福州大学遥感信息工程研究所
Institute of Remote Sensing Information
Engineering, Fuzhou University
福州大学遥感信息工程研究所成立于1999年(原名福州大学地球信息科学与技术研究所)，主要致力于环境与资源遥感应用领域的研究和高级人才的培养工作。
研究重点主要围绕与国计民生息息相关的环境资源和区域可持续发展问题，利用先进的遥感对地观测技术对海峡西岸三大中心城市(福州、厦门、泉州)和三大流域(闽江、晋江、九龙江)开展区域生态环境监测和评估；针对三大城市的城市环境变化、城市热岛效应以及三大流域的水环境和沿岸生态环境变化开展了一系列科学研究。此外，还开展了面向对象的高分辨率影像地物信息提取、不同传感器数据对比以及多金属矿化带蚀变信息辨析等多领域的应用研究。先后承担了国家科技攻关重中之重项目专题、国家自然科学基金、国家教育部、国家地调局和爱尔兰、澳大利亚、日本等许多国内外重要项目。
在长期的遥感研究中，开发了多项创新技术：
水体信息提取技术(MNDWI) 热红外影像细化技术(TIS)建筑用地提取技术(IBI)不透水面提取技术(NDISI)三维城市热岛模型(DUM)
城市热岛比例指数(URI) SCS影像融合技术青磐岩化信息增强技术
其中MNDWI已被国际上评价为世界上精度最高的水体指数；IBI是国际上唯一没有权属争议的建筑指数；NDISI是国际上唯一的不透水面指数；热红外影像细化技术是世界上细化程度最高的技术。研究所迄今已在国内外核心刊物上发表论文150多篇，并被SCI/EI收录40多篇。研究成果分别获得福建省科学技术二、三等奖。
研究所由高素质专职和兼职科研人员组成，全部具有博、硕士学位，有多人拥有国外学位或在国外进修学习的经历。拥有福建省“地图学与地理信息系统”重点学科。近10年里已先后培养博硕士研究生50多名。
研究所师生合影
地址：福州大学城福州大学环境与资源学院环境南楼，350108
徐涵秋：所长、教授、博士生导师，福州大学环境
与资源学院教授委员会主任。1992年获爱尔兰国立大学(布尔代数创始人布尔所在大学)全额奖学金赴该校攻读博士学位，并从事博士后研究。回国后组织和发展了福州大学地球信息学科，创建了福州大学遥感信息工程研究所(原名：地球信息科学与技术研究所)。
在教学和科研上主要致力于环境与资源遥感方向。先后主持了国家科技攻关重中之重专题、国家自然科学基金、国家教育部高等学校骨干教师项目和爱尔兰、澳大利亚、日本等许多国内外的重要科研项目。独立或以第一作者撰写的研究论文分别发表在我国最高学术杂志《中国科学》《科学通报》和专业权威杂志《遥感学报》《地理研究》《生态学报》以及《International Journal of Remote Sensing》《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》等国内外著名学术刊物上。研究论文在国内外得到许多引用，在《2009年中国期刊高被引指数》一书中被列为“中国学科高被引作者”；在《遥感学报》发表的1篇论文列该刊所有论文年均引用次数的第1名，并入选中国科学技术信息研究所评出的“中国百篇最具影响国内学术论文”；在《International Journal of Remote Sensing》上发表的论文被列为“大陆学者3S领域引用最高的100篇论文”。研究成果分别获得福建省科学技术二、三等奖。
先后被分别邀请参加主办著名美国《科学》(Science) 杂志的美国科学促进协会(AAAS) 和IEEE学会；入选或担任：美国Marquis科学与工程名人、剑桥国际名人传记中心教育名人、国际人口– 环境研究网(PERN)专家组专家、美国《The Open Remote Sensing Journal》杂志编委、国家教育部学位与研究生教育发展中心专家、国家科技部国际科技合作管理专家、中国科协首批参与联合国咨商工作专家、中国遥感应用协会理事、中国自然资源学会教育工作委员会委员、福建省遥感学会副理事长、福建省环境工程重点学科学科带头人；先后被评为福建省优秀共产党员、福建省高校优秀共产党员、福州大学优秀科技工作者、优秀教育工作者。
在长期的遥感研究中，开发了多项创新技术。在国际权威遥感刊物上发表了3个遥感指数，
在国际上为数不多的专题类遥感指数中占有重要的地位。所提出的遥感创新技术主要有：
•改进型水体指数MNDWI•压缩数据维建筑用地指数IBI•不透水面信息指数NDISI•三维城市热岛模型DUM•热红外影像细化技术TIS•城市热岛比例指数URI•影像融合技术SCS
•青磐岩化热液蚀变信息提取技术
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周永康同志听取项目汇报
研究成果得到多方关注，中央政治局常委周永康同志(时任国土资源部部长) 曾亲临现场听取项目汇报；日本庆应大学福井教授对合作研究成果给予了高度的评价；美国哥伦比亚大学网站对城市化的研究成果作了积极的评价；美国气候变化科学计划提交美国国会的报告、美国环境与自然资源科技委员会的报告
都引用了城市热岛的研究成果。
美国科技媒体VerticalNews以“来自福州大学的遥感研究”为题对建筑用地提取成果进行了报道；剑桥科学文摘(CSA)将城市化的论文推荐为相关领域的25篇热点研究论文之一；国际城市热岛网站将城市热岛的论文列入地面城市热岛的19篇论文之一；《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 》载文推荐使用所创建的MNDWI指数；所开发的SAVFS软件被国际IAMG收入其官方网站。
潘文斌：博士，副教授、硕士生导师，福州大学环境与资源学院副院长。获中科院理学博士学位。先后在日本国立环境研究所和韩国国家环境研究所研修淡水环境生态修复技术。担任福建省环境科学学会学术委员会副主任、福建省生态学会理事、福建省再生资源行业协会特邀常务理事、福建省环境科学学会理事、福建省环境工程评估中心常聘专家。
长期从事基于遥感与地理信息系统的流域水文和环境模型研究，承担省科技厅等科研项目多项，已在《生态学报》《应用生态学报》等刊物上发表论文30余篇。近年来建立了一套包括流域与区域地表过程和人地关系数据提取与分析的方法，以及基于RS/GIS技术的降雨－径流和水环境质量模拟的技术方法体系。主要研究成果已应用于(1) 宁德市城市环境规划(2005年－2020年), (2) 将乐经济开发区与漳州华安工业集中区规划环评, (3)
武步溪流域模式中的下游水质预测。
闽江流域水文环境建模
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曾悦：博士，副教授，硕士生导师。获厦门大学博士学位。
主要从事资源与环境管理和基于3S技术的决策支持系统等方向
的研究。
近年来主要从事福建龙岩新罗区畜禽养殖环境管理决策系统的研发。系统以3S技术为主要支撑手段，将各种环境、社会等信息数据库和地理空间位置、相关法律法规等信息有机的相结合，从多角度实现对新罗区畜禽养殖业信息管理和决策的可视化、空间化。利用多种因子和畜禽养殖的各种相关信息进行空间分析，为当地政府进行提供强有力的决策支持。
温小乐：博士，副教授。获福州大学博士学位。从事水环
境遥感、环境规划与评价等领域的教学科研工作。先后主持福建省自然科学基金、福建省科技三项等多项科研项目，并参与了多项国家和省部级重要科研项目的研究工作。在国际《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》以及国内环境、地理类权威期刊《环境科学》、《环境科学学报》、《地理科学》上公开发表学术论文10多篇，其中被SCI收录2篇，EI收录2
篇。
吴萍莉：讲师，毕业于英
国利兹大学，获地理信息系统流域动态管理专业硕士学位。从事地理信息系统应用及三维空间数据结构等方面
的研究。
近20年闽江福州段水质的时空变化
主要侧重三维空间数据的拓扑关系及其可视化显示技术。利用GPS和SektchUp、3D Max等三维建模工具获取研究区空间数据，并基于ArcEngine技术开发具有空间分析功能的三维地理信息系统。已先后主持2 项福建省自然科学基金项目以及福州大学科技发展基金资助项目，参与了多项国家和省部级重要科研项目的研究工作，发表学术论文多篇。
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集成城市环境遥感系列技术的成果“城市环境遥感监测的若干关键技术及其应用研究”获得福建省科学技术二等奖(自然科学类
)
发表于《遥感学报》的论文“利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)提取水体信息的研究”入选“中国百篇最具影响国内学术论文”，是福建省唯一入选论文。
评选是通过计算各篇论文的引用情况(自引率超过40%的被淘汰)，最后按照论文的创新性、论文的文献类型、热点论文、论文发表的期刊水平等来选取出百篇最具影响国内学术论文。
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水体信息提取技术(MNDWI)
针对美国学者McFeeters的水体指数无法区别水体和建筑用地信息的问题，提出MNDWI指数，有效地解决了McFeeters指数存在的问题。成果发表在《International Journal of Remote Sensing》和《遥感学报》等国内外权威遥感杂志上。该指数自2005年提出以来，已经被国内外引用超300次。《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》近期载文，通过美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的高光谱数据、约翰霍普斯金大学实验室的实测光谱数据模拟和各种混合象元比例的严格验证，认为该指数是目前全球最好的水体指数；法国国际发展农业研究中心将几种水体指数应用于识别塞内加尔干旱区的池塘，结果表明MNDWI指数精度最高；德国Erlangen- Nürnberg大学利用MNDWI作为决策树分类指标，其精度要比McFeeters指数的指标提高12个百分点；西班牙、埃及等学者的应用也认为MNDWI要好于McFeeters的水体指数；南非约翰内斯堡大学的研究人员还发现MNDWI指数可以很准确地鉴别矿区废水；在印度《国家湿地图集》一书中，MNDWI是鉴别湿地、区别水和非水信息的最主要技术，是水体混浊
度标定的唯一技术。
厦门岛周边的湛蓝海水(左)经该技术处理后(右)，
显示出环带状的非点源污染
法国论文的图件表示MNDWI精度最高(左上)可分离度(右1)最好
印度《国家湿地图集》应用MNDWI
鉴别湿地
日本(左)与埃及尼罗河(右)应用MNDWI的实例
德国应用MNDWI作为
最佳提取模型
美国USGS研究论文中的评测图表示MNDWI的精度最高(直方图中柱子最短
)
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城市建筑用地提取技术(IBI)
长期以来，世界上的各种遥感指数都是采用影像的原始多光谱波段来构建，几十年来这一构建原理和形式并没有明显的变化，以致碰到复杂地物(如建筑用地)，传统的指数构建原理和方法就显得束手无策。因此，首次提出了将多光谱波段降维成三个专题指数波段，并利用这三个指数波段(而不是影像的原始波段)来构建IBI建筑指数。它突破了传统的指数构建理论和方法，大
大提高了建筑用地的提取精度。
福州建成区建筑用地提取
利用IBI指数首次揭示的三维建筑用地光谱特征空间
成果发表在《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》《International Journal of Remote Sensing》等国际著名遥感杂志上。后者破例地将其长达9页的论文作为通常只能发表3-5页的“快讯”来快速发表，表现了对这一成果的重视；美国科技媒体则以“来自福州大学的遥感研究”为题报道了这项技术。
不透水面信息提取技术(NDISI)
针对高、中分辨率影像分别开发出不透水面信息的增强和提取技术。该技术无需进行水、土壤等噪音信息的预先掩膜和预处理工作，解决了国外方法普遍存在的这一问题。成果发表在美国摄影测量与遥感学会会刊《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》上。该杂志主编、Kappa精度评价的创始人Congalton 教授用“extremely well written”(写得极好)来评价该论文。美国科技媒体则以“福州大学的新近研究为遥感增添了新的数据”为题报道了这项技术。
高分辨率影像不透水面提取技术
利用该技术将高分辨率GeoEye影像中每一座
房屋和每一条道路提取出来
中分辨率影像不透水面提取技术
独有的去植被覆盖信息技术还可以探测出植被冠层掩盖下的道路信息，如福州左海IKONOS影像南边
行道树遮盖下的道路都能被提取出来
泉州市区影像及其增强的不透水面信息
本技术(左)比其它不透水面提取技术(右)
更准确地增强了福州市区不透水面信息利用NDISI指数首次揭示的三维不透水面光谱特征空间
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城市热岛研究技术
三维城市热岛模型(DUM)
长期以来城市热岛都只能以二维图形表示。三维城市热岛模型的创立使得城市热岛第一次能够用三维图形来形象地表示城市热岛的岛状形态，它可以在三度空间内全面地揭示城市热岛的形态特征。成果入选中国遥感卫星地面站建立20
周年大型卫星遥感图集。
热红外影像细化技术(TIS)
现有的热红外卫星影像数据的分辨率都在百米左右，无法满足城市热环境研究的实用要求。针对这一情况，开发了热红外影像的细化技术, 将百米热红外影像的分辨率提高到米级，细化了近1000倍，超过了当前世界上报道的最高细化等级(10m)。该技术可以侦测到每幢建筑物的温度，监测城市点状热源，大大提高了卫星
热红外技术的实用价值。
左：福州温泉公园米级卫星影像；中：120m粗分辨率热红外影像，无法辨认地面地物；右：采用细化技术后，地物的温度差异清晰可辨。颜色从蓝到红代表温度从低到高。建筑物表现为红色高温，每幢建筑物不同的红色调都对应着每一特定的温度。
美国圣地亚哥三维城市热岛模型
福州盆地三维城市
热岛模型
城市热岛比例指数(URI)
针对不同年份的城市热岛效应难以进行定量比
较的问题，提出了解决这一问题的新观点：即不同年份之间的城市热岛效应的对比，不能仅考虑温度本身的高低，还要考虑构成城市热岛的不同温度等级占城市建成区的面积比例大小，以及它们的温度强度对形成热岛的贡献程度。据此开发的
URI使得不同年份的城市热岛效应得以科学的度量和对比，相关论文已经被国内外广为引用。
其他创新技术
青磐岩化蚀变信息增强技术该技术创建了青磐岩热液蚀变信息提取模型，使得RGB合成的蚀变图像中的绿色通道能够用真正的矿化信息来显示丰富了热液蚀变信息的增强和提取类型。
SCS高保真影像融合技术
西藏东南地区矿化信息影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常蓝色：氧化铁蚀变异常
原始影像(左)经过SCS算法融合后(右) 空间分辨明显提高，且很好地保留了原影像的色彩。
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研究所论文分别发表在《中国科学》《科学通报》和专业权威杂志《遥感学报》《地理研究》《地理科学》《生态学报》《环境科学》《宇航学报》以及International Journal of Remote Sensing, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Computers & Geosciences等国
内外著名学术刊物上。
作者Xu Hanqiu
论文名
Analysis of impervious surface and its impact on urban heat
environment using the Normalized Difference Impervious Surface Index
发表杂志
发表卷期
收录SCI、EI
Photogrammetric Engineering
2010, 76(5)
and Remote Sensing
Xu Hanqiu,
Urban expansion and heat island dynamics in the Quanzhou region,
Ding Feng, Wen
China
XiaoleXu HanqiuXu HanqiuXu HanqiuXu HanqiuXu Hanqiu, Chen BenqingXu HanqiuXu HanqiuXu Hanqiu, Wang Xiaoqin, Xiao GuirongXu Hanqiu, MacCarthy I徐涵秋张铁军李春华徐涵秋陈荔聪
徐涵秋张铁军李春华徐涵秋徐涵秋吴学文徐涵秋张铁军孙小丹孙小丹温小乐徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋
温小乐徐涵秋李婉晖徐涵秋李婉晖徐涵秋
徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote
Sensing
A new index for delineating built-up land features in satellite International Journal of imagery Remote Sensing Extraction of urban built-up land features from Landsat imagery Photogrammetric Engineering using a thematic-oriented index combination technique and Remote SensingModification of Normalised Difference Water Index (NDWI) to International Journal of enhance open water features in remotely sensed imagery Remote Sensing Evaluation of two absolute radiometric normalization algorithms for pre-processing of Landsat imagery Geosciences Remote sensing of the urban heat island and its changes in Xiamen Journal of Environmental City of SE China Sciences Assessment of the SFIM Algorithm An assessment of land use changes in Fuqing County of China
using remote sensing technology
A remote sensing and GIS integrated study on urbanization with its impact on arable lands: Fuqing City, Fujian Province, China Markov chain analysis of vertical facies sequences using a computer software package (SAVFS)
ASTER与Landsat ETM+植被指数的交互比较
Land Degradation & Development Computers & Geosciences 光谱学与光谱分析光谱学与光谱分析武汉大学学报(信息科学版)
2009, 2(2)SCI、EI
2008, 29(14) SCI、EI2007, 73(12)2006, 27(14)2006, 17(2)2004, 16(2)2004, 14(1)2002, 12(2)2000, 11(4) 1998, 24(2) 2011, 31(7)2010, 30(9)2011, 36(8)
SCI、EISCI、EISCISCI、EISCISCISCI、EI SCI、EI SCI、EISCI、EIEIEIEIEI
ASTER和Landsat-7 ETM+两种多光谱传感器影像的交互对比ASTER与Landsat ETM+热红外传感器数据的比较研究一种快速提取不透水面的新型遥感指数
基于影像的Landsat TM/ETM+数据正规化技术
一种基于水平集方法提取高分辨率遥感影像中主要道路信息的算法
基于MNDWI水体指数的ASTER与ETM+影像交互比较研究一种利用多光谱双向检测和多尺度角特征验证的角提取方法农用地遥感影像信息的角提取方法
基于多源同步数据的闽江下游悬浮物定量遥感近30年来福州盆地中心的城市扩展进程基于城市地表参数变化的城市热岛效应分析
城市不透水面与相关城市生态要素关系的定量分析
利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)提取水体信息的研究
Landsat 7 ETM+影像的融合和自动分类研究福州城市扩展对闽江下游水质影响的遥感分析基于生物光学模型的二类水体光学活性物质估算基于生物光学模型的晋江悬浮物遥感估算
武汉大学学报(信息科学版)2008, 33(11)武汉大学学报(信息科学版)2007, 32(1)
宇航学报
2010, 31(5)
2010, 31(4)EI宇航学报
EI武汉大学学报(信息科学版)2009, 34(10)
2009, 25(10) EI农业工程学报
2008, 29(9) EI环境科学
2011, 31(3)中文核心地理科学
2011, 30(14)中文核心生态学报
2009, 29(5)中文核心生态学报
遥感学报遥感学报
地理科学环境科学环境科学学报
2005, 9(5)2005, 9(2)2010, 30(4)2009, 30(4)2009, 29(5)
中文核心中文核心中文核心中文核心中文核心
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研究所发表的论文得到国内外的广泛关注，并被大量引用。根据《科学新闻》杂志提供的数据，在全球最大的引文数据库Scopus中，徐涵秋教授入围近5年所在学科中国学者论文每年在国际上被引频次的前150名。在中国科技信息研究所编撰、科学技术文献出版社出版的《2009年版中国期刊高被引指数》一书中，徐教授被列为中国学科高被引作者; 他在《遥感学报》发表的论文年均引用次数列该杂志所有论文的第1名，并入选中国科学技术信息研究所评出的“中国百篇最具影响国内学术论文”；在《International Journal of Remote Sensing》上发表的论文被列为“大陆学者3S领域引用最高的100篇论文”。
美国环境与自然资源科技委员会的报告、美国气候变化科学计划(CCSP)提交美国国会的项目最终报告都引用了徐涵秋有关城市热岛的研究成果。CCSP报告的作者O’Neill和Ebi还在有关论文和专著中多次进行相同的引用。他们多次引用的论文都是: EPA, 2005; Vose et al., 2004; Xu and Chen, 2004，分别来自美国环保总署的文件、美国气象数据中心Vose等人发表在著名的《自然》杂志上的论文，以及我们的论文。将我们的论文多次与权威机构的文
美国CCSP
提交国会报告中的引用
件或权威论文放在一起，可以看出我们的研究论文已被CCSP放在很重要的位置。
美国科技媒体VerticalNews两次对徐教授的建筑用地和不透水面信息提取技术进行了报道；剑桥科学文摘(CSA)将他所发表的城市化的论文推荐为相关领域的热点研究论文；美国哥伦比亚大学网站还对该论文作了积极的评价；国际城市热岛网站将其城市热岛的论文列入地面城市热岛的代表论文之一；《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》载文推荐使用所创建的MNDWI指数；所开发的SAVFS软件被国际IAMG
收入其官方网站。
美国VerticalNews网站的报道
剑桥科学文摘的推荐
美国哥伦比亚大学网站的评价和引用
研究所依托国家“211工程”建设带动学科“城市环境遥感”和福建省高等学校重点学科“地图学与地理信息系统”，招收“遥感应用系统”博士和“地图学与地理信息系统”硕士研究生，现已培养博士和硕士研究生50多人，研究生毕业成绩多为优秀，多人获得福州大学优秀学位论文奖，研究生的研究
论文全部发表在国家级刊物上。
研究所师生合影(2006)
2010届毕业博士生与导师合影毕业博士生授学位典礼
2009
届毕业博士生合影
徐涵秋教授为研究生授课
研究所师生与澳大利亚ER Mapper公司和首都师
范大学开展远程同步教学
研究所师生考察闽江水质
研究生学术
交流会
愉快的周末
研究生毕业论文答辩
研究生在野外实测地表参数
徐涵秋教授在国际学术会议作
大会主旨报告徐涵秋教授在国际学术研讨会
(EORSA)
作发言徐涵秋教授应邀在中科院城市
环境研究所作学术报告
吴萍莉老师、吴学文博士与美国地理信息科学院士Goodchild合影
研究生张博宁与原国家科技部部长
徐冠华院士合影
研究所师生参加第17届中国
遥感大会
徐涵秋教授与美国俄亥俄州立大学
教授李荣兴合影
徐涵秋、王琳与《国际摄影测量与遥感
杂志》副主编Prof. Weng
合影
徐涵秋教授与国际数字地球应用科学研究中心(IDEAS)主任福井弘道
教授合影
吴萍莉老师参加“第六届国际数字
地球大会
”
吴学文博士在“第六届国际数字地球会
议”展厅
徐涵秋教授在“第一届闽赣遥感
科技论坛”
作报告徐涵秋教授带领联合国教科文组
织专家进行实地考察
多年来，研究所一直以其独有的创新技术为社会各界提供技术服务，为改善环境、优化资源做出贡献。如综合应用所开发的热红外影像细化技术、三维城市热岛模型、热岛比例指数进行福州市总体规划远期年(2020)城市热岛效应预测和分析与三维城市规划；应用青磐岩化信息提取技术进行矿区地质遥感解译；综合应用不透水面信息提取技术、水质信息提取技术进行区域生态环境评价（土地利用现状分类、植被分布分析、植被覆盖度分析、水质污染分析、区域生物量估算、城市热源、热环境分析、建筑密度分析、地表不透水面覆盖度分析，土壤侵蚀分析等）。
福州城市总体规划温度效应预测
福州城市总体规划图
(2009-2020) 福州城市规划起始年(2009)
温度分布三维图
左图：根据规划预测的福州城市规划区2020年温度分布图右图：2020年福州主城区温度
预测图
三维城市热岛建模左图：罗源县右图：连江县
城市规划与景观相结合的三维规划图
地质遥感解译
西藏东南部多金属成矿带弱矿化信息提取
矿化信息影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常
蓝色：氧化铁蚀变异常
原始影像: RGB:543
闽西紫金矿区蚀变信息提取
左图：原始影像: RGB:321右图：矿化信息叠加影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常蓝色：氧化铁蚀变异常
长汀县河田盆地土地利用分类、碳储量与土壤侵蚀制图
2009年河田盆地土地利用分类图
2009年河田盆地碳储量图2009
年河田盆地土壤侵蚀图
三维城市热岛模型
(DUM)
揭示出福州中心城市的城市热岛及其变迁
美国圣地亚哥市三维城市热岛模型
(DUM)
福州大学遥感信息工程研究所
Institute of Remote Sensing Information
Engineering, Fuzhou University
福州大学遥感信息工程研究所成立于1999年(原名福州大学地球信息科学与技术研究所)，主要致力于环境与资源遥感应用领域的研究和高级人才的培养工作。
研究重点主要围绕与国计民生息息相关的环境资源和区域可持续发展问题，利用先进的遥感对地观测技术对海峡西岸三大中心城市(福州、厦门、泉州)和三大流域(闽江、晋江、九龙江)开展区域生态环境监测和评估；针对三大城市的城市环境变化、城市热岛效应以及三大流域的水环境和沿岸生态环境变化开展了一系列科学研究。此外，还开展了面向对象的高分辨率影像地物信息提取、不同传感器数据对比以及多金属矿化带蚀变信息辨析等多领域的应用研究。先后承担了国家科技攻关重中之重项目专题、国家自然科学基金、国家教育部、国家地调局和爱尔兰、澳大利亚、日本等许多国内外重要项目。
在长期的遥感研究中，开发了多项创新技术：
水体信息提取技术(MNDWI) 热红外影像细化技术(TIS)建筑用地提取技术(IBI)不透水面提取技术(NDISI)三维城市热岛模型(DUM)
城市热岛比例指数(URI) SCS影像融合技术青磐岩化信息增强技术
其中MNDWI已被国际上评价为世界上精度最高的水体指数；IBI是国际上唯一没有权属争议的建筑指数；NDISI是国际上唯一的不透水面指数；热红外影像细化技术是世界上细化程度最高的技术。研究所迄今已在国内外核心刊物上发表论文150多篇，并被SCI/EI收录40多篇。研究成果分别获得福建省科学技术二、三等奖。
研究所由高素质专职和兼职科研人员组成，全部具有博、硕士学位，有多人拥有国外学位或在国外进修学习的经历。拥有福建省“地图学与地理信息系统”重点学科。近10年里已先后培养博硕士研究生50多名。
研究所师生合影
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徐涵秋：所长、教授、博士生导师，福州大学环境
与资源学院教授委员会主任。1992年获爱尔兰国立大学(布尔代数创始人布尔所在大学)全额奖学金赴该校攻读博士学位，并从事博士后研究。回国后组织和发展了福州大学地球信息学科，创建了福州大学遥感信息工程研究所(原名：地球信息科学与技术研究所)。
在教学和科研上主要致力于环境与资源遥感方向。先后主持了国家科技攻关重中之重专题、国家自然科学基金、国家教育部高等学校骨干教师项目和爱尔兰、澳大利亚、日本等许多国内外的重要科研项目。独立或以第一作者撰写的研究论文分别发表在我国最高学术杂志《中国科学》《科学通报》和专业权威杂志《遥感学报》《地理研究》《生态学报》以及《International Journal of Remote Sensing》《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》等国内外著名学术刊物上。研究论文在国内外得到许多引用，在《2009年中国期刊高被引指数》一书中被列为“中国学科高被引作者”；在《遥感学报》发表的1篇论文列该刊所有论文年均引用次数的第1名，并入选中国科学技术信息研究所评出的“中国百篇最具影响国内学术论文”；在《International Journal of Remote Sensing》上发表的论文被列为“大陆学者3S领域引用最高的100篇论文”。研究成果分别获得福建省科学技术二、三等奖。
先后被分别邀请参加主办著名美国《科学》(Science) 杂志的美国科学促进协会(AAAS) 和IEEE学会；入选或担任：美国Marquis科学与工程名人、剑桥国际名人传记中心教育名人、国际人口– 环境研究网(PERN)专家组专家、美国《The Open Remote Sensing Journal》杂志编委、国家教育部学位与研究生教育发展中心专家、国家科技部国际科技合作管理专家、中国科协首批参与联合国咨商工作专家、中国遥感应用协会理事、中国自然资源学会教育工作委员会委员、福建省遥感学会副理事长、福建省环境工程重点学科学科带头人；先后被评为福建省优秀共产党员、福建省高校优秀共产党员、福州大学优秀科技工作者、优秀教育工作者。
在长期的遥感研究中，开发了多项创新技术。在国际权威遥感刊物上发表了3个遥感指数，
在国际上为数不多的专题类遥感指数中占有重要的地位。所提出的遥感创新技术主要有：
•改进型水体指数MNDWI•压缩数据维建筑用地指数IBI•不透水面信息指数NDISI•三维城市热岛模型DUM•热红外影像细化技术TIS•城市热岛比例指数URI•影像融合技术SCS
•青磐岩化热液蚀变信息提取技术
地址：福州大学城福州大学环境与资源学院环境南楼，350108
周永康同志听取项目汇报
研究成果得到多方关注，中央政治局常委周永康同志(时任国土资源部部长) 曾亲临现场听取项目汇报；日本庆应大学福井教授对合作研究成果给予了高度的评价；美国哥伦比亚大学网站对城市化的研究成果作了积极的评价；美国气候变化科学计划提交美国国会的报告、美国环境与自然资源科技委员会的报告
都引用了城市热岛的研究成果。
美国科技媒体VerticalNews以“来自福州大学的遥感研究”为题对建筑用地提取成果进行了报道；剑桥科学文摘(CSA)将城市化的论文推荐为相关领域的25篇热点研究论文之一；国际城市热岛网站将城市热岛的论文列入地面城市热岛的19篇论文之一；《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 》载文推荐使用所创建的MNDWI指数；所开发的SAVFS软件被国际IAMG收入其官方网站。
潘文斌：博士，副教授、硕士生导师，福州大学环境与资源学院副院长。获中科院理学博士学位。先后在日本国立环境研究所和韩国国家环境研究所研修淡水环境生态修复技术。担任福建省环境科学学会学术委员会副主任、福建省生态学会理事、福建省再生资源行业协会特邀常务理事、福建省环境科学学会理事、福建省环境工程评估中心常聘专家。
长期从事基于遥感与地理信息系统的流域水文和环境模型研究，承担省科技厅等科研项目多项，已在《生态学报》《应用生态学报》等刊物上发表论文30余篇。近年来建立了一套包括流域与区域地表过程和人地关系数据提取与分析的方法，以及基于RS/GIS技术的降雨－径流和水环境质量模拟的技术方法体系。主要研究成果已应用于(1) 宁德市城市环境规划(2005年－2020年), (2) 将乐经济开发区与漳州华安工业集中区规划环评, (3)
武步溪流域模式中的下游水质预测。
闽江流域水文环境建模
地址：福州大学城福州大学环境与资源学院环境南楼，350108
曾悦：博士，副教授，硕士生导师。获厦门大学博士学位。
主要从事资源与环境管理和基于3S技术的决策支持系统等方向
的研究。
近年来主要从事福建龙岩新罗区畜禽养殖环境管理决策系统的研发。系统以3S技术为主要支撑手段，将各种环境、社会等信息数据库和地理空间位置、相关法律法规等信息有机的相结合，从多角度实现对新罗区畜禽养殖业信息管理和决策的可视化、空间化。利用多种因子和畜禽养殖的各种相关信息进行空间分析，为当地政府进行提供强有力的决策支持。
温小乐：博士，副教授。获福州大学博士学位。从事水环
境遥感、环境规划与评价等领域的教学科研工作。先后主持福建省自然科学基金、福建省科技三项等多项科研项目，并参与了多项国家和省部级重要科研项目的研究工作。在国际《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》以及国内环境、地理类权威期刊《环境科学》、《环境科学学报》、《地理科学》上公开发表学术论文10多篇，其中被SCI收录2篇，EI收录2
篇。
吴萍莉：讲师，毕业于英
国利兹大学，获地理信息系统流域动态管理专业硕士学位。从事地理信息系统应用及三维空间数据结构等方面
的研究。
近20年闽江福州段水质的时空变化
主要侧重三维空间数据的拓扑关系及其可视化显示技术。利用GPS和SektchUp、3D Max等三维建模工具获取研究区空间数据，并基于ArcEngine技术开发具有空间分析功能的三维地理信息系统。已先后主持2 项福建省自然科学基金项目以及福州大学科技发展基金资助项目，参与了多项国家和省部级重要科研项目的研究工作，发表学术论文多篇。
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集成城市环境遥感系列技术的成果“城市环境遥感监测的若干关键技术及其应用研究”获得福建省科学技术二等奖(自然科学类
)
发表于《遥感学报》的论文“利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)提取水体信息的研究”入选“中国百篇最具影响国内学术论文”，是福建省唯一入选论文。
评选是通过计算各篇论文的引用情况(自引率超过40%的被淘汰)，最后按照论文的创新性、论文的文献类型、热点论文、论文发表的期刊水平等来选取出百篇最具影响国内学术论文。
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水体信息提取技术(MNDWI)
针对美国学者McFeeters的水体指数无法区别水体和建筑用地信息的问题，提出MNDWI指数，有效地解决了McFeeters指数存在的问题。成果发表在《International Journal of Remote Sensing》和《遥感学报》等国内外权威遥感杂志上。该指数自2005年提出以来，已经被国内外引用超300次。《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》近期载文，通过美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的高光谱数据、约翰霍普斯金大学实验室的实测光谱数据模拟和各种混合象元比例的严格验证，认为该指数是目前全球最好的水体指数；法国国际发展农业研究中心将几种水体指数应用于识别塞内加尔干旱区的池塘，结果表明MNDWI指数精度最高；德国Erlangen- Nürnberg大学利用MNDWI作为决策树分类指标，其精度要比McFeeters指数的指标提高12个百分点；西班牙、埃及等学者的应用也认为MNDWI要好于McFeeters的水体指数；南非约翰内斯堡大学的研究人员还发现MNDWI指数可以很准确地鉴别矿区废水；在印度《国家湿地图集》一书中，MNDWI是鉴别湿地、区别水和非水信息的最主要技术，是水体混浊
度标定的唯一技术。
厦门岛周边的湛蓝海水(左)经该技术处理后(右)，
显示出环带状的非点源污染
法国论文的图件表示MNDWI精度最高(左上)可分离度(右1)最好
印度《国家湿地图集》应用MNDWI
鉴别湿地
日本(左)与埃及尼罗河(右)应用MNDWI的实例
德国应用MNDWI作为
最佳提取模型
美国USGS研究论文中的评测图表示MNDWI的精度最高(直方图中柱子最短
)
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城市建筑用地提取技术(IBI)
长期以来，世界上的各种遥感指数都是采用影像的原始多光谱波段来构建，几十年来这一构建原理和形式并没有明显的变化，以致碰到复杂地物(如建筑用地)，传统的指数构建原理和方法就显得束手无策。因此，首次提出了将多光谱波段降维成三个专题指数波段，并利用这三个指数波段(而不是影像的原始波段)来构建IBI建筑指数。它突破了传统的指数构建理论和方法，大
大提高了建筑用地的提取精度。
福州建成区建筑用地提取
利用IBI指数首次揭示的三维建筑用地光谱特征空间
成果发表在《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》《International Journal of Remote Sensing》等国际著名遥感杂志上。后者破例地将其长达9页的论文作为通常只能发表3-5页的“快讯”来快速发表，表现了对这一成果的重视；美国科技媒体则以“来自福州大学的遥感研究”为题报道了这项技术。
不透水面信息提取技术(NDISI)
针对高、中分辨率影像分别开发出不透水面信息的增强和提取技术。该技术无需进行水、土壤等噪音信息的预先掩膜和预处理工作，解决了国外方法普遍存在的这一问题。成果发表在美国摄影测量与遥感学会会刊《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》上。该杂志主编、Kappa精度评价的创始人Congalton 教授用“extremely well written”(写得极好)来评价该论文。美国科技媒体则以“福州大学的新近研究为遥感增添了新的数据”为题报道了这项技术。
高分辨率影像不透水面提取技术
利用该技术将高分辨率GeoEye影像中每一座
房屋和每一条道路提取出来
中分辨率影像不透水面提取技术
独有的去植被覆盖信息技术还可以探测出植被冠层掩盖下的道路信息，如福州左海IKONOS影像南边
行道树遮盖下的道路都能被提取出来
泉州市区影像及其增强的不透水面信息
本技术(左)比其它不透水面提取技术(右)
更准确地增强了福州市区不透水面信息利用NDISI指数首次揭示的三维不透水面光谱特征空间
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城市热岛研究技术
三维城市热岛模型(DUM)
长期以来城市热岛都只能以二维图形表示。三维城市热岛模型的创立使得城市热岛第一次能够用三维图形来形象地表示城市热岛的岛状形态，它可以在三度空间内全面地揭示城市热岛的形态特征。成果入选中国遥感卫星地面站建立20
周年大型卫星遥感图集。
热红外影像细化技术(TIS)
现有的热红外卫星影像数据的分辨率都在百米左右，无法满足城市热环境研究的实用要求。针对这一情况，开发了热红外影像的细化技术, 将百米热红外影像的分辨率提高到米级，细化了近1000倍，超过了当前世界上报道的最高细化等级(10m)。该技术可以侦测到每幢建筑物的温度，监测城市点状热源，大大提高了卫星
热红外技术的实用价值。
左：福州温泉公园米级卫星影像；中：120m粗分辨率热红外影像，无法辨认地面地物；右：采用细化技术后，地物的温度差异清晰可辨。颜色从蓝到红代表温度从低到高。建筑物表现为红色高温，每幢建筑物不同的红色调都对应着每一特定的温度。
美国圣地亚哥三维城市热岛模型
福州盆地三维城市
热岛模型
城市热岛比例指数(URI)
针对不同年份的城市热岛效应难以进行定量比
较的问题，提出了解决这一问题的新观点：即不同年份之间的城市热岛效应的对比，不能仅考虑温度本身的高低，还要考虑构成城市热岛的不同温度等级占城市建成区的面积比例大小，以及它们的温度强度对形成热岛的贡献程度。据此开发的
URI使得不同年份的城市热岛效应得以科学的度量和对比，相关论文已经被国内外广为引用。
其他创新技术
青磐岩化蚀变信息增强技术该技术创建了青磐岩热液蚀变信息提取模型，使得RGB合成的蚀变图像中的绿色通道能够用真正的矿化信息来显示丰富了热液蚀变信息的增强和提取类型。
SCS高保真影像融合技术
西藏东南地区矿化信息影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常蓝色：氧化铁蚀变异常
原始影像(左)经过SCS算法融合后(右) 空间分辨明显提高，且很好地保留了原影像的色彩。
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研究所论文分别发表在《中国科学》《科学通报》和专业权威杂志《遥感学报》《地理研究》《地理科学》《生态学报》《环境科学》《宇航学报》以及International Journal of Remote Sensing, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Computers & Geosciences等国
内外著名学术刊物上。
作者Xu Hanqiu
论文名
Analysis of impervious surface and its impact on urban heat
environment using the Normalized Difference Impervious Surface Index
发表杂志
发表卷期
收录SCI、EI
Photogrammetric Engineering
2010, 76(5)
and Remote Sensing
Xu Hanqiu,
Urban expansion and heat island dynamics in the Quanzhou region,
Ding Feng, Wen
China
XiaoleXu HanqiuXu HanqiuXu HanqiuXu HanqiuXu Hanqiu, Chen BenqingXu HanqiuXu HanqiuXu Hanqiu, Wang Xiaoqin, Xiao GuirongXu Hanqiu, MacCarthy I徐涵秋张铁军李春华徐涵秋陈荔聪
徐涵秋张铁军李春华徐涵秋徐涵秋吴学文徐涵秋张铁军孙小丹孙小丹温小乐徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋
温小乐徐涵秋李婉晖徐涵秋李婉晖徐涵秋
徐涵秋徐涵秋徐涵秋徐涵秋
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote
Sensing
A new index for delineating built-up land features in satellite International Journal of imagery Remote Sensing Extraction of urban built-up land features from Landsat imagery Photogrammetric Engineering using a thematic-oriented index combination technique and Remote SensingModification of Normalised Difference Water Index (NDWI) to International Journal of enhance open water features in remotely sensed imagery Remote Sensing Evaluation of two absolute radiometric normalization algorithms for pre-processing of Landsat imagery Geosciences Remote sensing of the urban heat island and its changes in Xiamen Journal of Environmental City of SE China Sciences Assessment of the SFIM Algorithm An assessment of land use changes in Fuqing County of China
using remote sensing technology
A remote sensing and GIS integrated study on urbanization with its impact on arable lands: Fuqing City, Fujian Province, China Markov chain analysis of vertical facies sequences using a computer software package (SAVFS)
ASTER与Landsat ETM+植被指数的交互比较
Land Degradation & Development Computers & Geosciences 光谱学与光谱分析光谱学与光谱分析武汉大学学报(信息科学版)
2009, 2(2)SCI、EI
2008, 29(14) SCI、EI2007, 73(12)2006, 27(14)2006, 17(2)2004, 16(2)2004, 14(1)2002, 12(2)2000, 11(4) 1998, 24(2) 2011, 31(7)2010, 30(9)2011, 36(8)
SCI、EISCI、EISCISCI、EISCISCISCI、EI SCI、EI SCI、EISCI、EIEIEIEIEI
ASTER和Landsat-7 ETM+两种多光谱传感器影像的交互对比ASTER与Landsat ETM+热红外传感器数据的比较研究一种快速提取不透水面的新型遥感指数
基于影像的Landsat TM/ETM+数据正规化技术
一种基于水平集方法提取高分辨率遥感影像中主要道路信息的算法
基于MNDWI水体指数的ASTER与ETM+影像交互比较研究一种利用多光谱双向检测和多尺度角特征验证的角提取方法农用地遥感影像信息的角提取方法
基于多源同步数据的闽江下游悬浮物定量遥感近30年来福州盆地中心的城市扩展进程基于城市地表参数变化的城市热岛效应分析
城市不透水面与相关城市生态要素关系的定量分析
利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)提取水体信息的研究
Landsat 7 ETM+影像的融合和自动分类研究福州城市扩展对闽江下游水质影响的遥感分析基于生物光学模型的二类水体光学活性物质估算基于生物光学模型的晋江悬浮物遥感估算
武汉大学学报(信息科学版)2008, 33(11)武汉大学学报(信息科学版)2007, 32(1)
宇航学报
2010, 31(5)
2010, 31(4)EI宇航学报
EI武汉大学学报(信息科学版)2009, 34(10)
2009, 25(10) EI农业工程学报
2008, 29(9) EI环境科学
2011, 31(3)中文核心地理科学
2011, 30(14)中文核心生态学报
2009, 29(5)中文核心生态学报
遥感学报遥感学报
地理科学环境科学环境科学学报
2005, 9(5)2005, 9(2)2010, 30(4)2009, 30(4)2009, 29(5)
中文核心中文核心中文核心中文核心中文核心
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研究所发表的论文得到国内外的广泛关注，并被大量引用。根据《科学新闻》杂志提供的数据，在全球最大的引文数据库Scopus中，徐涵秋教授入围近5年所在学科中国学者论文每年在国际上被引频次的前150名。在中国科技信息研究所编撰、科学技术文献出版社出版的《2009年版中国期刊高被引指数》一书中，徐教授被列为中国学科高被引作者; 他在《遥感学报》发表的论文年均引用次数列该杂志所有论文的第1名，并入选中国科学技术信息研究所评出的“中国百篇最具影响国内学术论文”；在《International Journal of Remote Sensing》上发表的论文被列为“大陆学者3S领域引用最高的100篇论文”。
美国环境与自然资源科技委员会的报告、美国气候变化科学计划(CCSP)提交美国国会的项目最终报告都引用了徐涵秋有关城市热岛的研究成果。CCSP报告的作者O’Neill和Ebi还在有关论文和专著中多次进行相同的引用。他们多次引用的论文都是: EPA, 2005; Vose et al., 2004; Xu and Chen, 2004，分别来自美国环保总署的文件、美国气象数据中心Vose等人发表在著名的《自然》杂志上的论文，以及我们的论文。将我们的论文多次与权威机构的文
美国CCSP
提交国会报告中的引用
件或权威论文放在一起，可以看出我们的研究论文已被CCSP放在很重要的位置。
美国科技媒体VerticalNews两次对徐教授的建筑用地和不透水面信息提取技术进行了报道；剑桥科学文摘(CSA)将他所发表的城市化的论文推荐为相关领域的热点研究论文；美国哥伦比亚大学网站还对该论文作了积极的评价；国际城市热岛网站将其城市热岛的论文列入地面城市热岛的代表论文之一；《Photogrammetric Engineering and Remote Sensing》载文推荐使用所创建的MNDWI指数；所开发的SAVFS软件被国际IAMG
收入其官方网站。
美国VerticalNews网站的报道
剑桥科学文摘的推荐
美国哥伦比亚大学网站的评价和引用
研究所依托国家“211工程”建设带动学科“城市环境遥感”和福建省高等学校重点学科“地图学与地理信息系统”，招收“遥感应用系统”博士和“地图学与地理信息系统”硕士研究生，现已培养博士和硕士研究生50多人，研究生毕业成绩多为优秀，多人获得福州大学优秀学位论文奖，研究生的研究
论文全部发表在国家级刊物上。
研究所师生合影(2006)
2010届毕业博士生与导师合影毕业博士生授学位典礼
2009
届毕业博士生合影
徐涵秋教授为研究生授课
研究所师生与澳大利亚ER Mapper公司和首都师
范大学开展远程同步教学
研究所师生考察闽江水质
研究生学术
交流会
愉快的周末
研究生毕业论文答辩
研究生在野外实测地表参数
徐涵秋教授在国际学术会议作
大会主旨报告徐涵秋教授在国际学术研讨会
(EORSA)
作发言徐涵秋教授应邀在中科院城市
环境研究所作学术报告
吴萍莉老师、吴学文博士与美国地理信息科学院士Goodchild合影
研究生张博宁与原国家科技部部长
徐冠华院士合影
研究所师生参加第17届中国
遥感大会
徐涵秋教授与美国俄亥俄州立大学
教授李荣兴合影
徐涵秋、王琳与《国际摄影测量与遥感
杂志》副主编Prof. Weng
合影
徐涵秋教授与国际数字地球应用科学研究中心(IDEAS)主任福井弘道
教授合影
吴萍莉老师参加“第六届国际数字
地球大会
”
吴学文博士在“第六届国际数字地球会
议”展厅
徐涵秋教授在“第一届闽赣遥感
科技论坛”
作报告徐涵秋教授带领联合国教科文组
织专家进行实地考察
多年来，研究所一直以其独有的创新技术为社会各界提供技术服务，为改善环境、优化资源做出贡献。如综合应用所开发的热红外影像细化技术、三维城市热岛模型、热岛比例指数进行福州市总体规划远期年(2020)城市热岛效应预测和分析与三维城市规划；应用青磐岩化信息提取技术进行矿区地质遥感解译；综合应用不透水面信息提取技术、水质信息提取技术进行区域生态环境评价（土地利用现状分类、植被分布分析、植被覆盖度分析、水质污染分析、区域生物量估算、城市热源、热环境分析、建筑密度分析、地表不透水面覆盖度分析，土壤侵蚀分析等）。
福州城市总体规划温度效应预测
福州城市总体规划图
(2009-2020) 福州城市规划起始年(2009)
温度分布三维图
左图：根据规划预测的福州城市规划区2020年温度分布图右图：2020年福州主城区温度
预测图
三维城市热岛建模左图：罗源县右图：连江县
城市规划与景观相结合的三维规划图
地质遥感解译
西藏东南部多金属成矿带弱矿化信息提取
矿化信息影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常
蓝色：氧化铁蚀变异常
原始影像: RGB:543
闽西紫金矿区蚀变信息提取
左图：原始影像: RGB:321右图：矿化信息叠加影像红色：粘土蚀变异常
绿色：青磐岩化蚀变异常蓝色：氧化铁蚀变异常
长汀县河田盆地土地利用分类、碳储量与土壤侵蚀制图
2009年河田盆地土地利用分类图
2009年河田盆地碳储量图2009
年河田盆地土壤侵蚀图
三维城市热岛模型
(DUM)
揭示出福州中心城市的城市热岛及其变迁
美国圣地亚哥市三维城市热岛模型
(DUM)