一种扩展的土地覆盖转换像元变化检测方法

基于土地覆盖类型的遥感影像分类结果,改进了一种扩展的基于比较叠合像元的变化检测方法,用于分析城郊土地覆盖类型的变换情况.这种扩展的变化检测方法可同时实现多种土地覆盖类型间的变化检测,依据土地覆盖类型图像中不同类型具有不同的灰度值或RGB(三元色)值的特点,将灰度的或RGB彩色的土地覆盖类型图像重叠得到土地覆盖变化图像,从而统计各种土地覆盖类型的定量转化.以上海市嘉定区1989年、1995年、2001年和2006年4期Landsat TM遥感影像为例,应用该检测方法,计算了1989年及1995年、1995年及2001年和2001年及2006年3个年份间隔各种土地覆盖类型的面积变化和相互转换数据,验证了扩展的变化检测方法的适用性.     

基于时序NDVI的江西省植被覆盖时空变化分析

基于NDVI时序遥感影像,分析了江西省1999年～2008年10年间的地表植被覆盖空间分布及其变化特征.研究表明,江西省10年来植被覆盖总体改善,但呈现出明显的空间分异性:西部和北部增长趋势明显,东部和南部部分地区以及部分城区呈退化趋势.结合土地覆盖分类数据分析发现,NDVI变化特征与土地覆盖类型密切相关,人类活动造成的土地利用类型变化是NDVI变化的重要驱动因素.     

3种不同数据源NDVI的比较分析及其在延河流域的应用研究

选取GIMMS、SPOT VGT和MODIS NDVI数据重叠期(2000—2006年)的数据,运用一致性检验和相关分析等方法研究了3种NDVI在延河流域植被变化分析中的一致性与差异性.研究表明,SPOT VGT NDVI和MODIS NDVI的相关性、一致性较强,GIMMS NDVI与前两者存在较大差异.考虑到GIMMS NDVI在较长时间植被变化分析中具有不可替代性,利用其与SPOT VGT NDVI在7、9月份存在较好的一致性这一现象,提出了GIMMS NDVI的修正方法,并将该方法应用于延河流域、延河子流域以及流域内的像元尺度.修正结果显示,在植被覆盖度较低的情形下,该方法对不同空间尺度的GIMMS NDVI均可进行有效的修正,修正后的GIMMS NDVI与SPOT VGT NDVI和MODIS NDVI的相关性显著,可据此进行GIMMS NDVI时间序列的扩展;但在流域植被覆盖较好的地区,修正结果仍然存在较大的误差.     

2000-2014年呼伦贝尔草原植被覆盖度时空变化分析

以呼伦贝尔草原核心区的新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗和鄂温克族自治旗为主要研究区,基于MODIS NDVI数据,利用像元二分模型反演得到植被覆盖度,并结合土地覆盖分类产品,构建2000—2014年研究区植被覆盖度时间序列.通过时间序列分析,从不同的时间和空间尺度分析草原植被覆盖度的变化规律;同时引入覆盖度异常变化点检测算法,并结合该地区同期气象数据,进一步探讨研究区植被覆盖度变化与气象因子之间的内在驱动力关系.结果表明,植被覆盖度在空间分布上主要表现为:从东往西依次递减,特别是研究区西南部,覆盖度最低;15年来研究区植被年际变化总体上呈现前10年下降、后5年缓慢上升的趋势.对植被覆盖度的异常变化进行分析,结果显示:返青期和枯萎期覆盖度的剧烈变化与温度的相关性较大,生长旺季内(7—8)月覆盖度的剧烈变化主要与降水量有关.     

基于定量遥感产品的土地覆盖分类方法研究

准确进行土地覆盖类型提取具有重要的实际应用价值,但是目前常用的分类数据较为单一,通常使用地物反射率数据或植被指数,较少使用定量遥感产品.为此,本文使用反照率等产品评价定量遥感产品在地物分类中的实际应用效果.提取定量遥感产品的年平均值、标准差等特征作为地物分类依据,运用随机森林分类方法建立中国地区土地覆盖分类的自学习模型,与仅用地物反射率和NDVI数据进行分类的结果进行比对.结果显示,定量遥感产品辅助下的随机森林模型宏观尺度土地覆盖分类方法的总体精度为89.8%,Kappa系数为0.86,比仅用反射率和NDVI数据进行土地覆盖分类的总体精度提高了12.9个百分点;通过下降梯度法对分类特征的重要性进行评价,发现叶面积指数和反照率2种定量遥感产品在土地覆盖分类模型中重要性较大.结果表明,定量遥感产品用于土地覆盖类型的信息提取,会提高资源环境要素提取的精度,本文方法可为地物分类提供新的思路.     

2001-2010年东洞庭湖湿地NDVI指数的水位响应

利用TIMESAT拟合2001年至2010年东洞庭湖的MODIS-NDVI数据,获得整个东洞庭湖湿地A及湿地西侧B和南侧C三个区域的NDVI时间序列.通过分析NDVI时间序列与水位变化关系、绘制样本自相关曲线及计算Spearman秩相关系数(ρs),研究了东洞庭湖湿地植被覆盖和水位变化两方面功能状态,并探讨东洞庭湖湿地植被覆盖对水位变化的响应.研究表明:1)东洞庭的植被覆盖状况受水位作用是以年为周期,每周期内的4月及10月底出现一个峰值,丰水期7月份出现一个降低过程;二次多项式拟合显示植被覆盖峰值的水位临界点在24~25m左右.2)三个研究区植被受湖泊水位作用大小关系是:A区B区C区,其主要影响因素是植被类型与区域高程的差异.3)在2003,2006及2009年这三个三峡的重要蓄水年,位于水陆交错带的NDVI值与水位的秩相关系数变化较大;三峡蓄水水位从135m上升至175m的这三年,三区域全年的ρs分别增长至0.641,0.687,0.518,相关性增强.三峡蓄水对东洞庭湖植被覆盖与湖泊水位关系产生一定影响.     

基于高分辨率数据的云南土地调查监测研究

遥感影像变化检测是遥感应用研究的热点之一。针对土地调查监测工作,运用遥感影像变化检测方法,基于不同源卫星数据(Worldview-2、天绘)和同源卫星数据(高分一号),分别对云南省两区片地表覆盖物进行了不同时点地类变化的检测,完成了面积合计34km2范围内的遥感影像数据变化分析,并通过外业实地考察核准了变化检测结果,验证结果显示遥感影像变化检测方法实现的地类变化识别准确率可达80%以上,从而证明了该方法在土地监测调查工作中的可行性。     

基于遥感影像变化检测的土地调查监测应用研究

遥感影像变化检测是遥感应用研究的热点之一。针对土地调查监测工作,运用遥感影像变化检测方法,基于不同源卫星数据(Worldview-2、天绘)和同源卫星数据(高分一号),分别对湖南省两区片地表覆盖物进行了不同时点地类变化的检测,完成了面积合计34km2范围内的遥感影像数据变化分析,并通过外业实地考察核准了变化检测结果,验证结果显示遥感影像变化检测方法实现的地类变化识别准确率可达80%以上,从而证明了该方法在土地监测调查工作中的可行性。     

运动物体变化检测算法研究

运动物体的变化检测,恢复和提取是运动检测中的三个重要环节,本文根据视频监控设备CCD器件成像特征以及帧间差运动变化检测方案,建立了一种利用灰度均值和方差作为判决门限的高斯运动变化检测模型,运动检测实验证明,利用该模型可以相对准确的检测出视频序列图像中的运动变化区域.     

北京地区陆表温度空间分布特征与下垫面的关系

利用北京地区1999年7月1日的Landsat 7/ETM＋数据,在RS和GIS技术的支持下,以陆表温度（LST）的遥感定量反演以及土地覆盖分类为基础,用热岛比率指数（URI）表征LST的空间分布差异,用土地覆盖类型、归一化建筑指数（NDBI）、归一化植被指数（NDVI）表征下垫面性质,对北京地区LST空间分布特征与下垫面的关系进行研究.结果表明：不同土地覆盖类型的LST不同,林地、水体的LST较低,城市建设用地和裸壤的LST较高;LST变化的幅度与土地覆盖类型所占比例有关,其变化的频率与土地覆盖类型的变化的复杂程度有关;LST值与NDBI呈正相关（r=0.648 6）与NDVI呈负相关（r=-0.704 4）.     

利用多时相TM影像分析贵州惠水喀斯特地区植被的变化

变化分析是多时相遥感影像主要应用领域.本文利用多时相TM影像对惠水典型喀斯特地区地表植被的变化进行了研究分析.结果证明:①用不同时相的NDVI影像进行彩色合成可以直观地反映地表植被的变化;②利用不同时相NDVI影像进行NDVI值分级可以定量地反映区域表植被的变化情况;③可以从一个侧面反映喀斯特地区环境质量的变异.     

北部湾沿海流域植被覆盖动态变化及其驱动因素

基于2000—2018年的中分辨率成像光谱仪13Q1数据,利用修正的变化矢量分析、变异系数、Hurst指数等方法分析北部湾沿海流域植被覆盖动态变化趋势及其持续性、预测未来植被覆盖变化情况以及植被覆盖变化的驱动因素.研究表明:北部湾沿海流域植被覆盖度较高,且年际变化幅度较小,多年植被指数均值表现出从陆地到滨海、从流域外边界到河流中心逐渐递减的规律.2000—2018年以来,流域内植被覆盖改善区域(73.6％)大于退化区域(26.3％),河口、滨海区不仅为植被退化明显区域,且为植被变化波动性较强区域.未来流域内植被覆盖变化波动性较强,其中持续改善区域仅占19.6％,持续退化区域占8％,其余的72.4％为波动性变化区域.流域内植被覆盖变化趋势与人为因素和气候因素相关性较高,与地形特征相关性较低.     

New evidence for effects of land cover in China on summer climate

The effects of land cover in different regions of China on summer climate are studied by lagged correlation analysis using NOAA/AVHRR normalized difference vegetation index (NDVI) data for the period of 1981-1994 and temperature,precipitation data of 160 meteorological stations in China,The results show that the correlation coeffi-cients between NDVI in previous season and summer precipitation are positive in most regions of China,and the lagged correlations show a significant difference between regions.The stronger correlations between NDVI in previous winter and precipitation in summer occur in Central Chian and the Tibetan Plateau,and the correlations between spring NDVI and summer precipitation in the eastern arid/semiarid region and the Tibetan Plateau are more significant .Vegetation changes have more sensitive feedback effects on climate in the three regions (eastern arid /semi-arid region,Central China and Tibetan Plateau),The lagged correlations between NDVI and precipitation suggest that,on interannual time scales,land cover affects summer precipitation to a certain extent,The correlations between NDVI in previous season and summer temperature show more comlex ,and the lagged responses of temperature to vegetation are weaker compared with precipitation .and they are possibly related to the global warming which partly cover up the correlations.     

采用地表反射率模型的Landsat时序数据集重构

选择福州市区东部面积近300 km²的区域作为研究区,基于地表反射率模型,对2013-2016年研究区内所有的有效像元进行拟合,重构时序数据集,并通过原始影像与实测光谱对拟合结果进行评价.研究结果表明:拟合结果与原始影像在蓝、绿、红、近红外波段的相关系数均高于0.9,可见光波段均方根误差在0.01左右,近红外波段略高于0.02;拟合结果能清晰地表达不同类型植被的物候差异,与原始影像、实测归一化植被指数(NDVI)均保持较高的一致性;基于重构的数据集,可以保证选择相同时相的数据进行年度植被变化监测,进一步提高植被动态变化监测的准确性和实效性.     

基于RGB-NDVI图像的桉树人工林区森林覆盖变化年度监测

【目的】监测桉树(Eucalyptus)人工林区森林覆盖的年度变化。【方法】基于2014年和2015年资源3号卫星遥感图像,分别计算研究区不同时段的归一化植被指数及其差值,得到NDVI_(2014)、NDVI_(2015)和NDVI_d,按R-GB=NDVI_(2014)-NDVI_(2015)-NDVI_d作假彩色合成,得到RGB-NDVI图像,对该图像分别作基于规则的面向对象分类和非监督分类,提取采伐迹地和更新林地信息,并与NDVI差值法结果进行比较。【结果】RGB-NDVI图像面向对象分类的总体精度为98.4%,Kappa系数为0.906 1,略高于传统的NDVI差值法结果(分别为97.3%和0.817 4),RGB-NDVI图像非监督分类效果(总体精度和Kappa系数分别为96.1%和0.790 4)略低于NDVI差值法。【结论】RGB-NDVI图像可读性强,直观地反映了研究区森林覆盖变化的区域和类型信息,在快速变化林区的森林覆盖年度监测中具有良好的应用前景。     

Classification of vegetation in North Tibet Plateau based on MODIS time-series data

Based on the 16d-composite MODIS （moderate resolution imaging spectroradiometer）-NDVI（normalized difference vegetation index） time-series data in 2004, vegetation in North Tibet Plateau was classified and seasonal variations on the pixels selected from different vegetation type were analyzed. The Savitzky-Golay filtering algorithm was applied to perform a filtration processing for MODIS-NDVI time-series data. The processed time-series curves can reflect a real variation trend of vegetation growth. The NDVI time-series curves of coniferous forest, high-cold meadow, high-cold meadow steppe and high-cold steppe all appear a mono-peak model during vegetation growth with the maximum peak occurring in August. A decision-tree classification model was established according to either NDVI time-series data or land surface temperature data. And then, both classifying and processing for vegetations were carried out through the model based on NDVI time-series curves. An accuracy test illustrates that classification results are of high accuracy and credibility and the model is conducive for studying a climate variation and estimating a vegetation production at regional even global scale.     

山地新城土地利用/植被覆盖的时空演变规律——以重庆渝北区为例

为探求山地新开发区城市化进程中的土地利用/植被覆盖时空演变规律,以重庆市渝北区为研究对象,利用遥感手段对渝北区1995—2020年历史影像进行解译,结合土地利用转移矩阵,城市空间扩张分异变化分析了渝北区6期的土地利用(land use and climate change, LUCC)时空演变特征;利用高光谱遥感影像分析归一化植被指数(normalized digital vegetation index, NDVI)的时空演变规律,定量评估了LUCC变化对NDVI的影响。结果表明：1995—2020年间渝北区城市建设用地不断扩张以占用农田为主;城市重心略向西南部移动,建设用地偏离紧凑,形状扩张往复杂化发展。渝北区NDVI在1995—2020年间以1%/a的趋势下降,所有土地类型的NDVI均减小;空间上整体呈先增大再减小趋势,2010年后西南部和中东部区域减小明显;夏季NDVI波动最大,冬季最小,夏季植被覆盖主要受气温的影响,秋季主要受降水的影响;四季的NDVI在空间均呈中部向南、北部递增的趋势,与城市空间扩张规律类似。气候波动对渝北区植被覆盖总变化的贡献率为14.22%,其中温度是气...     

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.     

Impact of land surface degradation in northern China and southern Mongolia on regional climate

Clear evidence provided by the singular value decomposition (SVD) analysis to the normalized difference vegetation index (NDVI) and precipitation data identifies that there exists a sensitive region of vegetation-climate interaction located in the transitional zone over northern China and its surrounding areas, where the vegetation cover change has the most significant influence on summer precipitation over China.““ Comparison of reanalysis data with station data provides a good method to assess the impacts of land use change on surface temperature, and the most obvious contribution of land use change may be to lead to notable warming over northern China in the interdecadal time scale. Based on the new statistical results, a high-resolution regional integrated environmental model system (RIEMS) is employed to investigate the effects of land surface degradation over the transitional zone and its surrounding areas (northern China and southern Mongolia) on the regional climate. Land degradation results in the decreases in precipitation over northern and southern China, and the increase in between, and increased and decreased temperature over vegetation change areas and the adjacent area to the south, respectively. Not only would it change the surface climate, but also bring the significant influence on the atmospheric circulation. Both the surface climate and circulation changes generally agree to the observed interdecadal anomalies over the last five decades. These integrated statistical and simulated results imply that land surface degradation over the transitional zone in northern China and its surrounding areas could be one of the main causes responsible for the climate anomalies over China, especially the drought over northern China.     

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).