地球大数据支撑下的粤港澳大湾区生态环境遥感监测评估

本书基于地球大数据和遥感技术，全面收集和分析粤港澳大湾区的生态遥感数据，从土地利用、海岸线变迁、湿地生态、热岛效应等典型生态要素出发，系统探讨地球大数据在生态监测与评估中的应用方法。通过梳理区域生态现状及其历史演变，揭示大湾区生态安全的关键问题与发展态势，深入解析区域生态状况的时空变化规律，并为生态灾害风险评估和预警提供技术支持。全书从多维度剖析粤港澳大湾区的生态特征，为区域生态保护、经济社会可持续发展及国家生态安全战略提供科学决策依据。

目录
“地球大数据科学论丛”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 粤港澳大湾区概况 1
1.1.1 区位特征 2
1.1.2 自然环境特征 2
1.1.3 社会经济特征 4
1.2 大湾区生态环境遥感监测的意义 5
1.2.1 监测的必要性 5
1.2.2 监测的难点 6
1.3 生态环境遥感监测方法进展 7
1.4 地球大数据机遇 9
参考文献 9
第2章 粤港澳大湾区土地覆盖遥感监测与分析 11
2.1 土地覆盖遥感监测研究现状 11
2.2 数据源与数据处理 13
2.2.1 遥感影像收集与预处理 13
2.2.2 野外调查数据 13
2.3 粤港澳大湾区土地覆盖分类体系 14
2.3.1 分类体系 14
2.3.2 遥感解译标志 15
2.4 土地覆盖分类方法 16
2.4.1 遥感指数提取 17
2.4.2 决策树构建 18
2.4.3 变化检测及产品更新 18
2.4.4 分类后处理 19
2.4.5 精度验证 20
2.5 遥感土地覆盖多时序分类结果与变化分析 21
2.5.1 土地覆盖分布及变化状况 21
2.5.2 土地覆盖面积变化分析 24
2.5.3 土地覆盖类型转化分析 25
2.5.4 沿海区域填海概况分析 27
2.6 典型城市扩张演化分析—— 以深圳市为例 32
2.6.1 案例背景 32
2.6.2 研究区概况 32
2.6.3 城市扩张特征分析 35
2.6.4 结论 45
2.7 小结 45
参考文献 45
第3章 粤港澳大湾区海岸线变迁遥感监测与分析 48
3.1 海岸线遥感研究现状 49
3.1.1 海岸线遥感提取方法 49
3.1.2 海岸线变迁特征分析 51
3.2 研究区与数据介绍 52
3.2.1 粤港澳大湾区海岸线概况 52
3.2.2 数据获取与预处理 52
3.3 海岸线遥感提取与变化分析方法 54
3.3.1 海岸线类型划分与遥感解译 54
3.3.2 海岸线空间分形维数特征分析 55
3.3.3 海岸带面积变动与海岸带土地利用类型分析 56
3.3.4 海岸带开发利用强度分析 57
3.4 粤港澳大湾区海岸线时空变迁分析 57
3.4.1 大湾区海岸线类型结构变化分析 57
3.4.2 粤港澳大湾区海岸线空间分形维数分析 61
3.4.3 粤港澳大湾区海岸带面积变动与土地利用类型分析 62
3.4.4 粤港澳大湾区海岸带开发利用强度分析 63
3.5 小结 64
参考文献 64
第4章 粤港澳大湾区湿地监测与评估 67
4.1 湖库水质遥感监测与分析 67
4.1.1 水质参数遥感监测现状 68
4.1.2 研究区与数据源 69
4.1.3 粤港澳大湾区水质遥感监测方法 71
4.1.4 粤港澳大湾区核心城市湖库水质遥感监测与分析 76
4.1.5 总结与展望 82
4.2 红树林遥感监测与分析 82
4.2.1 粤港澳大湾区红树林空间分布格局 83
4.2.2 深圳湾红树林时空演变分析 88
4.2.3 深圳湾红树林种间分类 93
4.3 湿地生态安全评估 99
4.3.1 湿地生态安全评估研究现状 99
4.3.2 研究区与数据源 100
4.3.3 湿地生态安全评估方法 101
4.3.4 湿地生态安全状况分析 105
4.3.5 湿地生态安全综合评估 108
4.3.6 湿地生态安全影响因子探测 109
4.3.7 粤港澳大湾区湿地保护与管理建议 112
4.4 小结 114
参考文献 114
第5章 粤港澳大湾区热环境及热岛效应分析 118
5.1 城市热环境遥感监测研究现状 119
5.2 融合MODIS与Landsat8的粤港澳大湾区地表温度拼接 121
5.2.1 研究区及数据源 122
5.2.2 多源影像融合拼接模型（MI-FSM） 123
5.2.3 验证方法 125
5.2.4 粤港澳大湾区多时相地表温度拼接实践 126
5.3 时空降尺度融合参数配置对产品误差的影响 132
5.3.1 多源卫星地表温度产品降尺度超分模型发展现状 133
5.3.2 数据源及预处理 135
5.3.3 影响降尺度模型的核心因素及定量分析 136
5.3.4 U-STFM时空融合方法 137
5.3.5 融合MODIS和Landsat的粤港澳大湾区地表温度产品融合 139
5.3.6 结论 145
5.4 基于深度神经网络的高时空分辨率地表温度产品降尺度 146
5.4.1 时空融合降尺度模型 146
5.4.2 研究区域 149
5.4.3 数据集 149
5.4.4 模型方法介绍 150
5.4.5 精度评估指标 158
5.4.6 试验结果及讨论 158
5.4.7 结论 170
5.5 基于地表温度的城市热岛效应成因多尺度分析 171
5.5.1 研究区及数据源 172
5.5.2 地表温度反演 174
5.5.3 热岛强度划分 175
5.5.4 热岛比例指数 176
5.5.5 深圳罗湖区城市热效应分布探测及成因分析 176
5.5.6 结论 184
5.6 小结 184
参考文献 185
第6章 粤港澳大湾区生态质量监测与评估 192
6.1 生态质量评估研究现状 193
6.1.1 国内外生态质量评估研究进展 193
6.1.2 粤港澳大湾区生态质量评估研究进展 194
6.2 连续时间序列遥感生态状况评估模型 195
6.2.1 遥感生态状况评估模型（RSEI） 195
6.2.2 模型的不足 196
6.2.3 模型的改进 197
6.3 粤港澳大湾区生态质量演变分析 200
6.3.1 URSEI主成分分析结果 200
6.3.2 1990～2020 年生态质量状况时空分布 201
6.3.3 生态质量市域及主城区统计对比分析 203
6.3.4 生态质量分级统计 206
6.3.5 生态质量变化检测 209
6.3.6 多时期生态质量5km 格网变化分析 213
6.4 生态质量变化驱动力分析 217
6.5 小结 219
参考文献 220
第7章 粤港澳大湾区生态安全监测及风险评估 223
7.1 粤港澳大湾区森林火灾风险预警 224
7.1.1 森林火灾发生风险遥感预警研究现状 225
7.1.2 研究区与数据 227
7.1.3 森林火灾风险预警模型构建 229
7.1.4 模型预测结果与性能分析 233
7.1.5 大湾区森林火灾风险预警 238
7.2 粤港澳大湾区城市地面沉降监测 240
7.2.1 研究意义 240
7.2.2 研究现状 241
7.2.3 研究区与数据 243
7.2.4 研究方法 245
7.2.5 大气校正效果评估及分析 252
7.2.6 地面沉降监测实例 255
7.2.7 结论 261
7.3 小结 262
参考文献 262
第8章 结语与展望 267