高光谱分辨率遥感在植被监测应用中的关键技术及应用

高光谱遥感数据已成为地表植被地学过程中对地观测的强有力的工具．综述了利用高光谱遥感数据进行植被监测的研究进展，主要包括以下二个部分：（1）高光谱遥感用于植被监测中的关键技术（2）高光谱遥感数据在植被生长监测中的应用．     

遥感图像植被判读与土壤判读

通过遥感图像判断识别各种目标，是达到遥感应用目的的一个重要环节，而判读植被图像和土壤图像对监测生态环境变化具有十分重要的意义。介绍了主要植被类型的影像特征和遥感图像植被判读的方法，以及航空像片的土壤判读和卫星图像的土壤判读方法。     

基于IKONOS的人工林地识别研究

以五分地沟试验区为例,提出了一种基于IKONOS卫星遥感图像提取不同郁闭度人工林地的方法。利用Matlab软件图像处理工具箱,进行树木信息的提取,精度达90.7%,KHAT统计量为0.86。以树木分类结果为基础,依据郁闭度定义,通过滤波方法识别不同的林地类型。结果表明,综合运用遥感数字图像处理软件、GIS软件和Matlab,能够从高分辨率的遥感数据中自动且有效地识别人工杨树林、人工杨树疏林和散生树等植被类型,可靠性较高,且可以重复验证。     

面向21世纪的中国林业遥感

重点概述了近20年来林业遥感专家们为改进森林资源调查方法所作的诸多努力，如用卫星数据估计森林蓄积量、小块林地面积、以及森林郁闭度方法的研究、森林动态图的编制等。特别是上述方法在经过森林调查实际应用并进行效益分析后，提出的改进现行调查体系的建议。此外还提及了遥感用于评估、监测森林生态环境和森林灾害等方面取得的进展。对21世纪中国林业遥感前景进行了展望。作者认为下一个世纪中国林业遥感发展的主要方向是：包容各种新技术，形成新的技术体系，并与国际接轨；利用遥感的优势，研究森林的宏观状况与作用；与森林经营进一步结合。     

森林火灾遥感监测方法适用性研究

遥感应用于森林火灾监测由于其高效性日益受到重视,该文以MODIS和HJ-1B IRS为数据源,探讨了亮温阈值法、关联法和燃料掩膜法对区域性、季节性变化和遥感数据类型的适用性.结果表明,亮温阈值法监测效率和精度高,但受区域气候气象变化、植被类型和遥感传感器类型影响较大;关联法对环境和数据变化的适用性好,但监测效率较亮温阈...     

云南山区NPP遥感监测研究中遥感图像预处理

 在国际上,区域植被第一性生产力(NPP)的监测和估算已成为遥感技术应用研究的重要方面.针对云南山区特点,利用遥感监测技术进行山区植被NPP的应用方法研究具有特殊意义.现就课题“遥感监测山区植被NPP的应用方法研究”中所进行的有关前期工作———遥感图像预处理的内容、工作平台、遥感图像与基础地理信息概况、遥感图像数据的试验样区切割提取,以及试验样区遥感数据多光谱信息的统计计算等进行操作整理与初步分析研究,对有关研究的深入进行获得初步的基础研究成果.     

卫星遥感植被地表温度空间特征的再认识

卫星遥感在监测陆面环境状况和估算陆面变量等领域有不可替代的优势,而卫星遥感估算的地表温度和植被指数产品在土壤墒情和干旱监测等方面有广泛的应用,该研究利用在不同时间尺度、空间尺度和不同土地覆盖类型上的植被指数和地表温度卫星遥感数据产品,分析了植被-地表温度空间中的散点分布形态特征.结果表明:在植被-地表温度空间中的散点分布形态受陆面多种因素影响,将其简化为三角形或梯形有失客观性,以此为基础,提出确定植被-地表温度空间中干边和湿边数值的方法.     

基于MODIS时序植被指数的植被物候空间格局

利用2001-2003年MODIS 16天最大合成NDVI数据,以及Savitzky-Golay滤波方法提取了陇西黄土高原植被的物候信息.结果表明:研究区内植被物候信息存在明显的空间格局,这种格局是人类活动和环境要素共同作用的结果.利用遥感时序数据可以有效地提取大范围的物候信息,为大范围的植被监测提供新的思路.     

陕北黄土高原景观生态环境遥感评价模型研究

对陕北黄土高原典型地段中的神木、府谷县和韩城市进行景观生态环境遥感评价模型试验研究．用景观生态学的理论与方法，以遥感图像为基本信息源，结合地面考察资料，对典型地段生态环境质量进行探索性综合评价．由于景观本身具有高度的秩序，它包括了地表有机的植被群落与无机的地貌、水文、气候等因素以及与无机作用派生的土壤等要素，组成了一个具有区域性的自然综合体．通过图像解译对生态功能定量综合分析，分析和研究了景观内部功能与结构、标志与评价模型，确定了各单元环境质量，并按分值排列其等级序列．为典型地段分区治理和开发利用与环境监测提供依据．为黄土高原大范围定量、快速评价、监测和人工调控提供了可行的方法与技术     

基于ETM+图像的混合像元线性分解方法(LSMM)在澳门植被信息提取中的 应用及效果评价

本文利用混合像元线性分解方法(LSMM)，对澳门ETM＋图像(2003/1/10)进行像元分解提取植被信息．同时利用同一图像的归一化植被指数(NDVI)、缨帽变换的绿度分量(KT2)对提取的植被信息进行对比分析,发现用LSMM方法提取的植被信息与NDVI的相关系数达到0.93与KT2的相关系数达到了0.74．同时发现用LSMM方法提取的植被面积(4.19 km2)比NDVI阈值法、KT2阈值法提取的植被面积(分别为8.26 km2 8.68 km2)更接近真实植被面积(5.79 km2)．结果表明混合像元线性分解方法能有效地提取植被信息，比以像元为单位的常规遥感提取方法精度更高，为快速、准确、高效的植被监测提供了新思路．     

结合冠层密度的森林净初级生产力遥感估测

【目的】 森林冠层密度与林分年龄、植被生长状况有关,在区域森林净初级生产力遥感估测中,结合森林冠层密度以期提高估测精度。【方法】 以广东省韶关市为研究对象,选用2017年Landsat-8 OLI影像、2017年357块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,分别采用随机森林、多元线性回归、人工神经网络和K最近邻分类法等4种模型,结合森林冠层密度制图器(FCD)进行区域森林净初级生产力特征变量的选取、参数建模、模型精度评价和森林净初级生产力空间制图。【结果】 特征变量中,红光波段(B4)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、叶面积指数(LAI)、缨帽变换土壤植被因子、纹理特征和地形特征在森林净初级生产力反演中有重要作用。将森林冠层密度因子加入反演模型后,4种遥感估测模型精度均有大幅度提高。对4种遥感估测模型进行性能比较,随机森林模型精度最高,其次是多元线性回归模型、人工神经网络模型,K-最近邻分类模型精度最低。研究区内森林净初级生产力平均值为10.689 t/(hm²·a),高森林净初级生产力 [≥18 t/(hm²·a)]林分面积仅占研究区的19.61%,主要分布在海拔较高的西北部。【结论】 结合冠层密度进行森林净初级生产力的建模,可有效提高模型估测精度。     

陕西黄龙山自然保护区褐马鸡秋季觅食地选择

2006年10～11月,在陕西黄龙山自然保护区对褐马鸡觅食地选择进行研究.分析表明:褐马鸡喜欢生活在针阔混交林;海拔1 200～1 400 m;小于10°的平缓坡;中坡位;山沟;乔木盖度50%～80%,乔木高度小于10 m,乔木密度小于0.10个/m2;灌丛盖度小于30%,灌丛高度大于1.5 m,灌丛密度小于1个/m2;草本盖度小于30%,草本高度小于16 cm;隐蔽级小于10%;水源距离小于300 m;林边距离小于100 m;人为干扰距离100～300 m的环境.主成分分析表明,褐马鸡觅食地选择的主要因子有4种,依次为:地形及草本植物因子(海拔、地理性、坡位、草本盖度和高度)、隐蔽因子(灌丛盖度、密度和高度以及隐蔽级)、干扰因子(水源距离、人为干扰距离、林边距离和植被类型)、食物因子(乔木直径、高度、密度和盖度).     

Factors influencing the natural regeneration of arrow bamboo in giant panda habitat of the north Minshan Mountains, southwestern China

To determine the effects of eco-factors on the regeneration of arrow bamboo in giant panda habitat,a field study was conducted in the Baozuo and Gonggangling Nature Reserves,Sichuan Province,China.A total of 183 quadrats(10 m×10 m) and 717 small quadrats(1 m×1 m) were investigated within the study site.Bamboo seedling density was used as an indicator of natural regeneration.Twelve factors were measured,which included topography and forest factors(elevation,slope aspect,slope degree,slope position,canopy cover,and shrub cover) and microhabitat factors(upper vegetation cover,herb cover,litter layer cover,moss cover,moss thickness,and dead bamboo density).A One-Way ANOVA was used to analyze the effects of topography and forest factors on seedling density,and a GLM(Generalized Linear Model) procedure was performed to examine the relationship between seedling density and microhabitat factors.The results indicated that elevation and canopy cover had highly significant effects on seedling density:bamboo seedling density was highest and showed the best regeneration at middle elevations(2800-3000 m) and under medium to medium-high canopy cover.Moss thickness,moss cover,and dead bamboo density were the most important microhabitat factors influencing the natural regeneration of bamboo:seedling density increased with increasing moss cover and moss thickness and decreased with increasing dead bamboo density.We propose that removal of dead bamboo and controlling grazing activities may accelerate the process of bamboo regeneration.     

森林植被湿度遥感监测方法研究

森林植被湿度作为一个自然生态因素,是决定森林火险的主要因子. 本文对森林植被湿度与遥感信息的关系进行了探讨,提出遥感获取植被湿度可采用实际蒸散LE与潜在蒸散LEp的比值LE/LEp,植被指数和植被指数-温度(VIT)梯形3种方法,从而最终实现实时森林火险预测.     

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。     

Application of satellite thermal infrared remote sensing in monitoring magmatic activity of Changbaishan Tianchi volcano

In this paper, with the application of satellite thermal infrared remote sensing technique, nine land surface temperature distribution maps of Changbaishan Tianchi volcano area are retrieved from nine thermal infrared images which are taken from 1999 to 2008. In terms of NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), we classify the surface cover of the study area into three types, i.e. vegetation (forest), mixture of soil and vegetation (short grasses), and bare rock. The average temperature of each type of surface covers is calculated first, and then the average daily temperature record from Tianchi meteorological station is subtracted in order to reduce the effect of weather variation. Finally, thermal anomalies of three types of surface cover in Changbaishan Tianchi volcano area in the period of 1999 to 2008 are obtained, which is believed to reflect the magmatic activity in the magma chamber under Tianchi volcano caldera. Our results indicate that temperature of the study area increased with an intermittent tendency during 1999 to 2005, but dropped after 2005, and then maintained a relatively stable state from 2006 to 2008. Such a tendency of annual temperature variation possibly caused by magmatic activity is correlated with the results observed by means of seismic monitoring, ground deformation from GPS measurement, and volcanic gas geochemistry monitoring in the same area. It is implied that the upward intrusion of magma may cause temperature increase, and such temperature variation is great enough so that could be detected by using satellite thermal infrared remote sensing technology.     

结合植被覆盖度指数的土地覆盖分类方法研究

基于Landsat 8 OLI反射率数据,结合定量遥感反演植被覆盖度（fractional vegetation cover, FVC）提取的植被物候特征数据,对比了神经网络、支持向量机和随机森林3种土地覆盖分类方法．结果表明:随机森林分类方法具有较好的结果,反射率结合植被特征数据的分类方法的总体精度为85.52%,Kappa系数为0.8212,比仅用反射率的土地覆盖分类总体精度提高了3.45百分点,Kappa系数提高0.0429;植被覆盖度提取的植被特征数据能有效改善耕地、草地和裸地的制图精度和用户精度,对林地与水体的用户精度分别提高了7.79百分点与1.81百分点,灌木与人造地表的制图精度分别提升了7.69百分点与0.59百分点．整体来看,结合植被覆盖度及其派生植被特征进行土地覆盖信息的提取,在简单易行的同时,为提高分类精度提供了有效支持．      

用群系指标研究山西植被地带性

运用ArcGIS9.2软件,从山西植被图中采集各植被类型的每个图斑,将各群系归并到植被、森林、灌丛、草本植被或栽培植被后获取群系的个数和面积,计算群系指标,在SPSS18软件中分析群系指标与其经度、纬度、海拔高度的相关性,探讨植被地带性.用群系的密度、覆盖率和优势度这些指标研究植被、森林、灌丛、草本植被、栽培植被均具有一定的地带性.用群系密度研究植被、灌丛、栽培植被的纬度地带性和垂直地带性与物种多样性的一致,但森林、草本植被的地带性却有些不同.用群系覆盖率研究时,自然植被(森林、灌丛、草本植被)与栽培植被的地带性不同.用群系优势度研究地带性时会受群系的密度或覆盖率的影响.     

八大公山红腹角雉对植被因素选择的分析

2002年8月至2005年7月,通过样线调查、定点监测、样方调查法对湖南八大公山国家级自然保护区内分布的红腹角雉进行了调查。 结果表明,在植被因素方面,红腹角雉偏向于在常绿落叶阔叶混交林中活动,乔木郁闭度在70%以上,对灌木盖度没有很大偏好;对于草本层,红腹角雉多选择活动在草本平均高度为11～30?cm之间,盖度 在10%～50%之间的区域。因为是地面活动型鸟类,其活动区域排除乔木郁闭度和灌木盖度因素外,其林相主要为“亮脚林”,即乔木或灌木下100?cm的空间。     

基于MODIS数据的2001—2018年黑龙江省林火时空分布

【目的】黑龙江省是中国重要的林业省份之一,也是受林火危害最严重的地区之一。通过遥感数据获取森林火点信息,充分了解近年来黑龙江省林火发生的时空分布格局,探索林火发生规律。【方法】根据黑龙江省2001—2018年MODIS(分辨率成像光谱仪)遥感图像的MCD64A1火烧迹地产品数据集,提取林火火点信息,结合历史火灾记录资料、归一化植被指数NDVI(normalized difference vegetation index)、森林类型、数字高程模型DEM(digital elevation model)等数据,运用地理信息系统空间分析方法和统计分析方法,对黑龙江省的林火时空分布规律进行研究。【结果】2001—2018年,黑龙江省林火次数和过火面积呈现波动性变化,但整体上林火次数呈现下降趋势,其中2002年火灾发生次数最多,2003年过火面积最大,2008年过火面积最小;春、秋两季是林火的多发时期,冬季基本不发生火灾。林火在空间分布上具有异质性,在13个地级行政区中黑河市的森林火灾过火面积最大,其次为大兴安岭地区和绥化市,大庆市发生森林火灾的过火面积最小;过火面积随着林地海拔的升高逐渐呈现减少的趋势。结合森林类型分布情况发现,在针叶林中发生火灾的概率较高,其次为混交林和阔叶林。【结论】采用MCD64A1火烧迹地产品能够较为准确地提取出火灾信息,结合植被类型和高程信息对黑龙江省林火发生的时空规律进行分析,可为区域林火扑救和预警监测提供重要的科学依据。