江苏沿海地区NDVI的演变特征及其对区域气候变化的响应

以江苏沿海地区为研究对象,利用1998—2008年从SPOT VEGETATION中提取的归一化植被指数(NDVI)资料,分析江苏沿海地区植被覆盖的时空变化规律。结果表明:(1)江苏沿海地区的NDVI有明显的季节变化,春季3、4月份及夏季7、8月份NDVI指数上升明显;近10年来,江苏沿海地区植被覆盖率呈增加趋势,植被状况有所改善。(2)1999年江苏沿海地区NDVI具有明显的区域差异,其表现为盐城较高、连云港次之、南通较低;到2007年连云港、南通地区NDVI明显增加,盐城地区总体增加,但区域差异较大,部分地区还出现了明显的下降趋势。(3)江苏沿海地区气候(气温、降水)因素对NDVI影响作用明显,二者均对NDVI有显著的正相关性,其中气温是主导因素。     

基于MODIS的大别山区NPP及NDVI时空动态及相关性研究

利用2000—2019年MOD13Q1 NDVI和MOD17A3 NPP遥感数据，在GIS空间分析技术支持下，利用相关分析、回归分析等方法，分析了该时段内大别山区归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)与植被净初级生产力NPP(Net Primary Productivity)的时空变化特征，探讨了该区NPP与NDVI之间的相关性。研究结果表明：(1)近20年来大别山区NDVI变化于0.73～0.81,多年均值为0.78,空间分布上呈现出由中心向四周边缘递减的趋势，大别山区在研究时段内植被NDVI呈现出波动上升的趋势，78.88%的大别山区植被处于改善趋势。(2)NPP均值为497 g/(m²·a),变化于402～576 g/(m²·a),整体上呈现出“中间高、边缘低”的空间分布特征。自2000年以来，大部分区域的NPP都呈增加的趋势。(3)NPP与NDVI在时间变化上呈显著正相关，空间分布上绝大部分区域呈正相关，但不同植被类型上相关系数有所差别，其中针叶林的最高，其次为阔叶林、灌...     

山西省植被NDVI时空变化及驱动力研究

基于2000-2015年SPOT-VEGETATION归一化植被指数（normalized differential vegetation index, NDVI）数据，采用趋势分析、空间转移矩阵等方法分析了山西省NDVI时空变化特征，并使用地理探测器模型分析了自然因子对NDVI空间分异及变化趋势的驱动作用。结果表明：（1）2000-2015年山西省植被覆盖整体较好，年均NDVI为0.65，春季NDVI增长幅度最明显，冬季增长幅度最小；（2）2000-2015年山西省NDVI呈增加趋势，年平均增长率为0.006/a, NDVI变化趋势以极显著缓慢增长为主，占山西省面积的51.92%；极显著快速增长占山西省面积的36.08%，整体趋势向好，但可持续性不强；NDVI≥0.8的区域面积大幅增加，主要是由低一级植被覆盖转化而来；（3）地貌类型对2000-2015年山西省NDVI空间分异及变化趋势的单因子解释力均是最高的。对NDVI空间分异影响最显著的是年平均降水量和≥0℃积温双因子组合；地貌类型和湿润指数的非线性增强交互作用对NDVI的变化趋势影响最为显著。     

基于遥感的京津风沙源区植被覆盖变化监测

京津风沙源治理工程实施15年来,迫切需要对区域的植被变化进行研究。基于中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,简称MODIS)标准化植被指数(Normalized difference vegetation index,简称NDVI)数据,系统研究了京津风沙源区2000～2014年的植被年际、季节和月变化特征,以及气候变化和生态工程建设对植被变化的影响。结果表明:1)从区域上看,2000～2014年NDVI呈显著增加的趋势(P0.05),增长率为11.79%。其中植被改善最大的季节为夏季,秋季植被增加最为缓慢。2)从空间上看,京津风沙源区84.51%的植被活动呈增加的趋势,其中29.04%的区域植被活动呈显著增加的趋势。植被活动的增加主要是由于春、夏和秋三个季节植被活动的共同增加;统计表明,春季、夏季和秋季植被活动增加了82.05%、82.36%和74.22%。植被活动下降的区域呈现明显的西南东北的条带状,其中夏季和秋季NDVI的显著下降是造成该区域年NDVI下降的主要原因。3)年、季节和月三个尺度的研究均表明降水是限制京津风沙源区植被生长的主要气候因子;生态工程建设对研究区2000～2014年NDVI增加起到了重要的作用。     

黄土高原植被对气候变化的时滞响应及其时变特征

为研究黄土高原(Loess Plateau,LP)地区不同土质类型植被对气候因子变化的时滞响应及时变特征,选取LP地区实测气象数据(包括温度和降雨)和MOD13 A3归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)作为实验数据,利用线性趋势分析、Mann-Kendall(MK)突变分析及皮尔逊相关性等方法对LP地区不同土质类型区域植被与气候之间的相关性进行定量分析,实验发现:由于人类活动导致LP地区的河流冲积平原土地利用情况发生变化且植被不断减少,其余区域植被均呈现显著上升趋势;由M-K趋势分析发现LP地区1981—2016年温度总体呈显著上升趋势,但2000—2016温度上升趋势不显著; 2000年LP地区实施"退耕还林"政策后,该地区温度上升速率减缓,降雨量增多(特别是在3月和5月); LP地区NDVI对气候因子存在不同时长的滞后效应,且区域性差异较大。NDVI对温度无滞后响应区域和1月滞后响应区域分别占LP区域37. 5%和62. 5%,NDVI对降雨的滞后响应时常为1～3月,分别占LP区域的62. 5%,25%和12. 5%.上述发现有助于进一步理解LP地区不同土质类型区域植被对气候响应的时间尺度,对该地区后续制定生态政策具有重要意义。     

2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度时空变化特征

为了揭示高寒地区气候变化特征及时空差异性，基于MODIS地表温度(LST)产品，利用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验等多种方法研究了2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度的时空变化特征及其与海拔和纬度的关系，主要结论如下.(1)2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山LST呈极显著上升趋势，速率为0.32℃/10a(P<0.001),表明该区域对全球变化响应敏感，其中夏季(0.5℃/10a)增温最显著，秋、冬季次之，而春季(-0.096℃/10a)呈降温趋势.(2)空间上，东帕米尔高原以及阿里喀喇昆仑山和西昆仑山东部高海拔区域升温较快；季节上，春、秋两季具有相似性，均呈中部降温、东西两侧升温的空间变化特征，但升温或降温趋势并不显著，夏季，低海拔区(Ⅰ)和高海拔区(Ⅲ)以升温为主，中海拔区(Ⅱ)以降温为主，而冬季呈现与夏季相反的态势.(3)年均地表温度与海拔的偏相关系数为-0.870,呈现出极显著的负相关关系；与纬度的偏相关系数-0.513,呈现出较为显著的负相关关系，说明LST与海拔的关系更为密切.     

城镇化进程中淄博张店区归一化差异植被指数时空变化分析

为了探究城镇化进程中淄博市张店区的植被质量变化，基于Landsat系列数据在GEE平台上计算了2000—2021年归一化差异植被指数(NDVI),通过趋势分析法和分级统计分析了张店区整体和建成区NDVI年际变化、不同等级NDVI面积变化和NDVI逐像元变化趋势。结果表明在2000—2021年之间，张店区年均NDVI呈先减少后增加趋势，变化范围为0.34～0.57;在研究时间范围内，面积增加最多的为高NDVI区域，增加了9.16%;减少最多的为中高NDVI区域，面积占比减少了18.6%;经过M-K趋势检验，张店有74.22%的区域NDVI升高，集中于中心5街道和南定镇，有25.64%的区域NDVI降低，集中于张店区城市西扩过程中的新增建城区。对张店区NDVI变化趋势和分布特点进行研究，能够进一步揭示城镇化和城市活动对植被质量的影响，为张店区城市规划和绿地建设提供基础数据，为淄博市全域公园城市建设提供资料参考，促进张店区人居环境质量的提升。     

基于TM影像的伏牛山植被覆盖度变化研究

为研究伏牛山地区植被覆盖的变化情况,利用1991、2002和2011年三期TM卫星遥感影像,基于NDVI的像元二分模型,对整体植被变化趋势进行研究,并比较三期变化;同时结合数字高程模型对不同海拔的植被覆盖变化做对比分析;最后,分析气象因子的变化趋势.研究结果表明:(1)从分布上看,研究区整体植被覆盖状况较好.植被覆盖度随海拔的上升先增加后降低,临界点在海拔1 700¹ 800m之间.(2)从变化上看,21年以来,植被覆盖度呈增加趋势.海拔高度1 650m以下区域的植被覆盖度变化情况最为明显,这是由于人类活动主要集中在海拔较低的区域,而海拔高于1 650m的区域变化较小,受人类活动的影响较小.(3)从21年温度和降水变化来看,研究区域内植被覆盖度和温度的变化趋势并不一致,而和降水量变化的趋势有较高的一致性,具体表现为随降水量的增加,植被覆盖较好的Ⅳ级(F≥0.7)植被覆盖度区域面积增加.     

多源长时序数据分析泰山风景名胜区NDVI 时空变化及其影响因素

为研究风景名胜区植被时空变化及其影响因素,以泰山名胜区为例,基于1988—2018年长时序的Landsat影像数据,计算研究区NDVI,分析植被覆盖的时空变化特征,并结合气候、旅游等数据探索影响区域植被变化的因素.研究发现:1988—2018年间研究区植被整体呈波动下降趋势.空间上,植被退化的面积大于植被增长的面积,在主要景点及旅游路线附近,NDVI明显降低.影响因素方面,气候对植被覆盖度的影响不显著;旅游活动的影响表现为研究区内游客人数逐年上升,旅游活动增强,NDVI呈下降趋势,旅游活动是NDVI随时间变化的主要因素.     

西北地区植被覆盖时空特征及其对气候变化的响应

目的定量分析西北地区地表植被覆盖的时间变化与空间分布,为其合理开展农业生产,进行环境保护和生态建设提供科学的决策依据。方法利用西北地区1982—2006年GIMMS-NDVI数据,以绿度变化率和偏相关分析法为基础,分析了西北地区不同生态地理分区NDVI的年际变化以及植被覆盖变化对气候要素在空间上的响应。结果近25年来,高原植被覆盖整体呈波动增加的趋势。各生态分区的NDVI均呈增长趋势,并且随着湿润程度和温度的降低,年均NDVI随之减小;1982—2000年降水量在减小,但减小幅度不显著;气温呈显著上升趋势,年均NDVI与气温的相关性较好。结论西北地区的东南部和西北部地区水热组合条件相对于中部地区较好;植被覆盖较好的区域,其改善的趋势明显,相反则不明显;西北地区东部水热组合条件向不利于植被生长方向转变,而西部向利于植被生长的方向发展。     

基于结构方程模型的安徽省归一化植被指数变化及影响因素分析

定量研究植被变化的影响因素，对区域生态环境保护和治理具有重要现实意义。以安徽省为例，基于Google Earth Engine (GEE) 云平台获取MOD13Q1 NDVI数据，辅以一元线性回归分析法，分析2000-2018年安徽省NDVI时空变化特征和变化趋势，并采用结构方程模型(Structural Equation Model，SEM)量化气候、地形及人类活动对NDVI变化的影响。结果表明：（1）2000-2018年安徽省NDVI随时间变化呈现波动增加趋势。（2）大部分地区为中高和高植被覆盖度，植被空间变化趋势以改善为主，改善区域占研究区面积的81.43%，主要分布在皖南黄山、宣城、池州，皖中滁州、六安、安庆北部及皖北淮南。（3）夜间灯光变化能较好的衡量人类活动变化，对NDVI变化的负向影响最大。地形对皖南山区NDVI变化影响较强，皖中次之，而皖北平原NDVI变化基本不受地形影响。气候变化对皖北和皖中地区NDVI变化影响较强。     

北部湾经济区植被覆盖变化特征及驱动因素

为了探究北部湾经济区近10年来植被覆盖变化规律及驱动因素,基于遥感数据、气象数据、海拔高程数据等,运用变异系数法、相关分析法,对研究区的植被变化进行定量分析。研究表明:(1)北部湾经济区植被覆盖好,年平均归一化指数(normalized difference vegetation index,NDVI)值在0.788~0.828之间,植被覆盖呈上升趋势;(2)植被增加面积大于植被减少的,草丛和针叶林植被增加的面积较多,不同区域植被覆盖趋势变化差异明显;(3)植被变异以轻度变异为主,红壤、石灰土地区的植被覆盖呈上升趋势;而砖红壤地区的下降;(4)植被覆盖随着海拔高度变化明显,呈波动上升→显著上升→下降的趋势。     

黄河中游龙潼区间水沙变化特征及其对降水和人类活动的响应

为实现黄河中游水土保持效益评价和生态环境政策调整，以1957～2019年龙潼区间降水、径流、输沙和遥感数据为基础，运用累积距平法和双累积曲线等方法，分析了降水和植被指数变化与水沙之间的关系.结果表明：龙潼区间降水量随时间变化呈不明显减小趋势，而径流量和输沙量随时间变化却呈显著减小趋势.径流在1985年发生了由丰到枯的突变，输沙在1985年和2002年发生了由丰到枯的突变.归一化植被指数(NDVI)呈现恢复态势，年均NDVI指数上升1.7%,空间上NDVI指数呈波动增加趋势，区间流域的南部地区植被覆盖度最佳.与基准期A(1957～1985年)相比，B时期(1986～2019年)降水对径流的贡献率为26.21%,而人类活动对径流的贡献率为73.79%.与基准期A(1957～1985年)相比，B时期(1986～2019年)和C时期(2003～2019年)降水对输沙的贡献分别为22.80%和11.73%,而人类活动对输沙的贡献率为分别为77.20%和88.27%.     

宁夏植被动态变化及其对降水的响应

区域植被生态变化及其对气候的响应研究,是科学评价区域生态环境的重要内容,受到广泛关注。利用2000—2015年250 m分辨率、16 d合成的MODIS NDVI影像、以及9个气象站点2000—2014年逐日降水数据,分析了宁夏植被NDVI动态变化及其对降水的响应,结果表明:1宁夏植被生长季开始于4月下旬,结束于9月下旬;年际植被生长季NDVI平均值以0.052/10 a的速率呈线性增加趋势,但近4 a持续减少,需加强植被监测,及时了解区域生态环境变化;2植被生长季NDVI平均值以增加趋势为主,占区域总面积的91.62%,主要分布在中部干旱区和南部丘陵山区;减少趋势仅占8.38%,主要分布在北部引黄灌区和中部干旱区西部部分区域;3植被生长季NDVI平均值与降水的相关系数呈线性增加趋势,相关系数正相关与显著正相关区域主要分布在南部丘陵山区,而负相关与显著负相关区域主要分布在北部引黄灌区尤其是银川等城市周围区域。     

近58 a川西北高原的气候变化及其生态效应

川西北高原位于我国一、二级阶梯的过渡地带,是长江、黄河上游的集水区,也是我国五大牧区之一,高寒草甸是其高原面上的典型植被.近年来,草地沙化问题突出,已经威胁到区域生态安全和畜牧业的可持续发展.以过度放牧为主的人为因素和以气候变化为主的自然因素被认为是导致川西北高寒草地沙化的驱动力.着眼于气候因素,研究1961—2018年与草地沙化密切相关的温度、降水、风速、潜在蒸散和气候干燥度的变化特征,在此基础上讨论气候变化的地表覆被效应,结果表明:川西北高原的温度呈显著上升趋势,气候倾向率为0.25℃/Da,受其影响潜在蒸散(potential evapotranspiration,ET_o)也呈上升趋势,倾向率为4.4 mm/Da.降水量变化表现为平均增加但线性趋势不显著,总体倾向率大于ET_o,为8.3 mm/Da.因此,气候干燥度呈多年平均变湿润特征,但线性趋势不明显.把各气候因子与地表覆被NDVI进行相关分析发现,单气候因子与NDVI的相关性均不强,说明气候变化对植被影响的复杂性,也证明人类扰动在土地沙化中的作用不可忽略.     

2000—2014年豫西山地植被NDVI时空变化特征分析

基于2000—2014年MODIS-NDVI数据以及研究区DEM数据,借助MRT,Arc GIS等软件,采用MVC法、均值法获得月均、季均以及年均NDVI数据,并采用趋势分析法研究豫西山地植被NDVI时空变化特征.研究表明:12000—2014年豫西山地植被NDVI呈显著增长趋势,增长率为0.021/10a(P0.05),其中秋季(0.052/10a,P0.05)明显高于春季(0.015/10a,P0.05),表明在全球变暖的大背景下研究区植被覆盖处于改善状态,表现为生长季延长强于生长季提前的趋势.2豫西山地大部分地区植被NDVI都在0.4~0.7之间,所占比例达到93.8%.整体来看,以伏牛山为界,研究区南部NDVI平均值高于北部,符合植被分布的纬度地带性规律.315年来豫西山地植被NDVI变化趋势具有明显的空间差异,海拔较低处植被覆盖普遍呈增加趋势,海拔较高处表现为退化趋势.     

天山北坡不同海拔气候变化规律研究

基于天山北坡不同海拔高度4个典型气象站56 a的气象数据,通过数理统计方法,分析和讨论了天山北坡垂直气候变化趋势和特征,研究该区域气候变化响应的垂直分异过程.结果表明:(1)天山北坡气温总体呈上升趋势,海拔高度越高气温增长越明显.高海拔区域全年增温,低海拔区域冬季增温最明显.1984年天山北坡各站点同时出现温度低值.(2)天山北坡降水总体呈上升趋势.低海拔降水增量大,随着海拔的增加,增湿的趋势略有减少,且冬季降水量增加明显.(3)随着时间和海拔变化,气候突变差异明显.     

气候及土地类型变化条件下阿克苏绿洲耗水特征演变

气候和土地类型的变化将直接影响到区域水资源的利用.为探究气候和土地利用/覆盖变化条件下区域耗水特征的变化,本文选取塔里木河流域上游典型生态脆弱区阿克苏绿洲为研究区域,基于1961～2016年的气象资料,对研究区域的气温、降水、日照、风速等气象因子变化特征进行分析,结合研究区近25年来土地利用/土地覆被的变化,分析了研究区绿洲的耗水特征演变.结果表明:(1)近年来,研究区的气候变化和全球变暖趋势一致,呈明显的变暖增湿趋势.土地利用/覆被变化变化较为显著,尤其是是绿洲耕地面积,由1991年的4 650. 74km~2增长到2016年的8 759. 74km~2,增幅达88. 35%;(2)在气候变化背景下,阿克苏绿洲径流量呈现显著上升趋势,平均上升速度为1. 87×108m3/10a,但流经绿洲后泄入塔里木河的径流却呈减少趋势,绿洲蓝水(农业灌溉)耗水量呈增加趋势;(3)气温升高使得绿洲蒸散发明显增加,作物需水量增多,加之农作物种植面积扩大,阿克苏绿洲的绿水(绿水流)耗水总量显著增加.     

基于气象和遥感数据的气候变化对安吉小鲵生境的影响研究

选取2000—2015年气象站点及MODIS NDVI数据进行长时间分析,以评估气候变化对我国特有珍稀两栖物种安吉小鲵生境的影响.结果表明:保护区内气温、降水均有增加趋势,增幅分别为0.007～0.017℃/a、21.5mm/a,区域小气候表现为暖湿化进程;NDVI在近16年有下降趋势,每年减幅0.000 3.气候的暖湿化使保护区内泥炭沼泽植被群落生长呈减缓趋势,导致安吉小鲵生存空间压缩,进而影响种群生长繁殖.     

深圳市植被净初级生产力动态及其与气候因子的关系分析

以深圳市为研究区,利用土地利用/覆盖分类数据、MODIS NDVI数据、气象数据,基于光能利用率(carnegieames-stanford approach,CASA)模型对深圳市2000—2014年的净初级生产力(net primary production,NPP)进行了估算,并分析了NPP的时空分布特征及其对气候因子的响应关系.结果表明:深圳市面积NPP为544.19~884.93g·m-2·a-1,总体以2.40g·m-2·a-1的趋势增加,空间分布格局呈西北低、东南高的特点,不同行政区的年均NPP存在明显差异;15a来深圳市NPP的变化呈现出南部增加北部减少的趋势,且增加区域面积是减少区域的1.4倍,其中城镇用地、林地呈增加趋势,耕地、果园、湿地、未利用地呈减少趋势;NPP对温度、降水、太阳辐射的响应存在显著差异,光明新区、龙华新区、龙岗区等北部区域NPP与温度、降水呈现明显的正相关关系,最大偏相关系数分别为0.92、0.95,南山区、福田区、罗湖区等南部区域是城市不透水层、水体高覆盖区,NPP与温度、降水的相关关系较弱.宝安区、南山区、龙华新区交界处的NPP与太阳辐射呈现明显的正相关关系,最大偏相关系数为0.95,龙华新区南部、坪山新区北部等部分区域分布着大面积的城市不透水层,NPP值较低.深圳地区植被NPP动态是受温度、降水、太阳辐射等气候要素变化及城市化引起的土地利用变化等因素共同作用的结果.