高等级公路路域植被信息反演与植被环境监测评价

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41171397
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    郭云开
  • 依托单位：
    长沙理工大学
  • 学科分类：
    D0716.区域环境质量与安全
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

以ASTER、IKONOS两种不同尺度影像为数据源，以南方丘陵地区高等级公路路域植被环境为研究对象，立足定量遥感理论研究前沿，探索"多阶段目标决策反演"这一理念在研究中将叶片的非朗伯特性考虑进"EPROSPECT+SAILE"耦合模型；针对针叶结构，拟构建"LIBERTY+SAIH"耦合模型；按照多阶段目标决策反演的思路，结合植被分类结果和光谱特征等先验知识，构建适合南方丘陵地区的LAI、VC、三维绿量﹑叶绿素和植被健康指数的反演模型；基于多时相遥感数据探索"变化矢量分析法"在高等级公路路域植被环境动态监测中的应用；研究高等级公路路域植被环境质量评价的指标体系。.通过研究可拓宽遥感基础理论成果的应用领域，促进遥感定量反演理论在生态环境监测评价中应用研究的深化，为南方丘陵地区乃至全国的高等级公路路域植被环境快速定量化监测评价提供丰富精准的信息，使全国路域植被环境的治理和保护更加合理、科学。

结项摘要

公路的建设和发展给人类的生活带来了巨大便利，促进了区域间经济发展，但是，公路建设也给周边的自然、生态、人文环境带来了复杂的影响，公路环境正面临严峻的生态环境威胁。因此，深入分析我国公路建设和运营中带来的环境问题，科学合理地开展公路环境研究、评价和治理已成为一项迫切的任务。本课题依据公路环境评价要求，以定量遥感理论为基础，选取南方丘陵地区长沙-湘潭、常德-吉首、浏阳-醴陵高速公路为试验路域，以多时相的TM/ETM+、IKONOS、SPOT影像为数据源，结合野外“星地同步”试验，按照“遥感机理-建模-反演-试验-应用”的研究思路，以动态、定量的手段分析公路的修建和运营对路域植被健康状况的影响，并取得了一定先进性研究成果：.（1）采用光谱微分技术对路域植被光谱进行处理，分析可知，光谱数据的一阶、二阶微分在一定程度上消除了土壤背景对目标物光谱的影响；不健康植被、针叶植被的光谱曲线整体上分别低于健康植被、阔叶植被。.（2）修正PROSPECT+SAIL叶片-冠层耦合模型：考虑进单片叶子的非朗伯特性、叶倾角分布的任意性、土壤二向反射等特性，加入热点参数，对模型进行进一步修正并耦合，其对路域植被生态环境因子反演具有更高的精度和普适性。.（3）提出并构建了路域植被健康指数(HVHI)，利用熵值法和层次分析法相结合的主客观赋权法计算得到植被健康各因子的权重，通过回归分析构建HVHI。目前国内外尚无基于路域植被健康情况构建HVHI的研究。.（4）利用基于概率统计方法进行纹理滤波，提取影像纹理因子，结合遥感因子、地形因子建立路域植被三维绿量的遥感反演模型，例如浏醴高速反演精度达0.8930。.（5）应用不同尺度的遥感影像，反演了高速公路建设前、建设中和运营后近10年来多时相的影像路域植被信息（叶面积指数LAI、覆盖度VC、三维绿量HLVV﹑叶绿素CHL和健康指数HVHI），制作了变化强度和变化类型专题图。.本课题在分析大气、土壤、水系保护等方面进行路域植被环境影响分析基础上，以LAI、VC、HLVV、CHL和HVHI为评价指标，建立了更加适合南方丘陵地区路域环境健康的评价指标体系和评价等级体系。结合监测评价结果，针对性地研究路域生态环境的保护对策和方法，为公路生态环境评价、监测和防治提供更丰富的理论参考和技术支持，促进其评价技术体系的建立与完善，成果具有重要的理论意义和社会意义。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（1）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
基于FLAASH与QUAC模型的SPOT 5影像大气校正比较
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开
  • 通讯作者：
    郭云开
高等级公路路域三维绿量提取分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    测绘科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;张源;张文博
  • 通讯作者：
    张文博
非等时距灰色预测模型在连拱隧道监测中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    现代隧道技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;谢腾;程刚;乐小勇
  • 通讯作者：
    乐小勇
路域植被覆盖度时空变化遥感定量反演
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;王杨
  • 通讯作者：
    王杨
路域植被覆盖度时空变化遥感定量反演
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;王杨
  • 通讯作者：
    王杨

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其他文献

高光谱组合变换下土壤Cd含量GWR模型反演研究
  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2018.11.014
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    雷宇斌;刘宁;郭云开;刘磊;李丹娜
  • 通讯作者：
    李丹娜
不同采样间隔下分数阶微分对土壤重金属高光谱数据的影响
  • DOI：
    10.13474/j.cnki.11-2246.2018.0311
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蒋明;郭云开;钱佳;丁美青
  • 通讯作者：
    丁美青
南方典型植被遥感丰度信息提取
  • DOI：
    10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0176
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;刘海洋;蒋明;朱佳明
  • 通讯作者：
    朱佳明
利用辐射传输模型和随机森林回归反演LAI
  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2019.06.004
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;刘雨玲;张晓炯;许敏
  • 通讯作者：
    许敏
粮食产区农用地土壤重金属Cd的高光谱反演
  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2020.06.010
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;章琼;钱佳;张思爱;谢晓峰
  • 通讯作者：
    谢晓峰

其他文献

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郭云开的其他基金

高温差地区光谱解混反演路域植被空间格局的辐射传输模型研究
  • 批准号：
    41671498
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    67.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
面向路域植被退化评价的叶片/冠层耦合模型研究
  • 批准号：
    41471421
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    85.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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