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。     

莫索湾绿洲景观格局变化及其分析

以1989年和2000年两期TM影像为基础,在遥感分类的基础上对莫索湾绿洲景观格局变化及由此产生的生态环境问题进行了初步分析。结果表明:该绿洲整体向良性生态方向发展,人工绿洲面积1989~2000间增幅达17.12%;该绿洲主要是向二侧的横向扩张,特别是绿洲的南部;该绿洲存在着一定程度的弃荒现象,同时绿洲及外围荒漠区土地盐碱化现象明显,低覆盖度草地面积有较大增加,增幅达2.38倍。     

基于MODIS时序数据的汶川地震灾区植被覆盖变化监测

本文以MODIS数据为基础,构建了基于归一化植被指数(NDVI)的植被覆盖估算像元二分模型,分别计算汶川地震灾区2008~2015年共8个时相的植被覆盖度,以此为基础定量分析了汶川地震对植被的破坏程度,地震后植被逐年恢复状况.结果表明:地震灾区平均植被覆盖度在震后显著降低,其降低程度与地震烈度呈正相关,截至2015年,灾区平均植被覆盖度恢复至地震前水平.不同烈度区植被覆盖变化速率和构成具有差异性,总体表现为烈度9°区恢复速度最快,7°区恢复速度最慢,不同等级植被覆盖度的空间格局发生了显著变化.研究结果对发展遥感植被覆盖监测理论,汶川地震灾区生态环境恢复、灾害评价与水土保持等具有重要理论和现实意义.     

秦巴山地植被覆盖度时空动态特征研究——以陕西省宁强县为例

以位于陕南秦巴山地的宁强县为研究对象,利用宁强县1990年、2000年和2010年的TM遥感图像,运用基于归一化植被指数的像元二分模型法,提取并分析了宁强县近20年来植被覆盖度的时空动态变化特征。结果表明:宁强县近20年来植被覆盖整体较好,均大于78%,且植被覆盖度整体略有上升;近20年来,宁强县植被覆盖经历退化和恢复两个时期。1990—2000年,为宁强县植被覆盖退化期,近一半乡镇植被覆盖度出现不同程度降低;2000—2010年,为宁强县植被覆盖恢复期,各覆盖度等级面积以增加为主;2010年宁强县仍有11个乡镇植被覆盖度较1990年有所降低,今后应继续加强植被恢复、保护和建设,保障南水北调中线水源地生态环境的质量。     

基于RS和GIS的榆林市植被覆盖度动态变化研究

植被覆盖度是反映区域生态环境状况的一个主要因素,进行植被覆盖度研究是目前国际研究的主要内容和热点内容.该研究以遥感数据为主要数据源,以榆林市为研究对象对其植被覆盖度进行动态评价,结果表明:从1988--2002年,各类型的面积在整个时间段的变化趋势是极高覆盖度、高覆盖度和中覆盖度都有一定的增加,而其他各类型的植被覆盖呈下降态势.榆林市植被覆盖度是以中低覆盖度为主体.影响其变化的原因主要除政策制定与实施等人文因素,降水量等自然因素是一个不可忽视的影响因子.     

基于3S技术的玛曲县草地植被覆盖度变化及其驱动力

利用GIS空间统计分析、多元统计分析方法和改进的遥感二分像元估算模型估算了玛曲县高寒草地植被覆盖度。结果显示:玛曲县2000,2002,2004,2006,2008年的平均植被覆盖度依次为66.17%,56.41%,57.34%,77.38%,58.93%。玛曲县高寒草地植被覆盖度总体呈下降趋势,优等植被的退化比较严重。草地植被的演变情况主要由优等植被覆盖向劣等植被覆盖演变,进一步证实了玛曲县草地呈退化趋势。并对导致玛曲县高寒草地植被覆盖度变化的因素进行PCA分析,结果显示人为因素是导致玛曲县植被覆盖度变化的主要因素,进一步说明人类活动对玛曲高寒草地生态环境变化影响巨大。     

2005-2015年三江源地区玛沁县植被覆盖度变化分析

基于美国Landsat TM卫星遥感影像数据,通过ArcGIS10.0与ENVI5.1软件,提取并分析了玛沁县不同时期的植被覆盖度动态变化总体特征。分析结果表明:2005年、2010年、2015年的平均植被覆盖度依次为72.53 %、65.76 %、68.27 %,植被覆盖度fc>0.65的区域面积占总面积的比例达到60 %以上,植被覆盖总体情况良好;植被覆盖变化面积转移矩阵表明,近10年来植被覆盖度呈现出下降趋势,各级植被覆盖度减少面积近4 000 hm²,自然生态环境退化程度明显;玛沁县植被覆盖度减少区面积占比20.96 %,比重较大,植被覆盖不稳定并呈现退化趋势,自然生态环境亟待保护。     

黑河下游绿洲苦豆子种群的空间分布及特征

苦豆子是黑河下游绿洲草本群落的优势种,在绿洲防风治沙与生态环境恢复和重建中具有其他植被难以替代的生态作用.本研究的目的是调查黑河分水后苦豆子种群的分布状况.基于高分辨率遥感数据结合实地调查,对苦豆子种群盖度和生物量空间分布及特征进行了量化.研究结果表明:研究区内苦豆子种群平均盖度达到36.05%,分布面积比例为23.92%,单位面积生物量为215.98 g/m~2;苦豆子主要沿河流分布,盖度大于40%的苦豆子种群分布在距离河岸500 m内.与几年前的调查结果相比,苦豆子种群在近几年内得到了一定的恢复.     

2000～2015年班玛县植被覆盖度变化分析

基于美国Landsat TM卫星遥感影像数据,通过Arc GIS10.0与ENVI5.1软件,提取并分析了班玛县不同时期的植被覆盖度动态变化总体特征。分析结果表明:2000年、2007年、2015年的平均植被覆盖度依次为75.17%,74.23%,70.04%,植被覆盖度fc>0.65的区域面积占总面积的比例达到65%以上,植被覆盖总体情况良好;植被覆盖变化面积转移矩阵表明,中高等、高等植被覆盖度区域转出面积远远大于转入面积,近15年来植被覆盖度呈现出下降趋势,自然生态环境退化程度明显;班玛县植被覆盖度减少区面积占比16.18%,比重较大,植被覆盖不稳定并呈现退化趋势,自然生态环境亟待保护。     

城镇化背景下的南方红壤丘陵区土地覆盖演变——以衡阳盆地为例

土地利用与覆盖（LULC）变化是生态环境演变的主要驱动力。南方丘陵区人口密集,但生态环境脆弱,20世纪90年代快速的城镇化进程产生了急剧环境变化。以衡阳盆地为研究区,以1990年、2000年两个时期的TM遥感影像为主要数据源,采用面向对象分类技术提取植被和建设用地信息,通过反演植被覆盖度,对植被覆盖度进行分级处理,获得了研究区植被覆盖等级分布图,最后,通过对比1990年和2000年建设用地和植被覆盖等级图获得了研究区建设用地和植被覆盖演变信息。研究结果表明：10年内研究区建设用地发生了显著扩展,扩展区域主要集中在衡阳市区周边,扩展区总面积为237.34km2;植被恢复区主要位于研究区北部区域,植被退化区位于研究区西端以及衡南县、祁东县和常宁市等3县市交界的湘江河谷地带以及南部的山区;城镇扩展区内植被退化严重,植被退化面积达到166.84 km2,占城镇扩展面积的比例为70.30%。     

额济纳绿洲荒漠植被退化的水环境的时空演变分析

额济纳绿洲作为一个极端干旱的荒漠绿洲,黑河是其惟一的水源.随着黑河地表来水量的迅速减少和水质的严重恶化,额济纳旗地下水位快速下降,水质恶化,绿洲荒漠植被退化,生态环境问题日益突出.本文从分析额济纳绿洲水环境的时空演变着手,论证了荒漠植被与水环境的关系,能为额济纳绿洲生态环境的保护与治理提供科学依据.     

基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征．进一步分析归一化植被指数（NDVI）的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征．结果表明:生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境;并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展;NDVI的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点．分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境．      

基于可持续发展的额济纳绿洲生态环境变化研究

黑河下游额济纳绿洲做为干旱区绿洲的典型代表,无论在我国还是世界上都具有极其重要的科学研究价值．结合部分学者的研究成果,通过对绿洲生态环境分水前后的变化比较研究,明确指出额济纳绿洲生态先恶化而后有所恢复的原因,并有针对性的提出了绿洲可持续发展的对策．     

2000—2015年黑河流域中上游NDVI时空变化及其与气候的关系

选择西北第二大内陆河黑河流域中上游为研究区, 以2000—2015年逐月NDVI数据、月均温和月降水数据、DEM数据和基础地理信息数据为数据源, 采用RS, GIS 和数理统计分析等方法, 从区域尺度和像元尺度揭示区域NDVI时空变化格局及其与气候的关系。结果显示: 1) 2000—2015年, 黑河流域中上游NDVI总体上呈现增长趋势, 其中夏季的增长速率最大, 明显高于春季和秋季; NDVI快速增长区主要位于中游地区黑河干流两侧的绿洲地带; NDVI显著下降区位于张掖市市辖区、酒泉市市辖区以及其他县城所在地; 2) 夏季NDVI与降水相关性较高, 而春、秋季NDVI与气温相关性较高; 夏季NDVI与夏季降水的显著相关性主要体现在远离黑河干流的大片低覆被草地、戈壁以及荒漠, 而邻近黑河的人工绿洲地带NDVI与降水没有显著相关性; 3) NDVI响应降水的时滞效应较明显, 夏季NDVI对降水的响应普遍存在1个月的时间滞后, 最长能滞后2个月。研究结果可以为区域植被恢复和生态系统管理提供参考。     

黑河绿洲农业自然资源空间组合与潜力研究

着重计算分析了黑河流域的光合潜力、光温潜力和光温水土潜力的分布变化规律,计算结果表明,光温潜力衰减明显,衰减最为明显的区域是上游祁连山区和下游额济纳三角洲地区,分别达68％和64％,尽管如此,目前实际的生产力远未达到农业自然生产潜力,中游地区的高位冷凉型绿洲（1700－2300m）增产潜力最大,是最具有发展潜力的区域,光、热、水、土资源的空间组合错位,限制了农业自然生产潜力的进一步发挥,对作物气候适宜性的贫民是规律的认识有助于农作物的合理布局,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据,将不同种类的农作物安排在最适宜的种植区,高位冷凉绿洲区今后应以春小麦、马铃薯、胡麻、油菜、蚕豆等为主,逐步压缩中位绿洲春小麦种植面积,中位绿洲（1100－1400m）及低位绿洲（900－1100m）以玉米、谷子和瓜、果、蔬菜、棉花等经济作物为主,大力发展节水灌溉技术,以期最大限度地发挥水、土、光、热资源潜力。     

10Be in quartz gravel from the Gobi Desert and evolutionary history of alluvial sedimentation in the Ejina Basin,Inner Mongolia,China

Reconstructing the evolutionary history of the Gobi deserts developed from alluvial sediments in arid regions has great significance in unraveling changes in both tectonic activity and climate. However, such work is limited by a lack of suitable dating material preserved in the Gobi Desert, but cosmogenic ¹⁰Be has great potential to date the Gobi deserts. In the present study, ¹⁰Be in quartz gravel from the Gobi deserts of the Ejina Basin in Inner Mongolia of China has been measured to assess exposure ages. Results show that the Gobi Desert in the northern margin of the basin developed 420 ka ago, whereas the Gobi Desert that developed from alluvial plains in the Heihe River drainage basin came about during the last 190 ka. The latter developed gradually northward and eastward to modern terminal lakes of the river. These temporal and spatial variations in the Gobi deserts are a consequence of alluvial processes influenced by Tibetan Plateau uplift and tectonic activities within the Ejina Basin. Possible episodes of Gobi Desert development within the last 420 ka indicate that the advance/retreat of alpine glaciers during glacial/interglacial cycles might have been the dominant factor to influencing the alluvial intensity and water volume in the basin. Intense floods and large water volumes would mainly occur during the short deglacial periods.     

影响西北沙漠绿洲水均衡的两种人为因素

从宏观尺度上用遥感方法分析了天然绿洲的时空变化规律。以额济纳绿洲与和田绿洲为例,探讨了绿洲变化的原因,认为绿洲退化的动因都是人类的开发活动所导致的水均衡失调;以量化方式区分出绿洲退化的2类基本原因,即上游来水量的不断减少和过度农田开发导致的灌溉用水量与无效蒸发量增加。     

河西走廊内陆河流域极端降水特征分析

水资源是维持内陆河流域复合生态系统的重要纽带.大气降水作为流域水资源的重要来源,其时空分布及强度变化会对流域生态水文过程有着重要影响.本文以河西走廊内陆河流域19个气象站1960—2012年逐日降水资料为基础,构建了最大1d降水量、最大连续5d降水量和非常湿天降水总量等极端降水指标,通过采用多种极值概率分布模型探讨研究区极端降水指标在频次、强度和贡献率方面的变化,从而为分析极端降水对流域生态水文过程的影响提供科学依据.结果表明,基于GEV最优概率分布模型,得出研究区超过5年一遇的最大1d降水量、最大连续5d降水量、非常湿天降水总量近年来发生次数有所增加,尤其是2000年以后增加更为明显;研究区极端降水强度在2000年以后也明显增强;在极端降水量对年降水总量的贡献率方面,近年来石羊河流域总体呈现增加趋势,黑河流域上游呈现增加趋势、中游和下游以下降趋势为主,疏勒河流域上游和下游呈现增加趋势,中游则以下降趋势为主.     

祁连山以北地区生态植被的变化规律

祁连山以北地区是我国西北地区重要的组成部分之一,近年来,人类活动的不断加剧致使祁连山以北的部分地区的生态环境急剧恶化,特别是额济纳旗地区由原来的生态屏障沦为沙尘暴的重要发源地。本项研究采用定量遥感技术,应用最新的全球植被指数(GIMMS)作为数据源,对祁连山以北地区1982-2002年间的植被指数变化幅度及变化趋势进行了研究。结果表明,黑河中游的酒泉盆地和张掖盆地,石羊河流域的武威盆地和金昌盆地,多年植被指数呈上升趋势;而黑河下游的额济纳旗,多年植被指数呈负相关,绿洲呈现萎缩趋势,并对绿洲退化的原因进行了初步分析。     

黑河流域景观动态变化研究

在RS和GIS技术支持下结合GIS软件中的景观分析软件FRAGSTAT3．2,分析1985年以来黑河流域景观格局的动态变化和景观占补平衡,同时采用景观重心模型计算黑河流域景观类型的重心偏移,分析景观动态变化及其特征．结果表明：景观重心分布,从流域上游到流域下游,依次为林地、水域、耕地、居工地、草地、未利用土地;生命支持能力较强景观和生命支持能力脆弱景观集中分布于黑河流域的上游和下游地区;流域景观分布呈现明显的地带性规律;在自然和人类活动影响下,1985～2000年间,黑河流域生态状况呈现出“局部有所改善,整体仍在恶化”的发展态势。