4.1总体研究成果

该方向的主要研究成果包括卫星多光谱遥感和无人机高光谱遥感两个方面。卫星多光谱遥感方面，实验室利用所获取的遥感数据，对不同区域进行了大面积、长周期的土地利用变化、农业灾害、自然环境监测等，为土地资源、城市建设发展规划、环境信息监测、智慧农业发展等提供了崭新的工具，这些新型技术的应用已经并正在使空间技术、地球科学、环境科学等方面的研究发生重大变革；无人机高光谱遥感则主要针对高光谱数据预处理、区域范围内农作物的长势、分布情况以及遥感相关机理进行了详细的数据挖掘与应用。通过遥感技术产生相关专题应用，可以进一步提升威海市在卫星光谱遥感方面的自主创新能力和竞争力，同时对于促进城市建设、资源环境合理开发与保护，实现可持续发展，具有重大的现实意义。

4.2重点研究成果

（a）土地利用动态变化自动监测及相关应用专题产品制作

实验室利用卫星遥感影像具有覆盖范围大和快速成像的特点，实现了威海市二十年土地变更调查，为当地政府机关核查各市、县的土地变更调查工作、监测土地利用总体规划的实施情况、通过图斑变化检查是否有违法用地情况提供了重要的技术支持。制作的相关专题产品如下：

1.威海市20年土地利用动态变化自动监测。通过自动化分类技术，能够快速准确掌握威海市土地利用变化情况，精度可达到85%。

图23 1995-2015威海市土地利用变化遥感监测

2.威海市20年海岸线扩张情况：图中绿色代表1995.05.15的土地覆盖情况，红色代表2015.05.22的土地覆盖情况，蓝色代表水体，监测结果表明，海湾、海港处填海造地工程浩大，土地增加约17km⟡，占整个研究范围的3%。

图24 1995-2015威海市海岸线扩张变化遥感监测

3.威海市文登南海新区2007-2017年新增建设用地3D效果图：通过获取遥感影像上城市建筑面积变化、楼房阴影面积，结合实际调研情况，可以提取到新增建筑物的位置、楼层高度等信息。可以直观、清晰的反映出一个城市新增建筑的变化，并将其做成3D动态成果展示出来。

图25威海文登南海新区建筑3D效果图

（b）威海市仙姑顶森林火灾遥感监测

2014年威海市仙姑顶森林发生火灾，景区大门高大的牌坊后一片火海，损失严重。实验室通过第一时间获取受灾前、后影像，对受灾范围、面积及受灾程度进行模拟并对灾情发生后的恢复速度进行了评估，通过对遥感图像的统计与评估，威海市政府仅用2年时间就恢复到了90%以上。

图26森林覆盖面积变化及2015.05.22到2016.06.25新增的植被

（c）威海市拉曼葡萄庄园葡萄病虫害高光谱遥感监测

葡萄易受天气、降雨等条件影响，对于大面积的葡萄园疾病预防，通常以人力巡查为主，费时费力，成本较高。实验室通过与威海市拉曼葡萄庄园合作，为其提供了一种基于无人机高光谱遥感的病虫害发生源快速定位方案。监测结果与实地勘测结果误差可以控制在10%以内，实现了葡萄疾病的精确预防。

图27葡萄园及无人机获取的高光谱遥感影像

图28根据其光谱差异获取的葡萄园病虫害分布情况

（d）山东省Modis地表温度反演

地表温度(Land Surface Temperature，LST)是地学研究中一个非常重要的参量，是全球变化研究中的关键参数,对水文、生态、环境和生物地球化学等研究有重要意义，在城市气候研究中陆面温度也是不可或缺的一项。实验室通过获取高时间分辨率、高覆盖面积的山东省Modis温度遥感数据，制作了山东省近15年来温度变化专题图，并计算了山东省地表温度变化趋势，最终得出，山东省15年来总的温度呈上升趋势，无论是白天还是夜间，白天平均每年上升0.19 °C，夜间平均每年上升0.03 °C，白天的上升速率大于夜间。

图29山东省白天（左图）、夜晚（右图）地表温度15年变化图

图30山东省地表温度变化趋势图

（e）威海市凤林工业园区河道水体重金属含量监测

利用遥感及野外测量手段对威海市凤林工业园区河道水体土壤和表面水中重金属含量以及其空间分布情况进行了监测。结果表明：水样中铜、砷、汞元素超出了国家海水质量标准。沉积物中锌、铜、镍元素超标，主要集中于上游河段。河段两侧发现疑似排污口，水体重金属污染主要来源是未经处理的工业废水和生活污水随雨水冲刷于河段中，最后汇入黄海。为保证威海市海洋经济健康发展，政府应加强该河段污水处理建设、实行科学治理，发展海洋资源优势。

图31凤林园区河道全部采样点分布图

图32河道水体As、Cu、Hg污染空间监测分布图