基于MODIS影像研究黑龙江省植被变化以及与降水和气温的相关关系

利用2000~2012年MODIS数据集中空间分辨率为1000m,时间分辨率为1个月的NDVI数据集对黑龙江省生长季里整体植被及不同植被类型的植被覆盖度的空间分布差异、年际动态变化进行比较分析.同时,结合降水及气温等气象数据分析了各气候因子与不同类型植被多年来的相关关系.研究表明,(1)黑龙江省生长季整体植被覆盖度较高,空间差异较大,引起差异的原因主要是植被类型不同,林地植被NDVI较高,耕地次之,草地最低.(2)黑龙江省13年间NDVI变化趋势为:全省总体平均NDVI无明显变化,但不同植被类型NDVI变化趋势差异较大,其中耕地、草地植被NDVI 2000~2012年呈显著上升趋势;林地总体无明显变化,林地内部及周边地区林地转耕地草地的区域NDVI下降明显.(3)从像元尺度看,降水和温度对植被NDVI在不同地区影响差异较大,研究区大部分植被NDVI与气温和降水均具有较显著的相关性,其中降水相关性强于气温.     

西安近10年植被覆盖变化及其与气候因子的相关性研究

研究分析了西安市2002年12月—2012年11月逐年、季、月植被NDVI序列,结合同期西安市的观测数据,总结出西安市NDVI的变化特点及其与气候因子的关系.结果表明:(1)近10年西安市NDVI呈整体上升趋势,年均值在0.237 8~0.252 5之间;春季NDVI增加量最大,为0.004/a.(2)10年来西安市年降水量呈递减趋势,气温基本持平,气候驱动力不利于植被覆盖增长;年降水量主要集中在夏、秋季,雨热同期满足了植被生长发育需求.(3)年和季NDVI总体上与同期平均气温、上期降水相关性较好.(4)西安市植被对降水变化的滞后时间约为1个月.(5)人为因素在植被变化中发挥着重要的作用.     

中国植被时空变化特征

基于2001～2016年中国地区MODIS NDVI时间序列数据集,使用Arcgis中的克里金插值法、线性趋势分析和相关分析.以此探究21世纪以来中国地区NDVI时空变化规律结论如下:(1)中国大陆地区NDVI时空变化特征,在每年春季夏季植被带从北向南逐步升高,秋季由南向北逐步降低,在东南地区受季节影响变化不明显,植被状况最好的季节为夏季秋季.(2)从空间尺度来看,中国区内呈现出东南地区高,西北地区低,其余地区居中的趋势.中国区域范围内植被NDVI呈现出上升趋势,在2001～2016年之间NDVI上升趋势较为明显,其中2005、2010和2012年NDVI出现了下降情况.(3)各分区NDVI上升的变化趋势与全国变化呈现基本一致.植被NDVI受气候因子影响最为显著,在不同分区内影响NDVI的主要因子并不一致.(4)2000～2016年以来除少数几年的月均NDVI最高值出现在8月份外,大部分年份NDVI最高值都出现在7月,2011～2016年7月均NDVI相较于前10年已整体升高至0.45以上.     

牛背梁夏季植被指数的地形分布特征研究

地形因子是影响植被分布的重要因素之一。基于2019年7月MODIS MODl3Q1数据提取了秦岭牛背梁植被指数,研究牛背梁植被指数(NDVI)在高程、坡度、坡向、地形平面曲率4个地形因子的分布特征。结果表明:(1)NDVI在海拔1 156～1 820 m随着高程的增加而增大,在1 820～2 053 m随高程增加而减小,在2 053～2 294 m达到峰值,后又随高程增加而减小;(2)NDVI在坡度0°～35°随坡度升高而增大,在35°～40°随坡度升高而减小,在40°～45°达到最大值,当坡度大于45°时随坡度增大而减小;(3)受太阳辐射影响,植被在0°～22.5°(北)、22.5°～67.5°(东北)坡向长势较好,其他坡向长势一般;(4)NDVI值在平面曲率为157.5°～202.5°(南)时达到最大值,在67.5°～112.5°(东)时达到最小值。研究结果对牛背梁自然保护区生态环境监测和保护具有积极的理论指导意义。     

窟野河流域土壤侵蚀时空变化分析

本文利用Landsat TM影像提取研究区的植被覆盖信息和土地利用信息,结合ASTER GDEM 30m分辨率的DEM数据提取的坡度信息,采用水利部部颁标准评价窟野河流域的土壤侵蚀风险。研究得出:1窟野河流域整体侵蚀风险不高,侵蚀面积占流域总面积的66.47%。2坡度在8°~15°的地区,侵蚀面积最大,坡度在5°~15°的地区占侵蚀总面积的95.65%;在1 150m~1 300m高程带内,侵蚀面积最大,高程小于850m和大于1 450m的地区侵蚀面积占的比例小。此研究结果可作为研究区的基础性数据,为以后管理部门作决策提供依据。     

基于地形因子的喀斯特山地土地利用变化分析——以乌江北源为例

以乌江北源2000年、2010年两期土地利用和DEM数据为基础,运用GIS空间分析软件,探究喀斯特流域土地利用变化的空间规律.结果表明:1)2000—2010年期间,耕地大幅度减少(-2.29%),林地、草地和水域用地却在增加(+1.53%、+0.21%、+0.47%).2)土地利用类型面积变化差异显著,在高程1 200~1 600 m、坡度15°~25°、与河流主干距离10 km区域内变化最为剧烈.3)主要地类转化包括:以耕地转向林地、草地、水域用地为主,多发生在高程1 200~1 600 m、坡度15°~25°的与河流主干距离10 km区域内;林地、草地转向水域用地,多发生在高程1 200 m、坡度8°~15°的与河流主干距离10 km区域内;林地向居住用地转化,多发生在高程1 200~1 600 m、坡度8°~15°与河流主干距离10 km区域内.4)土地利用变化程度与高程、坡度和河流主干距离有高度的相关性,且随着高程、坡度的增加先增加再减小,随着与河流主干距离增加明显急剧较小的趋势.     

湖南省植被覆盖遥感反演信息量化统计

本文基于2001—2013年MODIS NDVI多时序遥感影像,利用像元二分模型估算植被覆盖度,以湖南省14个地州市为对象进行统计,并探讨植被覆盖度变化产生的人为原因.结果表明:(1)整体上,近13年湖南省各市州植被覆盖度水平均较高,波动幅度较小;(2)湖南省西部各市州植被覆盖度水平略高于东部各市;(3)湖南省植被覆盖度变化大致以112°E为界,以西呈增加趋势,以东则表现为衰减趋势;(4)湖南省植被覆盖度变化显著增加的面积明显小于显著减少的面积;(5)植被覆盖度的短期变化受人类活动影响较大.     

小兴安岭地区水土保持功能评价

为了解小兴安岭地区水土保持生态功能重要性现状,该文基于GIS手段和RUSLE模型结合土地利用类型数据、地形数据、降雨侵蚀力数据、植被覆盖度数据和土壤可蚀性数据对小兴安岭地区的水土保持生态功能重要性进行评价,并将水土保持量评估结果分成三个等级:一般重要,重要和极重要等级.结果表明:小兴安岭地区水土保持量整体呈东南部山地地区高西北部地区低的趋势,其中水土保持功能极重要等级区域主要分布在东南部山地地区面积为8092.81 km~2,占小兴安岭地区面积的8.79%,且极重要等级区域主要分布在坡度为5°～15°的缓坡上,面积为3903.06 km~2,占极重要等级下面积的48.23%;土地利用类型为林地时有显著的水土保持优势,地形因子和水土保持量的相关性为0.433,降雨侵蚀力因子和水土保持量的相关性为0.327,在该研究区地形因子对水土保持量的影响更大.     

基于Cubist的大连地表温度季节变化分析

大连作为滨海城市濒临渤海、黄海两个海域,海岸线狭长,海洋性特征明显.滨海城市是城市中的特殊类型,其热岛效应较内陆城市有所区别.该文采用大连2014年5月3日(春)、8月7日(夏)、11月18日(秋)和2月3日(冬)的Landsat 8影像作为主要数据源.利用单窗算法,反演出大连地表温度,揭示大连热岛效应的动力机制.通过建立缓冲区,分析DEM、NDVI、人口分布、坡度及海岸线距离等因素对大连四个季节热岛效应产生的影响.利用Cubist得出结果:春季地表温度主要受NDVI、DEM和坡度的影响;夏季地表温度主要受NDVI、DEM和人口分布的影响;秋季地表温度受DEM和NDVI影响;冬季地表温度受坡度、DEM和NDVI的影响,并且当NVDI达到某个特定值时,影响系数会发生明显变化.表明同一地区不同季节影响地表温度的因子不同,且影响幅度也有所变化.四季地表温度与海岸线距离无明显相关性.     

基于RUSLE模型的黄土高原土壤侵蚀变化分析 ——以延安市为例

土壤侵蚀是影响黄土高原生态环境质量的重要因素.为研究延安地区土壤侵蚀的时空变化,本文基于RUSLE模型并借助Arcgis10.2,以延安地区2012年、2015年和2018年的LandsatTM影像、DEM数据、日降水量数据、土地利用数据、土壤类型数据和NDVI数据,得出延安地区各年土壤侵蚀模数并划分土壤侵蚀等级.结果...     

基于Spearman等级系数的植被变化趋势分析

针对Pearson相关系数法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中存在对噪声敏感且只能发现线性关系等局限性,采用Spearman等级相关系数法研究了该方法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中的可行性和适用性.首先,使用数据模拟法研究了Spearman等级相关系数法的抗噪性.其次,基于1998—2013年SPOT vegetation归一化植被指数数据,使用Pearson相关系数法、Mann-Kendall趋势检测法、Spearman等级相关系数法对内蒙古地区的植被覆盖变化趋势状况进行检测,并对检测结果进行了图形化处理,同时对比了3种方法结果的差异.实验结果表明:在10%的随机噪声情况下,Spearman等级相关系数法有较好的抗噪性. Spearman等级相关系数法、Pearson相关系数法和Mann-Kendall检验法的植被覆盖趋势变化图和检验数据表明:3种方法的检测结果在空间分布上有较高的一致性,且在植被改善和退化区域的最大差异不超过2%.     

1998—2019年青岛市植被覆盖度规律及对气候变化的响应

为研究青岛市近年来的植被覆盖度变化规律并探讨其对温度、降水等气候因子的响应过程,本文基于1998—2019年Landsat卫星影像,利用归一化植被指数(NDVI)和像元二分模型法,获取了青岛市近21年植被覆盖度的变化规律;同时结合气象站点数据记录,对植被覆盖度、温度和降水等气候因子的相关关系进行分析.结果表明,青岛市夏...     

近60年来珠江三角洲地区气温时空变化特征及趋势分析

利用累积距平法、Mann-Kendall非参数检验(M-K法)、滑动T检验(MTT法)、小波分析以及反距离加权插值法(IDW)等统计分析方法,结合珠江三角洲地区内34个气象观测站近60年(1953~2016)的气象观测数据等进行分析.结果表明:珠江三角洲地区整体气候变化趋势以增温为主,年均气温呈现先下降后上升的暖化趋势.珠江三角洲内不同地区年均气温的增温变化率:中部地区东部地区西南部地区.珠江三角洲地区整体增温幅度:年均最低气温年均最高气温年均气温.其中年均最低温度的升高对珠三角地区的增温起到了极其显著的影响.珠三角地区近60年来气温变化过程中发生了4~5次的气温突变,年际均温以5~10年的短周期振荡为主,尤其在20世纪90年代后气温开始显著变暖.珠三角地区地域性年均气温的变化主要表现为由西南到东部地区逐渐增温的特征,会由于不同具体区域以0.131~0.146℃/10a的气温变化率进行变暖.     

湄公河下游洪灾淹没面积多源遥感时序监测分析

利用MODIS、FY3A MERSI、HJ1A/B CCD、Landsat TM等4种遥感数据,在评估获取的最优监测算法基础上监测湄公河下游地区2011年洪灾淹没面积时序变化,并结合MODIS土地覆盖类型产品对3种重要地物类型进行受灾区域分析.结果表明:在湄公河地区,采用HJ1A/B CCD、FY3A MERSI数据监测洪灾淹没面积时建议优选NDWI算法;用Landsat TM、MODIS数据时优选NDVI算法.监测结果显示,2011年10月湄公河下游柬埔寨和三角洲地区洪灾灾情较重,最大淹没面积是正常水体面积的6.5倍.洞里萨河流域是重灾区,其河道扩宽约40倍.大量水体在洪灾初期汇流入洞里萨湖,洞里萨湖在洪灾初期起到蓄洪作用.利用多源遥感卫星数据监测洪灾变化,可获取更详尽的信息,提高洪灾监测效率.     

长汀县生态系统服务价值时空演变特征研究

以南方典型红壤水土流失区长汀县为例,依据2000,2005,2010和2014年4期遥感影像数据,利用RS和GIS手段分析长汀县生态系统服务价值时空变化.结果表明,2000—2014年长汀县的生态系统服务总价值减少了2.13亿元,与2000年相比减少了1.70%,总体呈负增长的趋势;2000—2014年长汀县各土地利用类型提供生态系统服务价值最高的是森林生态系统,生态系统服务类型中价值最高的是土壤形成与保护;生态系统服务价值较高区域主要分布在县域东部和西南部,较低区域主要分布在区域中部河谷盆地地区;各土地利用类型生态系统服务价值敏感性指数均小于1,说明生态系统服务价值对服务价值系数缺乏弹性.     

甘肃黄土高原半湿润区4～10月降水气候特征分析

用EOF和REOF等方法,对甘肃黄土高原半湿润区全部26个站1971年～2000年4～10月农作活跃生长季降水进行分解,分析其空间分布特征和时间变化规律.结果表明,甘肃黄土高原半湿润区4～10月降水量,具有明显的空间差异,最少的是西北部永靖站为428.9 mm,最多的是东端正宁站为549.8 m,4～10月降水在由南向北依次递减的总体趋势下,以天水为界,其东西两侧的变化呈"八"字形相反趋势:陇东地区,从东南向西北依次递减;临夏州和临洮、渭源一线,总体上由西南向东北依次递减.EOF及REOF分解的结果更为复杂.其时间演变规律是:26站多年多站4～10月降水综合平均值,年际间变化振幅十分明显,最大值出现在1984 年为638.5 mm,最小值出现在1982年为346.7 mm,最大值是最小值的1.8倍多.20世纪70年代前期和90年代中后期为少雨时段,其余为相对多雨时段,90年代末以来,降水又有增加的趋势.就各年代各区域而言,70年代以庆城、宁县、华亭、清水一线为界,其以南以东低于多年平均,而以北以西高于多年平均;其中西部的东乡、广河也低于多年平均.而80年代研究区域整体均高于多年平均.90年代,整个区域均为负距平,尤其是其南部降水减少的更为明显.     

海南岛中部丘陵地区受台风侵袭影响的4种植物群落凋落物动态

为探讨台风后凋落物组成和量的特征,在"达维"台风后的1 a中,测定了海南岛中部丘陵地区次生植被草丛、灌丛、次生林及人工马占相思林的凋落物.结果显示:1)各植被年凋落物量与同类型植被正常年凋落物量相比,明显偏低;2)在台风后的第3个月起次生植被月凋落物量有逐渐回升趋势,人工马占相思林月凋落物量无明显回升趋势;3)各植被类型凋落物叶的比例,均低于同类型植被正常年份凋落物中叶的比例;4)4种植被凋落物凋落节律未因台风而发生明显变化,次生植被为"双峰"特征,人工马占相思林无明显的落叶季节.     

黄河中游河龙区间潜在土壤侵蚀研究

利用CSLE模型计算并分析了在无水土保持工程和耕作措施条件下黄河中游河龙区间土壤侵蚀各因子特征值以及2011年的潜在土壤侵蚀情况.结果表明:降雨侵蚀力因子和坡度坡长因子的分布与潜在土壤侵蚀的分布呈一定的相反趋势,土壤可蚀性因子和植被覆盖与生物措施因子则表现出一致性.2011年潜在土壤侵蚀模数为2 600.1 t/(hm2·a),潜在土壤侵蚀面积占整个区间总面积的50.45%,并且以强烈侵蚀为主,造成的水土流失较为严重.     

1961-2010年云南省极端干旱的特征分析

随着全球变暖的进一步加剧,极端天气气候事件发生的频率越来越高,强度越来越大,引起众多国内外学者的高度关注和重视.极端天气气候事件是对人类社会危害最严重的自然灾害之一,对自然生态和社会稳定、经济发展、人民生活等人类生存环境产生了显著的影响,每年全球都因为极端气候灾害造成巨大的经济损失,并且呈现逐年增加的趋势.文章基于云南省1961-2010年0.25°×0.25°的逐日气象格点数据,包括日平均温度、日最高温度、日最低温度以及日降水量,通过STARDEX Diagnostic Extremes Indices Software计算出57个极端气候指数,并选取与干旱有关的6个主要极端指数,运用Mann-Kendall秩次检验方法和Arcgis10.1进行空间制图,分析云南省近50年来极端干旱的空间分布特征和趋势变化.结果表明：云南省近50年来极端干期长度平均值及标准差、最长连续干日数和干日持续的概率的分布均为自滇西北东部向南、自中部向东部和西北西部两端递减;各极端干旱指数与同期日降水量强度和平均气温均呈显著负相关;极端干期长度趋势分析表明,近50年来云南省干期长度平均值大部分地区呈不明显的缩短下降趋势,尤其是滇西北东部地区通过了显著性检验.     

临汾市生态环境遥感动态监测研究

以临汾市为研究区域,以美国陆地卫星及中巴卫星影像为主要信息源,利用遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE和地理信息系统软件ARC/GIS对临汾地区1980—2006年的生态环境变化进行动态监测分析.结果表明,宏观上,汾西县、临汾市从有植被覆盖土地变化为裸露的土地面积比较大,沿着汾河流域经济发展较快的区域26年来生态环境恶化较为严重,大量的土地变为建设用地,汾河的河道变窄.生态恶化跟人类活动有明显关系,在人类活动频繁的平原地区土地覆盖变化很大,而人口较少、经济欠发达的山区,土地覆盖状况变化很小或者基本没有变化.