采用何种管理方法均无法避免元数据索引性能下降问题。结合上述对于遥感元数据类型的划分和遥感元数据影响因子实现对遥感元数据的重新划分。新的元数据索引算法如下:

(1)依据遥感元数据分类方式,将遥感元数据进行分类。

(2)借助遥感元数据关注因子,把每一类遥感元数据划分为高关注度与低关注度遥感元数据。

(3)在前两步的基础上,借助遥感元数据活跃因子,再次划分遥感元数据:一类是高频遥感元数据,一类是低频遥感元数据。

(4)以Bloom Filter[6]生成分类中高频元数据的摘要串,并通过B树以文件路径或标识为关键字,建立高频元数据索引。

(5)对于低关注度元数据和低频元数据,采用Bloom Filter 生成分类中的元数据摘要字符串,并依据文件路径或标识为关键字,通过哈希方式保存此类元数据。

通过对遥感元数据进行分类,使不同类型的元数据处于不同的分区中;然后通过使用遥感元数据影响因子对元数据进行深入划分。对于高频元数据通过使用B树建立索引,保证用户能够迅速查找到所需的元数据。对于低频元数据通过哈希函数实现保存,由于不需要额外的空间保存索引,在访问频率较低的情况下,大大节约了空间与时间开销。

6.算法性能分析

本论文通过对海量遥感数据元数据进行分类,将海量元数据划分在不同的分区,并运用上述定义的元数据影响因子,进一步细分元数据,在此基础上形成海量遥感数据元数据的索引算法。从时间与空间讲,通过对元数据进行分区,将遥感元数据进行按类划分,将高频遥感元数据划分为多个B树索引,降低了检索深度,大大提高了时间效率;将睡眠元数据划分为多个基于哈希的元数据索引,既降低了哈希函数值的碰撞概率,同时也节省了大量的索引开销,最终实现了对遥感元数据索引时间与空间效率的提升。

7.测试与分析

本论文通过在LINUX系统上开发遥感元数据索引算法实现原型系统,借助本校网络中心遥感元数据作为测试数据。在本人笔记本电脑上搭建原型系统的测试环境。测试环境硬件配置如下:

随着元数据访问请求的增多,两个系统对元数据的查找次数也越来越多,但是使用本文研究的算法时,元数据平均查找次数明显低于常用的目录子树分区算法。因此,可以说明新算法相对较好。

8.小结

在遥感元数据索引算法中,针对常用的元数据索引算法存在的时间与空间开销大的问题,本论文设计了基于影响因子的元数据索引算法,一定程度降低了元数据时间与空间开销大的问题,提高了元数据索引速度。同时也存在元数据影响因子计算参数获取准确性与睡眠元数据的哈希函数深入优化选取问题。针对存在的这些问题,本人将在以后的研究中逐步进行深入优化。

参考文献

[1]牛德姣,蔡涛,詹永照,鞠时光.海量存储系统中的元数据分级索引算法[J].计算机应用研究,2012,29(2):510-513.

[2]BRANDT S A,LAN Xue,MILLER E L,et al.Efficient metadata management in large distributed file systems[C]/ /Proc of the 20th IEEE/11th NASA Goddard Conference on Mass Storage System and Technologies.Washington DC:IEEE Computer Society,2003:290-297.

[3]苏勇,周敬利,余胜生,等.基于共享存储池的元数据服务器机群的设计研究[J].小型微型计算机系统,2007,28(4):734-737.

[4]吴婷,鞠时光,蔡涛.基于DBMS的元数据管理策略[J].计算机应用研究,2010,27(4):1297-1300.

[5]谢毅.海量遥感影像数据存储组织结构研究[D].河南大学,2011.

[6]S.Cohen and Y.Matias.Spectral Bloom Filters.In Proceedings of the 2003 ACM SIGMOD International Conference on the Management of Data, pp.241-252.New York:ACM Press,2003.

作者简介:谢明玉(1988—),女,四川宜宾人,成都理工大学硕士研究生在读,研究方向:软件开发工程与管理。

遥感论文题目范文第4篇

摘 要:以CNKI中国期刊全文数据库为数据源,对我国基于遥感技术的生态环境质量研究领域文献年际变化、主要研究力量、资助基金、高频关键词以及发展脉络等进行探讨。结果表明:从文献年际变化来看,我国生态环境质量研究发文量总体呈显著上升趋势,近年来得到了快速发展;从研究力量来看,北京林业大学总被引频次最高,无论是发文量还是被引频次,都说明高校在该领域的科研水平整体较高;从基金资助来看,生态环境质量研究受到国家以及地方层面的高度关注。

关键词:遥感;生态环境质量;CNKI;研究现状

生态环境是人类生存的基本保障和社会赖以发展的物质基础,生态环境质量状况与人类生活密不可分,如何定量表达生态环境质量状况以及发展趋势、科学评价生态环境质量状况是目前的研究热点。遥感技术具有快速、实时并且可实现大范围监测的特点,在生态环境领域被广泛应用,成为评价区域生态环境的有效手段。随着“3S”技术和计算机技术的快速发展,生态环境质量评价研究也进入了快速发展时期,对环境质量进行动态监测、分析和判别,更有利于制定相应的环境保护策略,了解环境动态变化及发展趋势。

1 资料与方法

以CNKI中国期刊全文数据库为数据源,分析生态环境质量的研究现状及研究热点。2021年1月20日,在“主题”字段以“生态环境质量”和“遥感”为检索词检索相关中文文献,检索时间截至2020年12月31日。为提高精度、减少误差,通过多次检索和筛选,人工剔除不相关文献,最后确定研究数据共593篇科研文献,以文献发表数量、被引频次等指标分析国内生态环境质量遥感研究发展态势。

2 结果与分析

2.1 文献年际变化 文献总量可以代表科学界对某一领域的关注程度,也可以反映该领域的发展速度和发展历程。1996—2020年期间,我国生态环境质量研究发文量总体呈显著上升趋势。通过拟合趋势线发现我国生态环境质量研究文献数量年度变化趋势呈线性增长,R2为0.82,说明生态环境质量研究得到越来越多的关注与重视。从统计分组学方法来看,我国生态环境质量研究大体经历了起步、緩慢发展、快速发展3个阶段。1996—2004年总计发文量36篇,占近20多年总发文量6.07%,发展基本平稳;2005—2015年总计发文量296篇,占近20多年总发文量49.92%,发展较为缓慢;2016—2020年总计发文量261篇,占近20多年总发文量44.01%,发展较为迅速。由图1可知,我国生态环境质量研究文献总量呈逐年增加的态势,随着研究的不断深入和全面,我国生态环境质量研究今后仍是热点。

2.2 主要研究力量 CNKI数据库检索关于我国生态环境质量遥感研究发文量前5的机构如表1所示,位列前5的研究机构发文量总数为78篇,占总发表文献数量的13.15%。其中,北京林业大学以20篇发文量在生态环境质量研究领域中位列首位,占总发表文献数量的3.37%,其次是成都理工大学、福建师范大学、福州大学以及长安大学。此外,我国生态环境质量研究主要集中在农林院校以及与农业资源与环境等学科相关的各高校或研究所。从总被引频次来看,北京林业大学总被引频次最高。无论是发文量还是被引频次,都说明高校在该领域的科研水平整体较高。

2.3 资助基金 由表2可知,593篇生态环境质量文献涉及基金项目39个,其中位列前五的国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家重点基础研究发展规划以及中国科学院知识创新工程项目资助的文献共计120篇,占总发表论文的20.24%,说明我国生态环境质量研究受到国家以及地方层面的高度关注。

2.4 高被引文献 文献的引用情况可以作为评价文献质量的重要指标,也可以从侧面反映该领域研究的热点和重点,一定程度上能反映出该领域学术发展脉络[6]。选取CNKI数据库中生态环境质量研究领域总被引频次前20篇文献进行统计分析。由表3可知,我国生态环境质量研究主要集中在生态环境质量评价、评价指数的确定以及动态监测等方面。国内学者致力于生态环境质量的理论与实践研究,并取得了丰硕成果,对环境质量进行动态监测、分析和判别,更有利于制定相应的环境保护策略,了解环境动态变化及发展趋势。

2.5 主要关键词 关键词作为1篇文献的核心与精髓,可以将文章准确、精炼地表达出来,对关键词进行统计分析有助于研究者了解该领域的研究热点及趋势,快速掌握科研动态。利用CNKI对我国593篇生态环境质量研究文献进行关键词检索,获得生态环境质量研究领域出现最多的关键词,主要为生态环境质量、生态环境质量评价、生态环境、GIS、遥感生态指数、研究区、主成分分析、生物丰度指数、植被覆盖度指数、地理信息系统等(图2)。这些关键词在一定程度上反映了与之相关的研究是生态环境质量相关研究的热点。

3 结论与讨论

研究结果表明,1996—2020年,借助遥感技术,我国生态环境质量研究发文量总体呈显著上升趋势,该领域研究正处在快速发展阶段。我国生态环境质量研究发文量最多的机构和被引频次最多的机构是北京林业大学;我国生态环境质量研究主要以国家层面的基金资助为主;国内对生态环境质量的研究主要集中在生态环境质量评价、评价指数的确定以及动态监测等方面。随着科技的进步,对环境质量进行动态监测、分析和判别,更有利于制定相应的环境保护策略,了解环境动态变化及发展趋势。

参考文献

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[4]史吉平,张夫道,林葆.长期定位施肥对土壤腐殖质理化性质的影响[J].中国农业科学,2002(02):174-180.

[5]史吉平,张夫道,林葆.长期定位施肥对土壤腐殖质结合形态的影响[J].土壤肥料,2002(06):8-12.

[6]安显金,李维.基于CNKI的我国生物炭研究趋势文献计量学分析[J].农业资源与环境学报,2018,35(06):483-491.

(责编:徐世红)

遥感论文题目范文第5篇

【摘要】当前,水利水电工程测绘方式已经脱离了以往的仪器与人工合作的测绘方式,新增了现代化的遥感测绘技术。通过与传统仪器人工测绘方式的对比,遥感技术具有统计全面、建模效果手段多以及误差较小的优势。在水利水电工程测绘中应用遥感技术可以监测更为广阔的范围,将检测误差降到最低,除此之外,还能有效的监测水利水电工程中是否存在漏洞。遥感技术在水利水电工程测绘中的应用是今后测绘事业发展的主要趋势。

【关键词】遥感技术;水利水电;工程测绘

引言

所谓测绘就是指以先进的观察监测处理技术为操作媒介,获取、处理、存储、表达、提供以及应用地球表层的自然要素、人为要素的地理属性以及空间位置等。自从新中国成立以来,我国以黄河、长江及其各个支流为建设核心的水利水电工程测绘事业有了十分迅猛的发展。本文主要分析了遥感技术在水利水电工程测绘中的具体应用。

一、遥感技术概述

从广义上讲,遥感技术是根据电磁波原理,应用各种传感器比如卫星、飞机等,对远距离目标所辐射或反射的电磁波信息进行搜集、处理、成像,进而对地面各种景物进行探测和识别的一项综合技术。目前,该技术在测绘工作中的应用比较广泛。相较于传统测绘技术,遥感测绘技术具有明显优势: ①覆盖范围广,能全面了解所在区域地理情况,获取大范围的地面实物信息; ②受主观因素干扰较小,根据不同目标物所产生的电磁波能准确区分出不同地区、不同物体,测量数据精度高,比如利用遥感技术可对矿区资源所在范围进行定位,进而有效避免资源浪费和不合理开采导致的生命安全问题; ③超越了地形、地貌限制,开发了宇宙空间,能进行全天候、全方位、动态实时的检测,确保信息获取的及时性。

二、遥感技术在水利水电工程测绘中的应用

1、测绘水利水电工程的构造稳定性

遥感技术主要以光波及声波为测绘媒介,观察及分析空间地理情况,进而观察地质构造中是否存在断层。通常情况下,山川河流是水利水电工程建设的主要依托物,进而在监测、测绘区域地质。不过以往的水利水电工程测绘技术通常情况下,只能判断区域地质是否存在断层,但对于断层是处于休眠状态还是活动状态不能准确的测绘出来,因此,在实际水利水电工程中往往会出现由于断层判断不准确而导致的工程停工,由此严重的减少了施工方的经济利益。而通过利用遥感技术,不仅可以随时监测当地的断层情况,汇总整理断层的情况,同时还可以准确判断该区域的断层的活跃状态,为今后的报表绘制提供了强大的依据。除此之外,遥感技术还可以对地质中的特殊状况进行监测,例如是否存在溶洞及地下河等。这些特殊的现象会严重影响到工程的质量,而利用遥感技术则可以有效避免这些问题,提高水利水电工程的建设质量。

2、测绘水利水电工程的渗漏可能性

遥感技术当前已广泛应用于地质测绘工作中,其不仅能获取丰富的信息资源,还能有效确保信息时效性,尤其在宏观测绘上发挥着重要作用,有利于进行地质情况的监测。在大比例的地籍测绘与地质图的绘制中,遥感技术与实际地质情况相互融合、相互补充,能反映真实的地质情况。

将遥感技术应用于水利水电工程地质情况的测绘中,可以有效勘察出水利水电工程是否存在渗漏情况,同时可以构建地质防渗漏实体趋势分析、

常用的趋势面分析方法主要有多项式趋势面和二维傅立叶趋势面两种, 在防渗漏构造的研究中,通常运用多项式趋势面进行拟合分析。多项式趋势面是由幂级数组成的,其优点是系数计算比较容易, 而且根据经验, 很多地质变量如地层层位的高度。地下水位的高度及地层厚度等,一般用较低次的多项式趋势面就能拟合得较好。但值得注意的是, 使用多项式趋势面并不能认为渗漏过程就是某个多项式函数的变化过程,因为渗漏对象有着很复杂的变化过程,形成具有复杂形态的曲面,多项式趋势面只是用来拟合这个复杂的曲面, 并不能完全真实地反映实际的渗漏形态变化过程。

三、遥感测绘技术应用前景探究

遥感测绘技术的应用将成为我国测绘技术的一个全新的应用阶段,一些相关的技术研究部门也要能够在理论上加强研究,对市场的发展方向要能准确的分析判断,在观念意识上进行有效提升,资金方面的支持也要能够保障。只有将遥感测绘技术的应用领域有了拓展,才能够推动相关领域的进步。遥感测绘技术自身的适应环境能力比较强,有着很高的技术性, 这些方面都是其技术推广的基础, 所以对其要能够充分重视。

再有是遥感测绘技术要想得到长久的发展,就要能够将这一技术的应用价格最大程度的降低,这是影响技术推广普及的关键因素,将遥感测绘技术所带来的工程费用进行降低来为技术推广提供方便。另外就是要能够对遥感测绘技术的空间分辨率进一步的提升,使之能够更好的应对地质监测的实际问题。

总之,遥感技术应用是当前水电水利工程测绘工作中非常重要的一项内容,也是未来测绘行业发展的必然趋势,该技术在地质探测、环境资源监测、地质灾害研究、工程矿区勘探测量中都发挥着传统技术无可比拟的优势,对于确保测绘结果精确性和准确性具有重要作用,发展前景十分广阔。未来,我们应对遥感技术进行更深一步的研究,力争实现遥感分析解译的定量化与精确化,并使其与 GIS、GPS 形成一体化的技术系统。

结语

遥感测绘技术的发展应用对诸多层面都有着很大的影响,其技术自身的一些优势,使得在检测面上比较广泛,能够实时检测和动态检测等,因此其应用的效果较好。而水利水电工程测绘是水利水电的重点项目,将遥感技术应用于水利水电工程测绘中,不仅可以有效监测工程的地质情况、隐蔽工程等,而且可以进一步提高工程的质量。因此,当前加强对水利水电工程测绘工作中遥感测绘技术的理论研究就有着实质性意义。

参考文献

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[5]双学珍,张智涌.信息化技术在水利水电工程施工管理中的应用现状及发展方向[J]. 科技展望,2014,19:8.

遥感论文题目范文第6篇

学号:201007641)

摘要: 对中国湿地以往的研究中遥感技术的应用予以回顾,讨论遥感技术近年来在中国湿地资源利用与保护过程中的应用的意义,并在此基础上总结遥感技术在土壤上的应用。

关键词: 遥感技术 中国湿地 应用 意义

1 引

湿地自然生态系统与森林,海洋并列为世界三大生态系统,享有“地球之肾”的美称,是自然界最富生物多样性的生态景观之一。湿地是指陆地上常年或季节性积水或过湿的土地与生长栖息于其上的生物物种构成的独特生态系统。它不仅在净化环境,调节气候,改善人类居住条件等方面具有重要作用,而且是众多的动植物,尤其是珍稀濒危物种中的鸟类,两栖类等生长栖息之处,具有较大开发潜力的自然土地资源。由于湿地介于陆地和水体之间,兼有水,陆生态位,因而具有较高的生产力;同时具有丰富多样的生物种群而成为天然的物种库。中国是世界上湿地类型多,面积大,分布广的国家之一,而且还有独特的高原湿地。近些年来由于人口与土地资源等原因,中国湿地已经进行了一定规模的开垦,或受到干扰和破坏,及时准确的掌握湿地资源的现状和动态具有重要的意义。而且随着计算机和数据处理技术的发展,遥感和地理信息技术逐渐称谓研究地球表面变化研究的主要手段。遥感技术具有覆盖范围广,信息量大,获取信息快,更新周期短等特点,为湿地环境状况提供了有效的信息源;地理信息系统有较强的空间信息处理和分析能力,具有空间性和动态性,能准确分析和综合地对复杂的地理信息系统进行空间定位和动态分析。因此遥感技术的发展以及地理信息系统对遥感信息处理,分析的强有力支持,使遥感技术成为宏观检测最重要的手段。

遥感技术的方法与原理

2.1对于湿地研究的工作方法

对于湿地的遥感调查,以遥感信息为主,利用遥感技术(RS)波段多、视域广、信息丰富、现势性强等优势,结合已有的地质、水文、土地、湖泊、河流、海洋及环保等与湿地有关的信息资料,采用全球定位系统野外定点方便、精确度高的特点,并采取多源信息相互印证的工作方法,室内解释与野外实地调查相结合,解释资料与已知成果相结合,提高了遥感解译的效果和质量。

首先,收集遥感数据和其他专题资料,对遥感数据进行几何纠正、融合、镶嵌和分福等处理,得到具有统一地理坐标、相互配准的多元基础数据库,通过数据分析,得到各时相湿地的的初步解译结果;然后,结合野外勘察,建立详细解释标志,验证各期湿地初步解译结果,经室内再解译、分析判断、修改补充和整理,获得各期湿地信息提取结果,利用GIS软件的空间分析技术提取湿地的变化信息,并对变化进行统计分析;最后,对导致湿地变化的原因进行研究探索。湿地数据处理包括遥感图像几何纠正、图像增强、图形镶嵌等,其主要技术流程包括多时相遥感影像以及其他GIS数据源的坐标配准、湿地信息分类提取、统计分析以及空间分析等。

2.2湿地地物光谱的测量和特性分析

遥感信息的分析识别主要依据地物反射光谱随波长变化情况,即地物反射光谱特性,地 物反射光谱特性是应用遥感图像区别地物目标的物理基础,不同的地物具有不同的反射光谱特性,因而,湿地地物反射光谱的测量分析也是进行湿地遥感应用研究的重要基础,我国科研工作者在此方面进行了深入分析。在中国最大沼泽湿地三江平原沼泽区,沼泽湿地面积约110多万公顷,占全国沼泽面积的十分之一,是中国沼泽分布最广,最集中的地区之一,在此进行的沼泽湿地地物光谱测量分析,对湿地地物的识别提供了重要的依据;中国最大的野生芦苇区新疆博斯腾湖苇区湖滨湿地面积约为4万公顷,年产芦苇25万吨,且芦苇株高、径粗、叶茂、纤维长,是优质的造纸原料,在此开展的芦苇光谱特性测量分析,为高精度的芦苇分类识别及生物量的估测奠定了基础;中国重要的海滨湿地江苏海岸带滩涂湿地总面积为756万公顷,约占全国海涂总面积的20%,这一沿海滩涂的地物辐射测量对海滨湿地资源结构的分析有着较高的参考价值。在这些测量分析中得出:湿地植物光谱与盖度、长势有关外,背景环境(微地貌、排水情况)等也有影响;可从光谱反射差异上分辨出植被类型小叶樟、蒲草、甜茅、苔草、芦苇等[1];在以芦苇产量估测为目标的芦苇反射光谱测量中,符合大多数绿色植物反射光谱特性规律,在可见光区光谱反射率不超过10%,随着波长增加到40%,在近红外区达40%以上。但芦苇叶片的多少、大小等对反射均有影响,不同的生态群落(旱生、湿生、混生等)、叶绿素含量等也导致光谱反射率的差异,由此,可分辨出不同类型和长势等级的芦苇,为芦苇生物量的估测提供了依据[2];在可见光区,芦苇、水、稻田对太阳辐射的反射率均比较接近,但在近红外区有的升高、有的降低,反射率曲线幅度离散,这种现象为选择陆地卫星近红外波段图像进行芦苇资源调查提供了依据;在海滨滩涂的辐射测量中得出,在0.8~1.1um波段,各种滩涂类型辐射值之间差异较大,可分出草滩、泥滩、粉砂滩等,为海滨湿地空间结构及生物资源分析打下了基础[3]。

2.3湿地土壤含水量的反演

土壤湿度的遥感监测主要从可见光到近红外(380~2500nm)波段,通过建立土壤湿度与反射率的关系对土壤水分进行估计[4]。Bowers等指出,土壤含水量对土壤水分与水分吸收强度之间有很好的线性关系[5],当土壤的含水量增加时,土壤的发射率就会下降。Bowers等[6]还指出,随着土壤水分的增加时,土壤的光谱反射率在整个波长范围内降低,尤其在760nm,970nm,1190nm等水分吸收波段,反射率下降更为明显。对于植被和土壤来说,这是由于入射辐射在水的特定吸收带处被水强烈吸收所致。

1978年Philip等[7]就指出,在光谱的可见光波段,潮湿的土壤与干燥的土壤相比,反射率明显下降,所以在下雨的时候,湿的地方光线总是很暗。而Liu和Baret等[8]的研究表明,土壤光谱反射率在一定的土壤水分临界值之下时随土壤水分的继续增加而增加,而这个临界值通常大于田间持水量。

2.4土壤含水量的光谱反演

湿地土壤由于土壤含水量的不同,具有多种土壤形态,从湿地干土到含水量较大的淤泥,从河岸的滩涂到湿地水体中的悬浮泥沙,都具有不同的光谱响应特征,影响水体的光谱响应。 1968年Ben-Gera,Dalal相继利用近红外波段的吸收系数准确的测出土壤含水量。1991年Ben-Dor修改了NIRA方法,使其适用于高分辨率遥感数据的土壤分析。

3 遥感技术在湿地的实际应用

我们结合天津市湿地保护总体规划,本着重点突出、确保监测质量、有所创新、不断拓展遥感应用领域的原则,充分利用航天遥感多源、多时相的优势,开展天津市2001 年度湿地保护卫星遥感动态监测工作。

鉴于目前没有湿地保护分类国家标准,在参考相关文献的基础上,我们做如下分类:1 .泻湖湿地;2 .河流湿地;3 .湖泊湿地;4 .海岸滩涂;5 .人工湿地;6 .沼泽湿地;7 .干枯河流。 从遥感解译统计数据看,市内六区湿地面积2001 年比1 999 年减少49 . 9 公顷,年均减少 5 . 2 % , 全市干枯河面积为7354 . 2 公顷,除市内六区和宁河县外,人工湿地面积都有不同程度的增加。从我市大型水库遥感解译数据看,水库占地面积远大于实际水面面积,其中,北大港水库占地面积为 16400 . 0 公顷,实际水面面积为 13455 . 3 公顷,于桥水库占地面积为 11042 . 0 公顷,实际水面积为 5925 . 1 公顷,七里海水库占地面积为 5321 . 0 公顷,实际水面面积为 5081 . 0 公顷,团泊洼水库占地面积为 16377 . 0 公顷,实际水面积为 5117 . 2 公顷。尽管这次遥感动态监测基本涵盖了市域陆地各种湿地(低潮时水深不超过 6 米的水域除外),但遥感监测湿地总面积仍比规划数据少 33008 . 1 公顷。

卫星遥感湿地保护动态监测数据表明,天津市湿地主要由坑塘洼地构成(含水库、湖泊和人工湿地等),占天津市域湿地总面积的75 % ,其次是有水河流,占湿地总面积的11 % ,干枯河占全市湿地总面积的4 % ,而干枯河占河流总面积的25 % ,部分干枯河内已经种植了农作物。

近年来,天津市域湿地萎缩,湿地污染加重,湿地生态遭到破坏。由于自然和人为等多方面原因,天津自然界长期演变形成的湿地正在不断退化和丧失。造成这种状况的主要原因是,大量水库、塘坝拦截了客水,使洼淀的水资源不能及时补充,各地大规模兴修农田水利,城乡建设规模不断扩大,海河流域降水减少,水污染对湿地环境的严重影响等,因此,如何尽快摸清我市湿地现状,查找湿地环境恶化成因,制定合理的保护和利用湿地规划,已经成为天津湿地保护工作的当务之急。

卫星遥感影像包含大量城市信息,只有将城市遥感监测、解译数据信息化,才能更好地发挥卫星遥感在城市管理和决策中的作用,遥感应用才能实现从信息提取到信息管理、信息分析和辅助决策的转变。

4. 遥感技术在湿地研究中的应用展望

在30多年的时间里,各种遥感数据源都广泛地应用于湿地的研究中。从对湿地范围的变迁、生态系统的演变进行的宏观监测,到湿地组成成分的遥感信息提取、湿地环境因子的反演等,都不断地拓展和探索着遥感数据的应用技术。高光谱遥感技术在实地研究中的应用日益增多,在对湿地水体的信息提取,湿地土壤湿度的监测、湿地植被的精细分类以及湿地类型的划分方面作如下展望:

1)遥感技术应用于湿地研究方面的数据源呈现多源化。多源遥感数据的获取、处理、分析及其相互之间的融合使用将成为湿地遥感技术研究中的发展趋势;而利用多元遥感数据,发展复合分类法技术,有助于湿地因子提取和湿地分类精度的提高,将进一步促进遥感影像分类技术在湿地研究中的应用。

2)高光谱技术在湿地植被生物量估测研究方面具有很大的潜力。

3)建立湿地土壤含水量与湿地边界的相关性分析,并通过湿地含水量的反科学界定的湿地范围。

4)湿地植被群落精细分类技术的研究。

5)由于人类活动的加剧和自然因素的干扰,已经造成了许多湿地生态系统的破坏和湿地资源的严重丧失,大片的自然湿地逐渐分离破碎[9],即使在我国湿地资源最丰富的三江平原也已经没有了集中连片的湿地[10],自然湿地在景观上的斑块化和功能退化已经既成事实[11-12],因此,湿地的研究与保护刻不容缓。

我局遥感应用成果,得到了有关部委和天津市政府的充分肯定,成为市政府实施电子政务、数字城市战略,获取城市资源环境空间信息的重要手段。我们将密切注视卫星遥感技术的最新进展,紧紧结合城市管理和城市信息化建设需要,努力创新,通过开展卫星遥感新技术、新方法的试验和示范应用,不断拓宽卫星遥感技术在管理中的应用领域和范围,积极探索新的服务机制和途径,逐步建立城市遥感动态监测和评价体系,为城市信息化、政府科学决策和经济、社会、资源、环境实现可持续发展服务。

参考文献

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然资源学报,2002,17(6):836-841. 11.汪爱华,张树清,何艳芳.RS和GIS支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究[J].地理

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