大佛寺煤矿开采区土壤水分变化遥感反演研究

土壤水分是驱动矿区生态环境变化的关键要素。为研究黄土高原煤矿区开采沉陷对土壤水分变化的扰动影响,以彬长矿区大佛寺煤矿为例,采用主动微波和光学遥感影像反演开采沉陷区土壤水分的空间变化,用水云模型消除植被对主动微波影像的后向散射系数影响,通过实地采样数据构建支持向量机回归模型,获取矿区地表土壤水分的分布特征,分析黄土沟壑区地形因子和开采沉陷变形对矿区土壤水分变化的影响。结果表明：SVM构建的回归分析模型可以有效反演黄土高原煤矿开采区土壤水分的空间分布,地形特征对土壤水分的影响最大,沟壑区域土壤含水量更高;在未受开采影响的区域,土壤水分变化受地形坡度影响最大,坡向次之,高程影响最小;在40201工作面开采沉陷变形区域,土壤水分分布的变异系数显著增大,尤其在采动裂缝发育区更为明显。研究结果为揭示黄土高原煤矿开采区土壤水分变化的时空特征及机理提供了技术支持。     

基于MODIS的神东矿区土壤湿度变化监测

 地表土壤湿度是矿区环境监测的内容之一,对判别采矿扰动地表程度具有重要意义。本文以中国西北干旱地区的神东矿区为试验区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据和热惯量法,对矿区地表土壤湿度进行了反演;同步选取若干地面点按深度分层进行现场实测,与遥感结果进行比对拟合。结果表明,在局部植被盖度较高的区域,遥感结果与不同深度实测结果相关性较差;在植被稀疏的区域,二者相关性较好,其中遥感结果与10cm土壤湿度相关性最好。对9年低盖度区域的土壤湿度变化情况进行监测发现,与背景区相比,矿区表层土壤并未发生干化。初步分析认为这与矿井水循环利用和矿区环境治理有关。     

基于长时序影像的森林矿区开采扰动识别

针对煤炭开采对矿区及周围的森林生态环境产生剧烈扰动的问题,提出了长时间序列的开采扰动识别方法.基于1984年—2015年共20期的Landsat TM/ETM+/OLI长时间序列遥感影像,以美国西弗吉尼亚州布恩县为例,利用植被变化监测（VCT）算法,应用综合森林特征指数（IFZ）,构建“IFZ-时间”时间序列轨迹,实现了森林矿区开采扰动的识别,得到扰动年产品,重建森林从扰动到恢复的整个历史周期,可以为矿区环境监测和生态恢复工作提供技术支持.分类精度评价结果显示研究区分类的总体精度达到83.2%,Kappa系数达到0.814,表明植被变化监测算法可以有效地提取森林矿区的开采扰动信息.     

榆神矿区导水裂隙带高度多因素影响规律及保水采煤分区

通过融合数理统计、多元回归与空间分析方法，分析了导水裂隙带发育高度受多种因素影响规律，构建了综采导水裂隙带高度与煤层采高、采深、开采推进速度多因素之间的非线性统计关系式；基于导水裂隙带经验公式及保水采煤阈值，将榆神矿区划分为五类，工况一条件下矿区内基于水资源保护的安全开采区域(WRSE)面积为4.24×10⁹ m²,占比为82%;基于水资源保护的非安全开采区域(Non-WRSE)的面积为920 835 911.3 m²,占比为18%;工况二条件下矿区内WRSE的面积为3.87×10⁹ m²,占比为77%;Non-WRSE的面积为1.14×10⁹ m²,占比为23%;工况三条件下矿区内WRSE的面积为3.78×10⁹ m²,占比为73%;Non-WRSE的面积为1.38×10⁹ m²,占比为27%;对比研究3种工况预测的保水采煤分区数据，以保水采煤分...     

近20 a三北地区植被资源时空变化特征探究

三北地区长期以来是生态建设和生态文明关注的重点区域,开展三北地区植被变化监测,可为后续三北生态建设提供科学依据.基于长时间序列NDVI数据,采用趋势分析、变异系数和Hurst指数分析等方法对三北地区1998—2018年植被NDVI变化特征及其趋势的持续性进行模拟和分析.研究结果表明:(1)1998—2018年间三北地区植被有所改善,NDVI上升区域与下降区域分界线大致以200 mm等降水量线为界,山西和陕西改善面积占比超过95%,新疆改善面积占比低于50%.(2)近20 a三北地区80%以上的地区NDVI波动明显,波动区域与稳定区域大致以400 mm等降水线为界,新疆地区波动最为剧烈.(3)三北地区Hurst指数均值为0.47,90%以上的区域NDVI变化趋势难以长久维持.总体看,1998—2018年三北地区植被整体呈改善趋势,但可持续性不强,未来需要进一步加强植被生态修复与防护工作,保障生态文明建设的持续性.     

基于尺度化SMMI的神东矿区土壤湿度变化遥感分析

 为消除遥感数据时相差异的影响,在土壤湿度监测指数(SMMI)和尺度化归一化植被指数S-NDVI 的基础上,构建了尺度化土壤湿度监测指数S-SMMI。利用1989-2013 年神东矿区多时相TM/ETM+/OLI 及HJ-CCD 影像band3、band4 反射率数据,监测分析了神东矿区25 年来土壤湿度的时空变化特点及其与地表高程、NDVI 之间的关系。结果表明:神东矿区25 年来土壤湿度总体呈上升趋势,与矿区植被的改善成呈相关;土壤湿度和NDVI 的分布均受到了区域地形的影响,低高程区的土壤湿度与NDVI 对高程变化更为敏感;与土壤湿度为16%~32%时的NDVI 变化相比,土壤湿度小于15%时NDVI 变化更为敏感;而且,地势低洼处的人类活动对NDVI 的影响较大。     

中国西部干旱区植被覆盖变化特征分析

在中、大尺度的区域研究中,利用遥感数据与方法分析植被的覆盖变化具有独特的优势,通过连续近20年(1982-2000年)从 NOAA/AVHRR数据中提取的植被覆盖度指数,按不同植被覆盖度的指标,采用分区分类法对中国西部干旱区进行了分类,得到植被分类结果图,提取了各类植被在每个年度的面积数据,显示了各类植被面积变化的过程,并初步分析了原因。结果表明,近20年来,干旱区各区域相同植被类型的变化状况不完全相同,具有不同的特点;北疆地区无植被覆盖类型面积明显减少,生态环境有所改善;南北疆在绿洲面积增加的同时,中、高覆盖度植被减少,即在绿洲与沙漠之间的过渡带植被面积减少,柴达木盆地荒漠面积增加,森林、草甸类植被面积减少,表现出该区域生态环境退化。综合各区各类植被的变化来看,在平原区荒漠无植被区是稳定的(与其总面积相比),绿洲也是西部干旱区较稳定的植被类型,而且是不断扩大的植被类型。人类活动已是西部干旱区、平原地区植被类型发生显著变化的重要因素,而在这二者之间的过渡带类型的植被,尤其是中、高覆盖度植被的面积在减少。     

1998-2013年釜溪河流域植被覆盖时空演变及其驱动因子研究

植被覆盖是评价生态环境的重要指标之一。基于1998-2013年SPOT VEGETATION数据集,采用趋势分析、偏相关分析及计算Hurst指数等方法,反演了釜溪河流域NDVI分布的时空格局及其变化趋势;并结合该地区同期降水量和温度数据,利用相关系数法对釜溪河流域植被覆盖变化的驱动因子进行分析。研究表明1998-2013年间釜溪河流域植被覆盖表现出上升趋势,增速为0.24%/16a;Hurst指数计算结果显示,流域内植被反向变化特征强于同向特征,结合NDVI趋势图,未来植被改善区域面积所占比例为60.98%,持续退化面积所占比重为5.97%,主要分布于自贡市南部及其他环绕城镇地区;植被覆盖变化主要以非气候因子驱动型为主,其面积所占比例为88.48%,而影响植被生长的气候因子中气温的作用强于降水的作用。     

呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析

基于长时间序列的遥感数据和气象数据,通过相关分析、趋势分析等方法,详尽分析了呼伦贝尔地区植被覆盖状况变化及其与气候的关系,得出以下主要结论:(1)20世纪80、90年代,呼伦贝尔以湿润气候区为主;进入21世纪后,气候呈现明显的暖干化趋势,尤其是大兴安岭林区北部、中部及东南部及呼伦贝尔草原的西南部地区湿润度指数呈显著减小趋势,半干旱和半湿润气候区在空间分布上占据了主要地位;(2)呼伦贝尔地区总体上表现出较高植被覆盖区面积减小、较低植被覆盖区面积增大的变化趋势,尤其是21世纪最初的十年,呼伦贝尔草原区的植被退化状况不容忽视,呼伦贝尔草原区中东部部分地区植被覆盖呈下降趋势;(3)呼伦贝尔草原西部、大兴安岭东南部农区部分地区的植被覆盖状况与湿润度指数呈正相关关系,而大兴安岭林区的中北部地区二者则呈负相关关系。     

陕西榆林地区植被退化与沙漠化趋势分析

以陕西榆林地区MODIS I_(NDV)(2000—2015年)和气温降水(2000—2014年)数据为基础,结合混合像元分解模型、线性趋势法、相关系数等方法,分析了植被覆盖度变化、植被退化、沙漠化过程和气候的驱动作用.结果表明,榆林地区植被覆盖度呈显著的线性增加趋势,年递增率为2.29%,增加速率呈现出自南而北、自东向西的递减过程.植被退化以变化不明显和改善为主,占区域总面积的99%以上,重度、中度和轻度退化范围主要局限在行政中心城区及其附近区域.沙漠化过程分为两个阶段,2000—2013年重度沙漠化面积大幅减少,中度、轻度和潜在沙漠化面积缓慢减少,而非沙漠化面积大幅增加;2013年之后,非沙漠化面积减少,而重度、中度、轻度和潜在沙漠化面积增加.空间分布上,榆林西部、西南部县区是轻度以上沙漠化主要分布区域,2000—2013年该区域出现逆沙漠化过程,但2013之后又出现沙漠化趋势,应加强监测,应对其未来可能变化.榆林地区F_(VC)与气温呈负相关关系,与降水呈正相关关系,即在全球气候变暖过程中,随着气温的升高,该区域植被可能朝着恶化的方向发展,而降水的不确定性增大,又使得该区域植被在未来具有很大的波动性和不确定性.总体上,榆林地区2000—2013年植被覆盖度增加,植被退化减少,出现逆沙漠化过程,但2013年之后出现相反情况,需加强监测.     

城关区南北两山林种结构优化探讨

兰州市城关区位子市区东部，东西长约20．2公里，南北宽约22．6公里，总土地面积为32万多亩，占兰州市总土地面积的1．5%．本区属于中温带，半干旱地区，处于我国东部温湿区域向西部干旱与高寒区域过渡带的枢纽区。这里气侯干燥，降水少，蒸发大，光照充足，昼夜温差大，植被稀少，工业污染较重，生态不健全．     

基于GIS的矿区开采沉陷影响土地利用变化研究

运用地理信息系统(GIS)技术手段对矿区开采沉陷所引起的土地利用变化特征进行了分析.以某一矿区的开采沉陷数据和土地利用现状图为基础数据,在GIS平台下,开发了土地利用变化特征的空间分析原型系统,实现了各种土地利用类型的范围和准确影响面积等土地利用变化信息和特征的自动获取和分析.     

松嫩平原西部植被覆盖动态变化研究

基于SPOT-VEGETATION NDVI资料,利用MVC和一元线性回归趋势模型等定量分析了我国松嫩平原西部半干旱区植被变化的时空特征.结果表明:1998—2006年研究区年归一化植被指数(NDVI)最大值从0.41下降到0.39,年平均NDVI减少了0.015;春季植被活动变弱,植被退化面积占区域总面积的57.33%,虽然在部分地区有所改善,但植被覆盖仍存在退化的趋势.     

天津地区植被的时空变化及其影响因素分析

为了从整体上了解近年来天津地区植被的变化情况,基于1998—2013年的SPOT VGT/NDVI数据,对天津地区16a间植被的时空变化特征及其影响因素进行分析.结果表明:在空间分布上,天津中心城区和滨海新区东部的植被覆盖状况较差,其余大部分区域的植被覆盖状况较好.16a间整个天津地区的植被状况趋于好转,但存在显著的空间差异,中心城区、蓟州区、宝坻区、武清区、宁河区和静海区的植被呈改善趋势,而环城四区(北辰区、西青区、东丽区、津南区)和滨海新区西部的植被退化则较为严重.对植被变化影响因素分析的结果表明,气温和降水量对天津地区植被变化的影响作用较小,该地区进行的一系列生态建设工程是近年来植被覆盖增加的主要原因.由于区域发展的不均衡,尤其是环城四区和滨海新区城市化进程的推进和建设用地的增加,造成这些地区植被退化严重.土壤盐渍化的不断加重也是造成滨海新区西部植被退化的重要原因.     

人类活动对山西高原植被覆盖变化的影响

基于MODIS归一化植被指数数据,采用转移矩阵和线性回归模型等方法,对2001—2013年山西高原植被活动进行了研究,并结合土地利用覆盖数据、气象数据和统计数据,从土地利用变化、农业生产和植被建设三方面定量分析了人类活动对植被覆盖变化的影响.结果表明,13年来,土地利用变化的平均面积为24 151.29km2,占山西高原总面积的15.8%,土地利用变化引起的年INDV的平均变化占山西高原年INDV变化的16.1%.农业生产对未变耕地区域年INDV的贡献率约80%,进一步研究表明施肥和灌溉等农业生产活动对农作物产量的贡献率约为82.1%.植被建设对未变林地区域年INDV和未变草地区域年INDV的贡献率分别为87%,85%,植被建设对林地未变区域年INDV的贡献随海拔升高越来越大,植被建设对低度带草地未变区域年INDV比中度带区域的贡献大.     

基于RS和GIS的现代黄河三角洲植被覆盖动态变化研究

以配准后的4时相遥感影像数据为基础,应用归一化植被指数(NDVI),研究了现代黄河三角洲植被覆盖变化,探讨了植被演替的空间分布特征.结果表明,现代黄河三角洲植被演替活跃区主要集中在北部和东部近海岸区和东南部黄河新淤进区域.在过去27年间,植被覆盖面积呈增加趋势,植被累计增加面积91089.43hm2.植被以低盖度植被为主,高盖度植被所占面积较小,但高盖度植被逐年增加,平均每年增加412.83 hm2.     

基于多源遥感数据的黄土高原矿区植被变化研究——以轩岗矿区为例

以黄土高原轩岗矿区为例,基于Landsat TM/OLI遥感数据与MOD17A3H净初级生产力产品,分析了2000—2015年轩岗矿区植被数量与植被质量变化.结果表明,研究期间内轩岗矿区植被区域面积减少了7 090.3hm~2,耕地净减少3 959.9hm~2,林地净减少1 646.8hm~2,草地净减少1 538.8hm~2,灌木净增加55.1hm~2,工矿用地面积增加7 050.4hm~2;轩岗矿区植被生产力呈减小趋势,2006年之前植被生产力急剧减小,2006年之后植被生产力不显著缓慢增加.     

云南石林县植被覆被时空变化及影响因素

基于ArcGIS 10.2空间分析平台、MODIS NDVI植被数据及标准气象站的气象数据,采用提取分析、统计分析及相关性分析等方法,研究了石林县2000-2015年植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系.结果表明:石林县植被每年5月进入生长季,而9月生长结束,植被覆盖度主要以高植被覆盖度为主且总体呈上升趋势,速率为0.04/(10 a);石林县植被覆盖度呈增加趋势的面积占研究区总面积的72.36%,减少部分的面积占总面积的27.64%,植被NDVI减少最为严重的区域主要集中在石林县城的周边地区,增加较明显的区域主要集中在西街口镇,植被NDVI总体上由东北向中西部递减;气候因子中气温与降水量变化与石林县植被NDVI年内变化相关,气温是影响植被NDVI变化的主要气候因子;石林县实施的退耕还林工程,极大地提高了石林县植被的覆盖度.     

中国藏北高寒生态遥感植被变化及成因分析

 利用NOAA/AVHRR-NDVI遥感数据研究了近20年藏北高寒生态系统植被变化趋势,发现藏北植被覆盖呈现出东部高,西部低的态势;依次是农作区和森林区>高寒草甸>高寒草原>高寒荒漠草原。空间分布显示NDVI显著增加或减少的区域分布在地势比较低的东部和中部地区的森林区和高寒草甸区,在海拔较高的西部地区的高寒荒漠草原NDVI变化趋势处于轻微变化或无变化。分析造成植被变化的气候原因（温度、降水,风）和人为原因,认为不同区域植被动态变化的主导因素不同;藏北东部地区,植被变化受人类活动因素影响比较显著;中部地区,同期气候条件有所改善,植被覆盖呈增加趋势,年平均最低温度和降水对植被生长具有正效应,而风力和辐射减少引起该区植被蒸散下降也有利于植被生长。藏北地区西部为无人区,不受人类活动太大的影响,因而藏北西北部的植被变化可能更多的表现出藏北高原植被的自然变动。     

基于基本经济数据的我国主题公园在不同经济区域的分布特点分析

我国主题公园的空间分布极不均匀,东、中、西部呈现出明显的差异,这样的空间布局正好反映了我国不同地区间经济发展的差异.基于经济发展水平、人口密度、交通条件等基本经济数据,分析比较了不同经济区域主题公园的分布特点,研究发现:(1)长三角地区主题公园还有增加的空间,而西部地区主题公园虽有增加的需求,但建设数目应有所控制;(2)人口密度、人口结构以及人口自然增长制约西部地区主题公园的建设数目;(3)珠三角和长三角地区每个主题公园所覆盖的区域、平均客运量及平均旅客周转量均明显高于西部地区.