针对传统的遥感影像解译速度缓慢、效率较低、人力物力需求量大等问题,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台,利用Landsat TM/OLI遥感影像,采用分类回归树(Classification and Regression Tree,CART)方法,对1990~2016年北京市土地覆被/土地利用变化(LUCC,Land Use and Land Cover Change)开展了遥感解译研究,分析了北京市土地覆被/土地利用时空动态变化特征和耕地、人造地表面积变化的驱动机制。研究表明:①GEE在区域尺度遥感数据分析和处理等方面具有方便快捷的优势。②CART方法进行遥感分类精度较高,研究所得的6期土地覆被/利用数据产品与训练样本交叉验证的学习精度均在93%以上,方法可靠有效。2010年的分类产品与测试样本混淆矩阵的验证精度为88.67%,Kappa系数为0.86。2010年的分类产品与GlobeLand30\|2010数据的空间一致性为74.0%,其中林地一致性高达84.28%;两套产品中,人造地表、草地和水体面积比重相差不足1%,各地类面积构成一致性较高。③北京市主要土地类型为耕地、林地和人造地表,面积比重为90%左右;1990~2016年期间人造地表和林地面积呈增加态势,耕地和水体呈萎缩态势,其中,人造地表面积增加1 371 km2,增幅高达87%以上,耕地萎缩幅度近40%;1990~2016年北京市平原地区人造地表由圈层状的“摊大饼”扩张态势向“遍地开花”扩张态势转变;人造地表的扩张主要通过对耕地的侵占实现。人口快速增长、经济快速发展以及政策等社会经济发展因素驱动北京市土地覆被/土地利用的演化进程。
Google Earth Engine(GEE)是一种基于云建立的地理空间处理平台,可以针对地理空间数据进行分析,实现全球范围内海量遥感数据的并行处理,为遥感大数据、大区域研究提供支持。MODIS积雪覆盖制图是利用MODIS资料建立的全球积雪覆盖产品,已广泛应用于区域乃至全球的气候与环境监测中。GEE云平台存储着百万景遥感影像,其中包括覆盖全球的MODIS逐日积雪产品MOD10A1 V5数据和Landsat数据。以新疆西南部3个研究区为例,选取GEE云计算平台存储的Landsat数据,应用NDSI提取积雪范围作为地表覆盖真值,对MOD10A1展开精度评估。结果表明:2000~2016年新疆西南部积雪季MOD10A1的平均总体准确率达82%,平均误判率为2.9%,平均漏判率为58.8%。在晴空条件下,MOD10A1总体准确率可达98%,不同区域的地形及云量是影响MOD10A1精度评估的主要因素。GEE云计算平台可以快速有效地筛选高质量无云的Landsat数据,对全球范围内积雪区的MOD10A1进行精度评估,以在线地图的形式直观显示误判和漏判区域,并利用GEE提供的简单云分函数计算区域云量,使云量对MOD10A1积雪分类精度的影响更具区域代表性。
基于资源三号卫星立体像对、SRTM及地形图等数据,对珠峰地区南北坡14条大冰川1974~2012年的物质平衡进行评估,分析了物质平衡变化的特点。结果表明:①1974~2012年研究区整体冰川物质平衡为-0.31±0.03 m w·e·a-1,其变化趋势总体上呈加速的趋势(1974~1999年为-0.27±0.03 m w·e·a-1,1999~2012年为-0.35±0.06 m w·e·a-1)。南坡物质损失(-0.38±0.03 w·e·a-1)大于北坡(-0.27±0.03 w·e·a-1),各冰川间物质平衡差异大。②气温升高是珠峰地区物质亏损的主要原因,局地地形与气候影响冰川物质平衡的空间差异。北坡海拔5 500~6 000 m之间,表碛区域冰川消融相对于裸冰区域更加强烈,且随海拔变化存在先上升后下降的趋势。局地气候差异和表碛厚度分布的不均匀致使物质损失的海拔相关性差。③冰川物质强烈消融,导致部分冰川表面和末端形成冰湖,冰湖的形成与扩张同时加速了冰川消融。
地理处理服务不仅提供常见的GIS空间分析功能,还支持建立复杂的地理处理模型并能将模型发布为网络服务,提高了空间数据分析功能和共享能力。以兰州新区秦王川盆地为研究区域,根据DRASTIC模型地下水脆弱性评价方法,确定模型各评价因子的评分,采用层次分析法确定各评价因子的权重值;在ArcGIS平台下通过ModelBuilder可视化建模环境构建了符合研究区域的地下水脆弱性评价地理处理模型,并通过ArcCatalog将地理处理模型发布为网络服务,利用ArcGIS API for JavaScript创建了地理处理服务的Web客户端应用程序,在客户端调用该服务自动编制兰州新区秦王川盆地地下水脆弱性评价图,实现了地下水脆弱性评价功能的网络共享,减少了评价图编制的复杂性与工作量,为地下水脆弱性评价模型的广泛应用提供了一种新途径。