研究员

刘高焕

文章来源:  |  发布时间:2016-09-09  |  【打印】 【关闭

  

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男,汉族,1959年生于内蒙古,中国科学院地理科学与资源研究所研究员,博士生导师,地理空间分析与系统模拟研究室主任,国家遥感中心地理信息系统部主任。

教育经历
1979年—1983年,武汉测绘科技大学航空摄影测量系,师从王之桌院士、李德仁院士、杨凯先生,攻读摄影测量与遥感,获学士学位;
1983年—1986年,中国科学院地理研究所,师从陈述彭院士,攻读遥感与地理信息系统,获硕士学位。

工作经历
1986-1993年,中科院地理所,任研究实习员、助理研究员
1993-1997年,中科院地理所,任副研究员
1997-1999年,中科院地理所,任研究员
2000年- 现在,中科院地理资源所,任研究员

现为中国GIS协会副秘书长、常务理事,中国地理学会地图专业委员会委员,中国遥感应用协会理事,中国自然资源学会资理事,九三学社中科院委员会副主委、第四支社主委。任《Journal of Resources and Ecology》编委,《遥感学报》编委。

研究领域和研究方向
主要研究方向:区域生态评估与环境变化模拟
近期研究工作:黄河三角洲发育演化过程,海岸带水-土-气-生交互作用机制及其生态效应,海岸带综合管理,河-海-陆相互作用的生态相应,三角洲生态与环境综合模拟;太湖流域水质目标管理系统;澜沧江-湄公河流域生态系统空间格局与变化分析。

主要科研成果
应用定位观测、遥感监测、空间统计相结合的方法,在黄河三角洲、黄土高原、西部绿洲、澜沧江-湄公河流域等生态环境监测、评价、分析与模拟等方面,进行了较深入的研究,建立了区域生态系统模拟与评价的景观生态学技术方法与模拟系统。主持完成了2期中加CIDA项目‘黄土高原水土保持管理信息系统’, UNDP项目‘支持黄河三角洲可持续发展’ ,中日合作项目‘环渤海地区生态环境遥感监测与评价’, 国家973项目专题‘中国西部生态环境调控研究’,中国科学院知识创新项目‘黄河三角洲可持续发展信息图谱’,中加CIDA项目‘中国森林生态系统碳循环研究’,重点基金项目‘中国西部环境与生态数据平台’。正在主持国家自然科学基金项目‘黄河三角洲水盐动态变化及其生态效应研究’、国家908专项项目‘我国近海海洋综合调查与评价’、国家水专项课题‘太湖流域水质目标管理信息系统’、国家科技支撑项目课题‘澜沧江流域科学考察信息系统’。发表论文70余篇,论著5部。

获奖情况
2007年,获新疆维吾尔自治区科技进步二等奖
2006年,获国家科技进步二等奖
2005年,获山东省科技进步二等奖
2005年,获全国优秀工程咨询成果一等奖
2004年,获山西省科技进步二等奖
1993年,获中国科学院科技进步二等奖
1991年,获中国科学院科技进步二等奖

已完成的科研项目与成果
1, 黄河洪水险情预报与灾情评估信息系统 (1986-1992)
国家‘七五’攻关课题,意大利世界实验室资助项目,主要完成人,1992年完成。建立了我国第一个洪水灾害监测评估信息系统。尽管该系统很不完善,功能有限,但它是我国灾害信息系统的雏形,为我国随后建立的运行化的洪水监测评估信息系统打下了良好的基础。该项目获得了中国科学院科技进步二等奖。
2, Bangladesh Flood Disaster Management Information System (孟加拉洪水管理信息系统) 
联合国亚太经社委员会(UNDP/ESCAP) 资助项目,项目执行人,1994年完成。这是一个基于微机平台的洪水模拟与预报信息系统。系统中集成了洪水演进模型、洪水预报模型、灾情评估模型以及空间分析功能。该系统连同建立的布拉马普特拉河下游的数据库,移植给孟加拉国政府,受到孟加拉政府和联合国亚太经社委员会的赞扬。
3, Support for the Sustainable Development of the Yellow River Delta (支持黄河三角洲可 持续发展) (1995-1997)
UNEP资助项目,项目特聘核心专家,课题负责人,1997年完成。尝试建立基于GIS、遥感、计算机网络的区域可持续发展信息系统,形成了多种比例尺、多种信息源集成的空间数据库和社会经济数据库,并建立了与生态环境模型相集成的信息系统,对湿地生态、土地适宜性以及发展规划进行了模拟计算与分析评价。该系统在黄河三角洲地区的应用获得了显著效果。
4, 中国资源环境数据库(1∶400万) (1996-1999)
中国科学院重点项目, 项目负责人,1998年完成。建立了包括全国地形,水系,地貌,植被,土壤,湖泊,公路,铁路,沙漠,行政界限,沼泽,冰川分区,冻土,地质板块,中国土地利用,中国草地资源,中国森林资源,第四系地层,地质构造,地热温泉,地质灾害类型,水文地质,磁力异常,重力异常,新生代地层,新生代盆地, 历史时期典型动物变迁,莫霍面,矿产资源等数据层的1:400万资源环境数据库,开发了基于英特网的数据库网络管理系统。该数据库已经被一百多个用户使用,包括科研机构、大专院校、政府部门和公司企业。分别应用于农业生态研究、森林生态评价、土地利用/土地覆盖变化分析、生态区划、水资源综合分析、草原生态系统分析与草场退化研究等,取得了显著的社会经济效益。
5, 东亚地区生物量遥感动态监测 (1997-2000)
中国科学院重大项目专题,专题负责人,2000年完成。以亚洲东部为研究区,建立了以气象卫星图象为动态信息源的大范围陆地生物量与净第一性生产力评估与监测系统,实现了对东亚地区生物量的动态变化监测,进而开发了饥荒预测评价模型和生产力评价模型,对东亚地区进行大范围监测评价,为国家制定粮食政策提供依据。
6, CBERS-2卫星地面应用系统图像应用分系统研究 (1998-2000)
总参重大项目, 课题负责人, 2000年完成。
7, Environment Assessment and Monitoring in Bohai Area (2000-2002)
中日合作项目,项目负责人。在地理信息系统支持下,利用多元遥感信息和地面调查资料,建立环渤海湾地区环境评价与污染监测遥感信息系统。
8, 中国西部干旱区生态环境演变与调控研究 (2000-2004)
   国家973重大基础研究项目,专题负责人。本专题目标是研究西部干旱区生态环境调控理论,建立生态调控理论的结构、方法和策略,在此基础上,建立西部干旱区生态环境调控信息系统,包括数据库和信息网络建设,研究不同尺度生态环境调控体系及相应的管理模式,发展区域决策支持系统,为实现干旱区绿洲生态环境的良性循环以及人地关系的和谐发展服务。
9,黄河三角洲可持续发展信息图谱研究 (2000-2002)
中国科学院知识创新项目,项目负责人。以黄河三角洲的自然演化、生态过程、人类活动的时空动态过程为基础,以生态农业为主的区域可持续发展为目标,构建区域可持续发展信息图谱,示范性地建立地学信息图谱的技术体系和结构框架。
10,多元遥感信息在黄河三角洲可持续发展研究中的应用(1998-2001)
国防科工委示范应用项目,项目负责人。本项目的研究目标是论证资源一号卫星数据的应用潜力。其中,着重研究其对土地、水、草地、河流、海岸带、城市化等的定量识别和空间定位能力,为其它地区应用资源一号卫星进行国土资源和自然环境调查提供经验;开展土壤盐碱化、黄河和水库工程侧渗漏、草场退化、油井污染监测等研究,动态监测和评价黄河三角洲生态环境的发育变化、黄河尾闾演变、三角洲的发育,为黄河三角洲可持续发展提供国土资源和自然环境信息。
11, Soil Erosion Management Geographic Information System(1996-2001)
加拿大国际发展署(Canadian International Development Agency)资助项目, 课题负责人, 2001年完成。建立了以小流域为单元的土壤侵蚀管理信息系统。该系统有机地将地理信息系统、土壤侵蚀模型、生产潜力模型、经济效益模型和辅助规划与决策支持,按土地单元集成到一起,实现小流域级的土壤侵蚀量计算、作物产量评估、经济效益与环境效益分析,成为水土保持规划、管理与决策的辅助信息系统。
12,黄河三角洲发育演化地学虚拟与数字反演(基金项目,2004-2006)
国家自然科学基金面上项目,项目负责人。针对黄河三角洲时空发育过程的特点,研究具有时空变化特征的居民点、古河道、古海岸线、亚三角洲扇面、微地貌等时空数据的组织与表达方法,形成黄河三角洲演化过程的概念模型;建立具有空间和时间属性的、基于事件面向对象的时空数据模型,包括居民点及沉积环境数据模型(点数据模型)、古河道及古海岸线数据模型(线数据模型)、三角洲扇面及微地貌数据模型(面数据模型)等。在此基础上,利用虚拟现实和仿真技术,构建表达黄河三角洲发育演化地学时空过程的虚拟地理环境,实现地学数据时空一体化分析和表达。应用数字地图、文本数据、数字高程模型、遥感影像、地质钻孔等多形式、多时相、多比例尺及多空间分辨率的数字化空间数据和模型,从时间和空间两方面对黄河三角洲及海岸带进行全方位的数字化表达,实现三角洲及海岸动态变化的数字化监测、预测和模拟。在综合考虑人口、资源、环境等多因素基础上,进行区域发展情景虚拟,为区域可持续发展决策提供依据。
13,中国森林生态系统碳循环研究(中加合作项目,2001-2005)
加拿大国际发展署资助项目,项目协调人。在对国内外现有NPP遥感模型调研与评价的基础上,对该类模型的计算精度进行比较分析和验证,并对优选的模型进行改进和发展,进一步精确构建适合于中国的NPP遥感与GIS相结合的模型,提高我国NPP区域估算精度,克服目前区域NPP估算中的不确定性。在此基础上,融合定量遥感模型、尺度转换等研究成果,进行东亚地区植被碳,特别是森林碳过程研究。
14,海岛与海岸带遥感调查与研究(2005-2008)
国家海洋局908专项,项目负责人。全面系统地调查研究区海岛海岸带环境资源现状和潜力,精确测定该区大陆海岸线长度,实现该区海岛海岸带调查资料的全面更新。利用遥感调查手段获取该区海岛海岸带的现状资料,为满足海岛海岸带资源的开发利用、管理和保护提供可靠、准确的信息。分析海岛与海岸带的资源现状、生态结构及其变化过程。

主要论著
1,刘高焕、Hans Drost主编, 黄河三角洲可持续发展图集, 测绘出版社, 1997年
2,陈述彭,刘高焕等, 数字地球百问,科学出版社, 1999年
3,刘高焕等编著, 地理信息技术,高等教育出版社,2001
4,刘高焕,叶庆华,刘庆生著,黄河三角洲环境动态监测与数字模拟,科学出版社,2004
5,杨玉珍,刘高焕,刘庆生等,黄河三角洲生态与资源数字化集成研究,黄河水利出版社,2005

学术论文
1. Zhang H.L., Liu G.H., Yao L., Xian X. P., 2010, Modeling all-sky global solar radiation using MODIS atmospheric products— A case study in Tibetan Plateau, Chinese Geographical Science, 20(6):513-521. (IF 0.426)
2. Xiaomei Fan,  Bas Pedroli, Gaohuan Liu*, Hongguang Liu, Chuangye Song, 2010,  Potential plant species distribution in the Yellow River Delta under the influence of groundwater level and soil salinity, Ecohydrology, DOI: 10.1002/eco.164. (IF 1.719)
3. F. XIAO-MEI, B. PEDROLI3, L. GAO-HUAN *, L. QING-SHENG, L. HONG-GUANG AND S. LONG-CANG, 2010,  Soil salinity development in the Yellow River Delta in relation to groundwater dynamics, Land Degradation & Development, DOI: 10.1002/ldr.1071. (IF 1.326)
4. 宋创业,刘高焕,刘庆生,曹铭昌,黄翀.2008.黄河三角洲植被群落分布格局及其影响因素.生态学杂志,27(12):2042-2048
5. Song C.Y., Liu, G.H. and Q. S. Liu. 2009. Spatial and environmental effects on plant communities in the Yellow River Delta, Eastern China. Joural of Forestry Research, 20(2): 117-122
6. 宗秀影,刘高焕,乔玉良,林松.2009.黄河三角洲湿地景观格局动态变化分析.地球信息科学学报,11(1): 91-97
7. 刘高焕,黄河三角洲土地利用变化与海岸带综合管理,资源科学,2006(28)5
8. 刘庆生、刘高焕、储晓雷,水稻、大豆与芦苇农田冠层光谱特征研究,中国生态农业学报,2006,14(2),66-69
9. Liu Qingsheng, Liu Gaohuan, Yang Yuzhen, Liu Peng, Huang Jianjie, “Identifying the breeding areas of locusts in the Yellow River estuary using Landsat ETM+ imagery,” in Remote Sensing of the Environment: 15th National Symposium on Remote Sensing of China, edited by Qingxi Tong, Wei Gao, Huadong Guo, Proceedings of SPIE, Vol. 6200 (SPIE, Bellingham, WA, 2006) 6200G-1-6200G-6
10. 刘庆生、刘高焕、薛凯、宋红伟,近代及现代黄河三角洲不同尺度地貌单元土壤盐渍化特征浅析,中国农学通报,2006,22(11),353-359
11. Liu Qingsheng, Su haibin, Liu Gaohuan, Xue Kai and Song Hongwei, The Experiment Study on Detection of Dead or Dieback of Robinia Pseudoacacia Forests Using CBERS-02 Data, Proceedings of 2007 Remote Sensing Symposium Across Taiwan Strait, Zhongli, Taiwan. 19-24 March, 2007
12. 刘庆生、刘高焕、苏海滨,现代黄河三角洲30cm土壤电导率与土壤水吸力关系特征初探,中国农学通报,2007,23(9),526-531
13. 刘庆生、刘高焕、姚玲,1992年特大风暴潮后一千二自然保护区人工刺槐林地动态变化分析,第三届黄河国际论坛论文集-流域水资源可持续利用与河流三角洲生态系统的良性维持(第二册),尚宏琦,骆向新主编,郑州:黄河水利出版社,2007年10月,131-136
14. 刘庆生、刘高焕、赵军,土壤类型、质地和土地类型对土壤盐渍化水平的指示,中国农学通报,2008,24(1):297-300
15. 刘庆生、刘高焕,现代黄河三角洲潮土水盐与野外光谱特征浅析,中国农学通报,2008,24(3):253-257
16. 刘庆生,刘高焕,姚玲,利用Landsat ETM+数据检测人工刺槐林冠健康,遥感技术与应用,2008,23(2):142-146
17. 黄翀, 刘高焕. 基于元胞模型的河道纵剖面演化动态模拟. 地理研究, 2006, 25(2): 342~349
18. 黄翀, 刘高焕,等. 黄河河口区湿地修复规划决策中的景观生态学方法研究. 第三届黄河国际论坛论文集, p85-94, 2007, 东营.
19. Wang Hong, Wang Jianghao, Liu Gaohuan. Spatial regression analysis on the variation of soil salinity in the Yellow River Delta. Proceedings of SPIE, Geoinformatics 2007: Geospatial Information Science, Vol. 6753, pp. 67531U.
20. Wang Hong,Gong Peng, Liu Gaohuan. Multi-scale variability of soil salinity in the Yellow River Delta. Proceedings of SPIE, Geoinformatics 2007: Geospatial Information Science, Vol. 6753, pp. 67532M.
21. 刘高焕,朱会义等,小流域综合管理信息系统集成研究,地理研究,2001
22. 刘高焕,刘俊卫,朱会义,基于GIS的小流域地块单元划分与汇流网络计算,地理科学进展,第21卷,第2期,2002
23. Liu Gaohuan, Ye qinghua, The Temporal-spatial pattern of landuse change in the Yellow River Delta, 第二届亚洲及太平洋地区景观生态学国际研讨会,2001,北京
24. Liu Gaohuan, Zhu Huiyi, A land-unit based integration method for soil erosion management information system, Proceedings of International Symposium on Soil Erosion Management, 2001,太原
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28. 叶庆华, 刘高焕等黄河三角洲新生湿地土地覆被演替图谱分析. 地理研究,2003,vol.22
29. 叶庆华, 刘高焕等.黄河三角洲土地利用变化的诊断图谱特征 地球信息科学, 2003, vol.5
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40. 关元秀,刘高焕等,黄河三角洲盐碱地调查研究,遥感学报,第5卷,第1期,2001
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42. 叶庆华,刘高焕,陆洲,龚争辉,Marco, 基于GIS的时空复合体-土地利用图谱模型研究方法, 地理科学进展,2002, vol.21, no.4.
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50. 骆剑承,刘庆生,刘高焕,资源一号卫星图象预处理方法研究,地球信息科学,第2卷,第2期,2000
51. 霍东民,孙家柄,刘高焕,张景雄,3S技术在黄河三角洲土壤盐份分析样点采集中的应用,遥感信息,2001,第2期;
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53. Zhang Tianyu, Ye Qinghua, Zhou Chenghu, Liu Gaohuan, etc., Tupu analysis on land use change in the Yellow River Delta and its possible structure by Marcov prediction, Landscape Change and Human Activity, Lanzhou,The 2nd IALE Asia-Pacific Region Conference, China, Sept.22-25th, 2001
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73. 骆剑承,刘庆生,刘高焕,资源一号卫星图象预处理方法研究,地球信息科学,第2卷,第2期,2000
74. Liu Gaohuan, A GIS-based management strategy of the Yellow River basin, Proceedings of River Restoration 2000, Netherlands, 2000.

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