长时间序列遥感监测
卫星遥感对地观测具有重访性特点，随着遥感技术几十年的发展，迄今已经积累了大量的各种遥感时间序列数据，这些时间序列数据较为真实地反映了地表在一个长时间范围内的动态变化情况，而地表变化几乎与全球变化的各个方面都密切相关，包括全球土地利用/覆盖变化、气候变化、全球生物圈变化、环境变化等，因此，基于时间序列数据集(如NOAA/AVHRR、MODIS、Landsat等)，对地表趋势时空动态变化的研究对遥感学科以及与之相关各学科的发展有非常重要的意义。小编整理了近年来发表的14篇最新研究论文供您赏析。
主题关键词： 遥感时间序列时空特征驱动因素
- 论文汇编
- 摘要：煤火作为一种全球性环境灾害，具有持续时间长、治理难度大的特点，对生态环境、生物健康和能源安全造成了极大威胁。煤火的演化是一个时空连续的过程，地表温度LST（Land Surface Temperature）是反映其演化规律的关键指标。随着多源遥感数据的不断积累，时间序列方法逐渐成为探测煤火的重要手段，通过地表热异常确定煤火位置对煤田灭火工程有重要的现实意义。地表温度数据是随机性的复杂时间序列，给长时间序列煤火监测带来了挑战。为此本研究以新疆三道坝煤田火区为研究对象，构建了一种基于时序分解STL（Seasonal-Trend decomposition procedure based on Loess）的煤火监测方法。首先基于Landsat卫星影像和谷歌地球引擎GEE（Google Earth Engine）云平台，构建研究区1998年—2023年的地表温度长期时间序列，对地表温度序列进行STL时序分解，分析其时空变化趋势，并利用趋势分量、随机抽样一致性RANSAC（Random Sample Consensus）算法来判断煤火区域及演化周期。结果表明：STL时序分解后可以有效分离地表温度长时间序列数据中的季节性和随机波动影响，分解后的趋势项更能精准反映出地表温度长时间尺度下的演变趋势；2016年现场20个实测发火点中，16个位于趋势项分量平均值、极差值的高值区域；RANSAC算法分析1998年—2023年煤火演化过程，结果与实地调查基本一致，验证了本研究构建的STL时序分解方法在煤火监测中的有效性和可靠性。综上，本研究构建的方法提高了煤火的监测精度，增强了对复杂时空变化的适应性，可为后续的煤火监测和治理提供参考。关键词：煤火识别;STL分解;Landsat;LST时间序列;热红外遥感926|1054|1<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2026-04-22
- 摘要：遥感地表温度产品是城市热环境演变研究的重要数据源。然而，受遥感器回访周期长及云雨天气情况下数据缺失等因素影响，高分辨率地表温度产品的代表性不足，导致精细尺度下城市长时序热环境的研究受限。本研究利用Landsat和MODIS遥感数据，采用时空融合方法重建了2013年—2022年武汉市核心城区夏季长时序高分辨率地表温度均值，并在精细尺度对武汉市热环境演变进行了分析。结果表明：（1）重建的高分辨率地表温度均值产品与地面站点观测数据具有较强的一致性，同时可以反映精细尺度下城市热环境时空变化的高度异质性；（2）2013年—2022年，武汉市主城区高地表温度区占比呈现降低趋势并沿新城组群向周边区域扩张，原本独立的高温区域逐渐连接成片；（3）2013年—2022年，武汉市各新城组群夏季高地表温度区除东南新城组群外皆呈现出扩张趋势，其中北部、西部、西南部扩张明显。本研究可为精细尺度下城市热环境的时空格局研究提供支撑，对城市生态文明建设和可持续发展具有重要意义。关键词：城市热环境;地表温度均值;地表温度重建;多源时空融合;时空演变;M-K趋势检验;时空分辨率;武汉市696|1470|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2026-02-09
- 摘要：地表温度是区域和全球地表物理过程中的关键参数，基于遥感的地表温度研究得到国内外学者的广泛关注。本文基于Web of Science 核心数据库，利用VOSviewer和CiteSpace软件对1985年—2023年间收录的关于遥感地表温度的论文进行文献计量研究，分析了文献数量、研究机构和国家、作者、发文期刊和关键词等信息，并结合当前研究热点展望未来趋势。结果表明：（1）遥感地表温度近年来呈现快速增长的趋势，中美两国在该领域研究贡献尤为突出。中国学者在遥感地表温度领域发挥着中流砥柱的作用，各机构间展现了密切的合作关系，并呈现出国际化的研究格局；（2）遥感地表温度的研究领域仍以基础学科为主，并逐渐转向应用学科，在载文期刊中，Remote Sensing以714篇的发文量位居第一，而Remote Sensing of Environment的总被引次数遥遥领先；（3）AVHRR、MODIS、Landsat等地表温度数据被广泛使用，研究爆发词由早期的植被指数、土壤等转移到机器学习、局部气候带等新领域。重建、降尺度与时空融合等方向成为遥感地表温度领域近十年的新兴研究热点。关键词：遥感;地表温度;文献计量学;研究热点;发展趋势;应用领域;卫星数据2486|2525|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2025-11-03
- 摘要：近年来，关于大气CO2施肥效应（β）的定量研究逐渐成为全球碳循环研究的热点。大气中的CO2浓度不断上升在很大程度上影响着总初级生产力（GPP）的变化，进而可能对净生态系统生产力（NEP）产生影响。因此在全球气候变化背景下，准确定量描述GPP对于大气CO2上升的响应（
- 摘要：围填海是海岸线变迁、滨海湿地退化和近海海洋污染的重要原因，围填海管控和治理关乎国家海岸带保护和生态文明建设。目前缺少关于全国尺度围填海类型及其空间分布的高频次遥感动态监测，对于围填海治理措施在空间上还未能有效跟踪监测。基于Landsat时间序列遥感影像，采用海岸线与围填海一体化遥感动态监测方法实现了2010年—2015年、2015年—2018年和2018年—2020年3个时段中国海岸带围填海空间分布信息提取，以及相应时段退围还海与退围还湿措施空间分布信息的提取，数据成果以矢量格式存储。形成与海岸线变迁时间同步和数据基础统一的全国尺度时间序列海岸带围填海动态遥感监测成果，对于海岸线资源保护和海岸带生态环境治理效果评价意义重大。成果显示，在21世纪的第二个十年，中国沿海新增围填海的面积急速衰减，围填海增速得到了有效控制；退围还海、退围还湿措施主要表现为将养殖坑塘恢复为海涂和海面，且速度在2018年—2020年突增，这与2018年起国家对围填海管控相关政策的执行力度空前增强有直接关系。构建的海岸带围填海动态遥感监测数据集能为国家海洋和海岸带管理与科学研究提供基础数据保障，并为全球SDG 14.5的实现提供重要支持。关键词：遥感;围填海;动态;海岸带;中国1071|1837|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-12-30
- 摘要：开展城市群建设用地扩张时空变化特征分析，对优化城市群空间格局、促进区域协调发展具有重要意义。本文以全国19个城市群为研究对象，基于1990年—2020年全国中等尺度分辨率的遥感影像数据，进行城市集中建设区提取，并从城市群扩张进程、城市群发展阶段、城市群扩张模式以及城市群重心迁移规律等方面开展了研究。结果发现：（1）近30年全国19个城市群城市规模变化曲线总体呈现“S”型，城市群扩张进程大致可分为缓慢扩张、快速扩张和平稳扩张3个时期；东部城市群进入快速扩张期比西部早10年左右；多数城市群在2015年之后进入平稳扩张期。（2）至2020年，19个城市群均处于较高级别发展阶段，内部中心城市与外围城市之间的空间扩张协调度不断提高；东部城市群整体处于更高级别的城市群发展阶段。（3）基于城市群在不同方向的扩张规模，全国19个城市群的空间扩张模式可以分为环状扩张、扇状扩张、轴状扩张，空间扩张模式与城市群内部核心城市的数量、位置和影响力密切相关。（4）从城市群重心位置变化来看，84%的城市群的重心位置在30年间相对稳定，基本位于核心城市或邻近核心城市的同一地市内，城市群的核心城市吸引力强，外围城市建设规模扩张较为平均。长时序、高精度的城市建设规模监测能够全面地反映城市群发展进程与模式，为城市群空间高质量发展规划与决策提供信息支撑与科学依据。关键词：城市群;扩张进程;扩张模式;时空特征分析3809|8017|4<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-12-30
- 摘要：近年来，四川省冬春季森林草原火灾频发，对当地生态、百姓和消防人员的生命财产安全造成巨大威胁。本研究旨在基于多源遥感观测数据探究2001年—2021年四川省森林草原火灾的时空特征，服务于该区域未来火灾预警防控等需求。该研究基于MCD64A1、Fire_CCI51和MCD14ML等多源遥感数据提取研究区域有效火点数据，运用地理信息系统探究森林草原火灾时序趋势及空间分布，并采用数理统计、自适应模糊神经网络两种方式探究气象、可燃物和地形等影响因子与火灾的相关性。结果显示，该区域2001年—2014年火灾频率及过火面积呈上升趋势，1—5月为火灾高发期；火灾空间分布具有异质性，主要集中于四川省西南部，而近期东北部的草原火灾明显增加；森林火灾发生与可燃物含水率的相关性较高，草原火灾发生与相对湿度的相关性较高，同时推测人为因素对草原火灾的诱发存在较大影响。该项研究基于多源遥感观测数据对2001年—2021年四川省森林草原火灾时空特征进行了定性与定量的分析，为该区域森林草原火灾防控预警等需求提供有效先验信息。关键词：遥感;四川省;MCD64A1;Fire_CCI51;MCD14ML;森林草原火灾;空间分布;时间趋势;时空特征1678|5809|1<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-12-30
- 摘要：阿拉伯板块持续向北挤压欧亚板块，促使阿富汗—巴基斯坦边境应力场变化、局部闭锁和破裂失稳，导致2022年6月21日发生了6.0级帕克提卡浅源地震，这是该地区近10年发生的最大地震。本文利用GCOM-W1卫星AMSR-2微波辐射计观测的微波亮温（MBT）数据，运用时空加权两步法提取了地震前后、震中周边超百万km2范围内的MBT残差，揭示了MBT时空演变特征与正异常现象的多态性。联合降雨、土壤湿度及CH4、CO温室气体卫星观测数据，结合区域地质条件和地表覆盖类型，逐一进行了多态MBT正异常的归因辨析。研究表明：（1）震中东南部印度河平原和西北部卡拉库姆沙漠显现MBT正异常，可归因于孕震应力激活的岩石空穴粒子（P-hole）从孕震区向上传递到第四系盖层，导致地表浅层介电常数降低；（2）临震期高山地区显现MBT正异常，可归因于应力激活的P-hole向高山低温区传递，并聚集在砂性沉积岩盖层，致使砂性盖层微波介电常数降低；（3）震中西北部沿赫拉特断裂带显现MBT正异常，与临震期断层拉张有关，可能受到煤系CH4、CO沿断层与矿井逸出产生的温室效应影响。本研究对于西亚地区地震微波遥感观测及地震异常识别有重要意义，对全球其他地区的地震遥感监测及异常认知也有参考价值。关键词：遥感;微波亮温;地震异常;P-hole;微波介电;温室效应;地应力场变化372|1441|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-11-27
- 摘要：2021年9月16日四川省泸县发生MS 6.0地震，利用FY-2H地面长波辐射数据产品（OLR）分析研究区8月27日至10月1日长波辐射异常分布及变化。结果显示，研究区内震中东北部最先出现异常，异常整体呈北西—南东分布；时空演化呈现出初始增温—异常加强—高峰—衰减—平静的特征，与岩石受力应变破裂所经历的微破裂—破裂—加速破裂—破裂过程演化特征吻合。结果表明，天体引潮力对此次地震具有诱发作用，长波辐射异常一定程度上表征了地震孕育过程中应力应变的辐射变化。之后，利用NOAA卫星长波辐射产品数据追踪验证异常时段（9月11日—17日），发现两者结果表现特征较为一致，进一步说明了FY-2H卫星长波辐射数据可较好地应用于地震异常监测。关键词：遥感;FY-2H;短临异常;泸县地震;长波辐射;引潮力1052|2513|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-11-06
- 摘要：浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分，其粒径等级PSC（Phytoplankton Size Class）是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部，呈现半封闭特征，PSC现场测量数据集主要来自于近几年开展的航次观测实验，采样点在空间和时间上分布稀疏不均，因此需要结合高频次、覆盖范围广的遥感反演技术来填补现场实测数据的不足。本文基于MODIS/Aqua传感器在2002年8月—2022年5月期间的海表遥感反射率产品，应用Sun等（2019）构建的PSC遥感反演模型，生产PSC长时序数据集。数据集以Matlab标准格式存储，共包含238个文件，便于各软件读取（下载方式：DOI：10.17632/mjg5s9p4wp.3）。产品精度验证结果显示：卫星反演与现场测量结果较为一致（小型、微型和微微型浮游植物的平均绝对百分比误差分别为22.9%、11.4%和35.0%）。同时不同海域的空间分布对比验证发现，优化调整后的叶绿素a反演算法能提高PSC反演模型效果，使其更贴近于现场测量值。基于本数据集的PSC长时序分布统计结果显示：近岸海域主要以小型浮游植物富集，离岸水域主要以微型浮游植物为主。从典型区域的多年月平均曲线来看，以小型浮游植物为例，渤海中心和长江口区域都存在春（5月）、夏季（7月）“双峰”特征，而北黄海区域则呈现春（4月）、秋季（10月）“双峰”特征。同时南黄海和东海离岸海域的春季峰值更显著，分别位于4月和3月。本数据集有助于精细化分析理解黄海、渤海和东海浮游植物各项生理、生态功能的时空变化规律，同时又可以作为水体环境监测常规项目，值得推广使用。关键词：卫星遥感数据集;浮游植物粒径等级;渤黄东海;MODIS1910|2220|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-19
