基于Landsat时间序列遥感影像的合肥市FVC时空演化与分析

文章基于Landsat时间序列遥感影像，采用像元二分模型反演合肥市2008—2019年植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC),并利用马尔可夫转移矩阵与差值图像算法，定量分析2008—2019年合肥市不同等级FVC变化特征。研究结果表明：2008年、2011年、2013年、2015年、2017年、2019年合肥市平均FVC分别为60.9%、48.4%、56.0%、48.0%、63.0%、61.2%,年均FVC波动较大，但总体呈上升趋势；合肥市FVC变化以稳定区为主，主城区的外围FVC出现退化趋势，而长丰县、主城区及庐江县FVC增长明显；各等级FVC总体变化趋势为良性，未来FVC预计以增加为主；2008—2019年合肥市气温呈升高趋势，而降水量呈下降趋势，总体表现为“暖干化”,且这种趋势对合肥市FVC增加具有促进作用，其中年均气温是影响FVC演化的主要因子。     

基于NDVI的贵州省植被覆盖时空特征分析

利用2001—2018年的500 m分辨率的MOD13A1数据,计算每个像元的NDVI的变化趋势,并采用线性趋势分析法和相关性分析法,分析贵州省植被覆盖面积在18年间的时空变化特征;结合2001—2018年植被的降水利用效率与2010、2017年2期土地覆盖数据,研究不同土地覆盖类型的NDVI的特征. 研究结果表明:(1) 2001—2018年,贵州省的植被覆盖面积总体呈增加趋势,表明生态环境得以明显改善,以毕节、六盘水市最为显著;(2)从植被覆盖面积变化趋势来看,贵州省的植被改善区域大于退化区域,植被退化区主要集中在城镇扩张区;(3)贵州省的整体植被降水利用效率与植被覆盖面积的变化趋势不具有一致性;(4)贵州省的NDVI与同期降雨量、气温均呈现良好的相关性,而植被生长对气温变化不存在明显滞后性、对降雨量变化的滞后期为1个月,即植被生长对气温的敏感性高于降雨量;(5)在植被生长季,不同土地覆盖类型的NDVI具有不同的特征: NDVI(林地)>NDVI(耕地)>NDVI(草地)>NDVI(建设用地)>NDVI(水体).     

喀斯特地区城市化进程中土地利用/覆盖时空变化研究——以贵阳市为例

喀斯特地区是我国生态脆弱区之一。近年来,随着西部大开发的不断深入,经济社会快速发展,城市化速度加快,研究其土地利用/覆盖时空变化,对该区域土地管理与城市规划具有重要意义。在RS和GIS技术的支持下,应用1986、1995和2000年三期TM影像以及2006年CBERS-01影像,得到贵阳市四期土地利用数据。从土地利用/覆盖变化速度和空间变化两方面对贵阳市城市化进程中的时空变化进行研究。结果表明:贵阳市土地利用/覆盖变化剧烈,主要有持续增加型,先增后减型,先减后增型。在整个研究期内,建设用地持续增加,各土地利用/覆盖类型重心变化呈现出此消彼长的态势。除主城区建设用地面积有较大增加外,各郊区城镇建设亦得到较大发展。城区与郊区间的土地利用/覆盖类型变化存在差异。     

黄土高原极端降水变化及其对植被覆盖度影响

全球变暖背景下,黄土高原极端降水事件频发,对社会经济及植被生态产生了重要影响,研究黄土高原极端降水变化特征及其对植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)影响,可为生态环境保护和区域可持续发展提供科学支撑。基于2000—2020年黄土高原64个气象站点逐日降水数据和MODIS NDVI数据,采用趋势分析、相关分析等方法,分析了黄土高原地区极端降水和FVC时空变化特征及极端降水对FVC的影响。结果表明：2000—2020年黄土高原地区总降水量P_RCPTOT、中雨日数R_10mm、大雨日数R_20mm、强降水日数R_25mm和降水强度S_DII均呈显著上升趋势(P<0.05),区域西部和北部强降水总体增加,但区域南部呈干旱化。2000—2020年黄土高原FVC总体呈显著上升趋势(P<0.05),集中分布在区域中东部,占区域总面积的32.00%;显著下降趋势主要分布在南部少部分地区,仅占区域总面积的4.91%。2000—2020年黄土高原地区F...     

榆林地区土地利用／覆盖时空变化及其对生态脆弱性的影响

利用Landsat ETM+遥感影像数据和最大似然分类方法完成了陕西榆林地区2010年土地利用/覆盖分类,并结合1985、1995和2000年的土地利用数据,分析了研究区土地覆盖的时空变化及其对生态脆弱性的影响。结果表明,1985—2010年研究区土地利用/覆盖与景观格局变化所引起的生态脆弱性的空间差异增大。从时间上,研究区林地面积增加,耕地和草地减少,生态保护措施改善了当地土地覆盖状况;未利用土地和建设用地增加,土地退化现象依然存在,城市化进程不断加剧。从空间上,研究区东南部林地面积增加,土地利用/覆盖结构得到很大改善,而西北部地区矿产资源开发和城市化进程的加剧,导致未利用土地、建设用地增加。景观格局以1995年为转折点,整体景观格局得到了明显的改善。     

近10年黄河三角洲土地利用/覆盖时空变化特征与驱动因素定量分析

通过解译2000, 2004和2010年三期遥感影像, 从结构变化、转移矩阵和土地利用程度3个方面分析研究黄河三角洲土地利用/覆盖变化时空特征。结果表明: 10年间黄河三角洲总面积处于动态变化过程中, 主要土地利用/覆盖类型由盐碱地转变为耕地, 城镇用地与农村居民点用地增长迅速, 土地利用程度不断增加。运用Logistic回归分析土地利用/覆盖变化与区域自然、社会经济驱动因素间的定量关系, 同时探究区域规划对土地利用/覆盖变化的影响, 以CLUE-S模型进行模拟验证。结果表明: 海拔、坡度、至最近水库、城镇、河流、主要道路距离6个地理因素以及人口密度、地区生产总值(GDP)、财政收入、工业总产值4个社会经济因素是引起研究区土地利用/覆盖变化的主要驱动因素, 区域规划以划定禁止开发的自然保护区的方式对土地利用/覆盖变化产生显著影响。     

基于频域显著性方法和ELM的遥感影像变化检测

提出一种基于频域显著性(FDS)方法和极限学习机(ELM)方法进行遥感影像变化检测的方法.首先,对利用变化矢量分析方法(CVA)获取不同时相遥感影像的光谱特征差异图及纹理特征(灰度共生矩阵法)差异图进行融合获得差异影像(DI);然后,利用频域显著性方法获取差异影像的显著性图,采用模糊c均值(FCM)聚类算法对显著性图选取阈值得到的粗变化检测图进行预分类(变化像素、未变化像素、待定像素);最后,从光谱及纹理特征影像上提取变化像素和未变化像素的邻域特征作为可靠样本进行ELM训练,并利用训练好的ELM分类器对粗变化检测图进行变化检测,得到最终的变化检测图.通过对高分辨率遥感影像数据实验结果表明本方法的变化检测精度及性能优于其他对比方法.     

基于RS和GIS的徐州市20年间土地利用变化研究

应用RS和GIS技术对徐州市进行土地利用变化监测,对LANGSAT TM/ETM遥感图像进行处理和解译判读,获取反映徐州地区1987年和2006年两个时期土地利用结构变化数据。通过应用土地利用类型转移模型、土地利用动态度模型、土地利用程度综合指数模型及土地利用程度时空演变模型,对徐州地区5区2市3县20年的土地利用和覆盖变化进行了研究,并总结了这种空间演变的驱动力因素。研究表明:20年来徐州地区土地利用类型结构转化明显,其中裸地、耕地面积的减少和林地的增加是研究区总体特征;林地面积的增加,使研究区域空间异质性增强,呈现独立板块增加的趋势和阶段性演化的特征。徐州地区土地利用和覆盖变化是自然条件、政策因素、经济因素、交通因素等多因素综合作用的结果,然而人类活动是这种变化的主导因子。     

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征，可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区，基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据，利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明：(1)2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中，空间自然连通性大，但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间，研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.(2)研究区的主要土地利用类型为耕地，其面积占研究区总面积的60%左右，其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内，研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中，变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂，且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.(3)总体来看，研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势，2020年研究区的土地利用程度最高，为78.49%.在时间序列上...     

基于MODIS的青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征研究

为了解青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征,确定天文台选址和最佳观测时间段,本研究利用2015-2020年的1931景MODIS日尺度提取了冷湖地区大气水汽含量数据,并结合NCEP再分析资料对其结果进行验证,对冷湖地区长时序大气水汽含量时空分布特征和土地覆盖类型等因素进行分析.结果表明:(1)研究区2015-2020年...     

基于NDVI的干旱区绿洲植被覆盖度动态变化分析——以新疆阿克苏地区为例

本文以新疆阿克苏地区1991年、2001年和2016年TM/ETM+/OLI遥感影像为数据源,基于归一化植被指数NDVI应用像元二分模型对植被覆盖度进行了估算,得到三期植被覆盖度等级分布图,并通过转移矩阵,对研究区植被覆盖的时空变化特征进行了分析.结果表明,近25年来,阿克苏地区植被覆盖度总体呈现增长趋势,植被覆盖度60%以上的高植被覆盖区域面积显著增加,面积占比由1991年的7%上升至2016年的12.33%,而其他植被覆盖等级区域的面积均呈减少趋势.自然因素尤其是气候变化在一定程度上有利于研究区植被覆盖的增加,但短期内植被覆盖变化的主导因素还是人类活动的干扰.     

近30年辽源市植被覆盖度变化及生态环境质量评估

以辽源市为研究区,基于研究区1993年、2007年的Landsat 5 TM遥感影像和2021年的Landsat 8 OLI遥感影像,定量分析了研究区近30年以来的植被覆盖度（FVC）及遥感生态指数（RSEI）的变化情况和生态环境质量变化情况.结果显示,1993年、2007年和2021年辽源市植被覆盖度（FVC）分别为0.672、0.784和0.803,遥感生态指数（RSEI）分别为0.592、0.688和0.694,均呈现出先大幅增加后小幅增加的趋势.研究结果表明,辽源市近30年以来的生态环境质量在逐渐变好,除城市建设扩张和其他人类活动导致的部分区域生态环境质量变差外,其他大部分区域的生态环境质量均呈现逐渐变好的趋势.时空差异分析表明,2007年之后辽源市FVC和RSEI的变化幅度变小,FVC和RSEI不变区域面积增加,不变区域面积增加是生态环境改善的基础,这些不变区域将是辽源市未来生态环境改善的潜力区域.     

基于遥感影像的上海市土地覆被变化及驱动力分析

首先,通过对2006、2010和2015年的遥感影像解译,得到2006—2015年上海市的土地覆被情况。接着,结合土地覆被变化模型的若干个指标来分析土地覆被变化的时空特征,并对结果进行定量分析。最后,以耕地为例探究影响研究上海市土地覆被变化的驱动力。     

10年尺度金华市主城区夏季热环境变化及地表覆盖的影响

以Landsat7/ETM+和快鸟、高分2号遥感影像为数据源,研究金华市建成区夏季热环境的时空特征及土地覆盖类型的城市热环境效应.结果表明:从2005年到2015年,研究区(金华市主城区)夏季热环境发生了很大变化,从区域上看,研究区中心增温不明显,且其局部地区温度下降,研究区其他地方增温显著;从土地覆盖的转换看,水体、植被、裸地转化为厂房后增温20℃以上,林地耕地转化为裸地后增温10℃左右,稀疏林地转化为密林、不透水面转化为植被后降低了地表温度,其最大降幅接近10℃;从变化幅度上看,不透水面的地表温度10年增温幅度远超过植被和水体,而绿化、隔热建筑屋顶分别导致温度下降1.2℃和6℃左右.结论:土地覆盖及其转化是影响城市热环境的主要因素,通过绿化、水体扩容、改变土地利用的类型等方法可以有效地改善城市热环境.     

基于GEE平台的国家公园土地覆盖变化遥感检测方法构建

【目的】高效、可靠地提取土地覆盖动态变化信息对于国家公园保护与管理方案制定具有基础性数据支撑作用。本研究主要目的是构建经济高效的遥感监测方法,提取钱江源国家公园体制试点区2001—2017年的土地覆盖变化信息,评估国家公园保护与管理活动的有效性。【方法】首先定义研究区的土地覆盖分类体系(耕地、森林、草地、水体、人造地表和裸地),并利用增强型目视解译方法选取历史训练样本点;其次综合Landsat多季节复合数据的光谱波段、光谱指数、纹理特征和地形特征,基于Google Earth Engine(GEE)云平台执行随机森林分类算法,生成土地覆盖数据集;最后建立土地覆盖转换规则从而识别主要的土地覆盖变化类型及其空间分布模式。【结果】独立样本集验证结果表明,钱江源国家公园2001年、2009年和2017年土地覆盖总体分类精度分别为83.12%、81.82%和87.35%。造林活动、耕地废弃和开发建设的变化信息体现出保护管理工作取得显著成效。【结论】增强型目视解译能够高效、可靠地选取历史训练样本点,从而支持历史土地覆盖数据集构建。采用基于云计算的变化检测技术可快速评估国家公园管理措施的有效性并发现生态脆弱地带,具有高效、经济及计算资源限制性少等优势,可广泛推广应用。     

城市地域地表温度与土地覆盖定量关系分析

利用Landsat TM影像,以合肥市区为研究区,采用最大似然法对合肥市影像进行土地覆盖分类,同时反演合肥市地表温度,然后计算NDVI(归一化差异植被指数)、MNDWI(改进的归一化差异水体指数)、NDBI(归一化差异建筑指数)和NDBaI(归一化差异裸土指数)4种指数.在此基础上,对合肥市城市热岛的空间分布特征、地表温度与土地覆盖类型以及各种影响因子之间的关系进行定量研究分析.结果表明,不同土地覆盖类型的地表温度存在较大差异,建筑用地和裸地是城市热岛强度的主要贡献因素,植被和水体具有较好的降温作用.地表温度与4种归一化指数的回归分析表明,它们之间存在明显的相关性.     

辽河源头区的土地利用变化及驱动力分析

利用2005年和2010年2期遥感影像和地理信息系统(GIS)软件技术,对辽河源头区土地利用类型变化进行综合分析;基于统计产品与服务解决方案(SPSS)软件和社会经济统计数据,利用主成分分析法分析土地利用变化的根本驱动力,并建立多元线性回归方程.结果表明,辽河源头区土地利用变化的主要驱动因素包括:人口因素、经济因素、工业化与城镇化和农业发展因素.     

1990—2010年间我国北方农牧交错带植被覆盖度变化归因

以我国北方传统农牧交错带为研究区,以植被归一化指数(NDVI)表征地表植被覆盖度,对土地利用数据和降水量、气温等气象数据两大类影响因子进行相关性分析.研究发现:1990—2010年该地区主要土地利用类型发生了显著的相互转化,但占优势的仍是草地、耕地和林地,土地利用和景观结构未发生重大变化.研究期间,北方农牧交错带耕地、林地和未利用土地植被覆盖度均有所增加,草地植被覆盖度有所减少.植被覆盖度与年均降水量呈极显著相关性,1990—2010年农牧交错带降水呈减少趋势,植被覆盖度上升趋势明显.植被覆盖度与同期年均气温数据也呈现一定的正相关性,1990—2010年农牧交错带气温变化属于升温趋势,植被覆盖度上升趋势明显.研究表明北方农牧交错带植被覆盖度变化是在全球气候变化和人类活动的双重影响下发生的,土地利用变化和降水、气温气象数据两种因素对植被覆盖度的影响具有明显的地域性特征,土地利用变化因子的影响由于受政策和人类活动的参与而正逐渐占据着主导地位,而气候条件中,气温升高对植被覆盖度具有一定的正相关性,降水量因子在径流量充沛地区影响作用较弱,但在水源缺乏,人类活动干预较少农牧交错带西北地区仍然有着重要的影响作用.     

北京市土地覆盖变化对地表温度的影响

为研究北京市土地覆盖变化对地表温度的影响,选取1991年和2011年的Landsat-5专题制图仪影像,采用单窗算法和基于专家知识的决策树分类方法,提取期间地表温度和土地覆盖变化信息,分析了研究区20年来的土地覆盖变化对地表温度影响的空间分布格局和变化规律。研究结果表明:1991年到2011年间北京市土地覆盖类型的变化改变了地表温度的空间分布特征。在土地覆盖类型未发生变化的区域,6种土地利用类型的地表温度都升高,在土地覆盖类型发生变化的区域,地表温度有升有降,但总体上城市地表温度的空间分布与土地覆盖类型的空间变化格局存在明显的一致性。     

阜新市土地利用变化及驱动力分析

为了探求阜新市土地利用结构变化及发展趋势,运用遥感和地理信息系统等技术,利用1998年和2006年获取的两期阜新市蒙古族自治县TM卫星遥感影像,快速准确地建立了土地资源利用动态数据库,研究了区域土地利用/土地覆盖的时空变化,同时对影响土地利用格局变化的驱动因素进行了定性分析与定量分析,最后提出了区域土地可持续发展的对策。研究结果可以为阜新市土地资源合理利用和土地利用结构调整提供参考,并可为转型时期的阜新市提供可持续发展的保障。