丝绸之路青海道县域植被覆盖时空动态遥感分析

丝绸之路经济带是新时期中国提出的重大国家战略,建设好丝绸之路经济带的前提是保护和改善生态环境,因此,定量监测和评估其生态环境质量状况意义重大,特别是对生态地位极其重要的青海省更是如此.本文以MODIS植被指数合成产品为遥感数据,采用像元二分模型,以表征生态环境变化指示器的植被盖度为指标,对青海省境内古丝绸之路(青海道)途径的22个县域,2004～2013年间的植被覆盖状况进行了研究.结果显示:10年间,青海道地区植被覆盖整体上以基本保持不变(占比61%)和得以改善(占比23%)为主,局部地区退化.其中,青海道地区东部的湟水流域和青南高原东南部整体上植被生长状况好转,青海道地区西部的柴达木盆地与东昆仑山地区局部,植被生长状况以基本保持不变为主,总体上呈现退化趋势,退化地区的植被以低覆盖度植被为主.研究结果可以作为青海道地区县域生态环境本底基础数据,也可以为开展青海道沿线地区项目投资、建设与发展潜力及可能存在的生态环境风险评估提供科学依据.     

宁夏植被时空变化及其与气候要素的耦合关系

利用2001~2011年空间分辨率为500 m的NDVI数据和分布均匀的10个气象站点数据,运用最大值合成法、均值法、相关系数分析等方法,研究宁夏植被的四季变化及其与气候因子之间的关系。得出主要结论如下:①宁夏植被生长在年内呈典型的单峰分布,夏季植被生长最好,平均植被指数为0.424 7;冬季植被覆盖最差,植被指数仅为0.156 5。②2001~2011年,春季植被覆盖呈明显退化趋势,夏季趋于平稳,秋冬两季明显改善。③整体上,2001~2004年植被覆盖变化不大,2004~2011年植被覆盖明显改善,其中2005和2009年植被指数分布处于两次低谷值。④宁夏中部和北部地区,植被四季覆盖差异较大,而南部差异较小,且植被指数较高。夏季NDVI值在0.3水平以上占全区面积的55%左右,其中0.5~0.7水平之间的在23%左右。⑤宁夏植被生长与气温、降水、日照时数都有密切的关系;而主要生长期受春季和夏季的降雨量影响,其中夏季温度过高抑制了全区植被生长。     

2000年以来南京市植被覆盖度动态变化的遥感提取与驱动力分析

植被覆盖度是反映地区生态环境优劣的重要参照,也是反映地表地物状况的量化指标之一,可以为植被保护、城市规划建设等提供依据。利用遥感软件ENVI处理南京市区四个时相的遥感影像,提取NDVI植被指数,进而计算得到南京城区植被覆盖度变化,并分析植被覆盖度变化的内在驱动力及其对南京城市生态环境的影响,以便为今后南京加强生态文明建设提供决策支持。     

黑河流域地下水埋深与气候变化对植被覆盖的影响研究

植被是联结土壤、大气、水分的自然纽带,在一定程度上,植被变化能在全球变化研究中充当"指示器"的作用.黑河流域位于我国西北干旱地区,气候变化敏感,以黑河流域为研究区,采用1998—2008年Spot-Vegetation的NDVI数据,以同时期的气象数据和区域地下水埋深数据为基础,通过ENVI、Arcgis等软件对数据进行统计分析,利用多元统计模型分析植被指数NDVI与年均温、年地下水埋深之间的定量关系,得出如下结论:1)黑河流域植被覆盖呈上升趋势,其中春季增加趋势最大;在空间分布上,黑河流域上中游的张掖、金塔等地区植被覆盖增加趋势明显,植被覆盖下降的区域主要在下游地区.2)黑河流域的年均地下水水位整体上呈下降趋势,地下水位埋深由年均3.09m上升到4.67m,其中地下水埋深较深的位置主要集中在上游,处于张掖市张掖农场周围,下游地区埋深普遍较浅.3)植被覆盖指数NDVI与温度成正相关,与地下水位埋深呈现负相关,综合分析NDVI变化趋势与气候变化和地下水之间的关系,建立三者之间的定量关系.本研究为定量评价由植被覆盖为主要表征的区域生态环境状况提出了科学的依据.     

基于ENVI植被动态变化分析

植被覆盖度是反映地表植被覆盖状况和监测生态环境的重要指标,是用来研究区域或全球尺度水文、气象、生态等领域的基础数据,在各类相关理论和模型中得到了广泛应用。简要介绍了研究区域的行政、地质、气候和能源的概况,论述了研究内容、研究方案、技术路线、RS处理平台等,详细讨论了数据收集、数据预处理、植被指数（NDVI）提取、植被覆盖度计算、植被覆盖度分等及面积统计等研究方法,分析了统计结果和植被变化情况,并讨论了孝义市植被覆盖度,提出了发展建议。     

基于S-G滤波的江西省植被覆盖度时空变化遥感分析

利用2004~2013年MODIS-EVI植被指数数据集,应用S-G滤波数据重建技术,采用像元二分模型和趋势分析法对江西省植被覆盖变化进行了时空动态监测。结果表明:S-G滤波能够有效提高植被指数产品数据质量;2013年江西省平均植被覆盖度为69.3%,处于中高覆盖度水平,空间分布呈现出"东西南三面高,中部和北部较低"的特点。2004年植被覆盖度最小为65.4%,2012年增加至最大值69.6%,整体呈现改善增加趋势。过去的10年中,植被覆盖增加面积为5.87×104km2,主要集中在抚州,萍乡市和赣州市以北地区;植被覆盖减少面积为4.53×104km2,主要集中在九江,宜春,南昌等地区。     

MODIS遥感数据的沈阳市植被变化规律

为确定2001-2011年间沈阳地区植被的分布特征和年际变化规律,采用NASA地球观测系统(EOS)提供的MODIS陆地植被指数产品MOD13A3,对沈阳地区进行分析,用归一化植被指数(NDVI)作为植被生长状态指标,以2001年植被指数为基准,用其它年份的植被指数与基准作差值处理,根据NDVI变化数据分级标准进行分级,分析了2001-2011年间沈阳地区植被的分布特征和年际变化规律.结果表明:沈阳地区植被覆盖密度由城区中心向周边逐渐增大;2001-2011年沈阳植被总体呈退化趋势;2002-2004年,沈阳城区边缘的植被有轻微退化外,其他地区植被均呈现中度和轻微改善;2005年以后沈阳市城区边缘的植被退化严重;在2008和2010年间,沈阳市周边地区如东陵区东南、苏家屯东南部、沈北新区西南部和于洪区东南部植被均有轻微和中度改善.     

遥感植被NDVI与气候关系研究中的数学方法

植被-气候关系是全球变化研究中的重要组成部分,分析气候因子与遥感植被指数之间的相互关系有助于揭示气候变化对植被的影响。植被归一化植被指数(NDVI)作为反映植被生长状况的重要因子,与气候因子是相互影响和相互制约的关系。基于国内外该领域的研究进展,从植被指数或气候时间序列数据预处理方法和遥感植被指数与气候关系研究方法等方面,梳理了植被NDVI与气候关系研究的数学方法,以期为研究植被与气候的关系提供研究方法参考。     

基于MODIS-Landsat时空融合的陕北黄土高原植被覆盖变化研究

陕北黄土高原地形复杂,水土流失现象较为严重,精确监测植被的时空变化对于该区域的生态环境建设具有重要意义。文中基于ESTARFM时空分辨率融合模型,利用MODIS和Landsat数据获取2008—2016年6～8月陕北黄土高原的Landsat NDVI时序数据,分析陕北黄土高原植被覆盖的时空变化情况及对气候因子的响应。结论:①运用ESTARFM融合模型得到的Landsat NDVI数据与真实Landsat NDVI数据在植被信息的表达方面具有较高的相关性,融合结果可以应用于后续植被覆盖度的估算。②2008—2016年陕北黄土高原地区植被覆盖呈现较为明显的增加趋势;空间分布上呈现由东南向西北逐渐递减的特点,植被覆盖等级结构好转;研究区78%的地区植被改善效果良好;各土地利用类型植被覆盖度均呈波动增加趋势。③整体上植被覆盖度与同期气温和降水的相关性呈现较为明显的空间分异,其中植被覆盖度对降水因子的响应更为敏感。ESTARFM算法综合了高空间分辨率数据的空间细节表达力和高时间分辨率数据的快速时序变化能力,为陕北黄土高原高精度的植被动态监测研究提供了有效依据。     

基于TM影像的北京市北部山区植被覆盖度遥感动态监测

以监测北京市北部山区一延庆、怀柔和密云三区县10年间植被覆盖度变化为例,利用ETM／TM2001年和2010年两期影像数据,依据混合像元二分模型及NDVI估计植被覆盖度的理论方法,设计了模型应用技术路线,生成北部三区县两期植被覆盖度分级图及其统计数据,并对研究区植被覆盖状况进行时空动态变化分析。研究发现,2001年～2010年,研究区平均植被覆盖度总体呈上升趋势。该方法可快速、定量地反映研究区植被覆盖及变化情况,为研究区生态环境评价提供技术支持。     

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。     

中国东北森林气象因子与NDVI的相关关系

利用Krigging插值方法对1982-1999年降水、气温数据插值生成中国东北地区的二维气象因子影像,然后与东北地区的1982-1999年的NOAA/AVHRRR NDVI月平均、季平均、年平均影像做零时滞偏相关、复相关分析,及以月为时滞间隔偏相关、复相关分析.得出: (1)东北地区与降水、气温相关性最强的植被类型;(2)时滞相关性比零时滞相关性更显著的植被类型及不显著的植被类型.(3)东北地区森林植被类型与气象因子相关性的时空分异规律.     

江苏省植被动态演变规律及其与极端气候事件的关系

利用1982—2013年江苏省植被归一化指数(NDVI)和13个气象站的气温和降水数据,采用SPI标准化降水指数以及PDSI干旱指数模型,研究江苏省植被动态的演变规律及其与旱涝的关系。结果发现:①江苏全省平均的NDVI值整体呈缓慢上升趋势,但上升趋势不明显,其中苏北地区植被覆盖增加趋势明显,远高于全省平均水平,而苏南地区植被覆盖有减小趋势; ②江苏地区多年平均NDVI值有明显的季节变化,冬季的NDVI值为全年最低,春季NDVI值不断增加,到8月份达到最高,之后不断下降; ③极端干旱和洪涝对江苏省NDVI值有显著影响,干旱或洪涝年份的NDVI值明显小于正常年份,并且洪涝年份受影响更为明显。春季极端干旱对江苏省NDVI值影响较大,而夏季洪涝事件对江苏省NDVI的影响较大。     

1982——-2010年全国草地生长时空变化

基于遥感技术, 利用1982---2010年间NOAA-AVHRR卫星获得的归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)数据对全国29年来的草地生长动态变化及其与温度、降水的相关关系进行分析。结果表明: 29年来, 全国草地生长季NDVI总体上呈显著增加趋势(R²=0.25, p<0.01), 尤其是在1982?1999年间(R²=0.60, p<0.01), 而自20世纪90年代末开始失速。值得注意的是, 最近十几年(1999---2010年)草地生长季NDVI变化趋势的大小和方向基本上取决于起始年份的选择, 因而这一阶段草地生长的总体趋势不显著。不同地区、不同时段生长季NDVI变化趋势的空间分布存在较大差异。草地生长在1982---1999年间呈广泛(约占85%)增加趋势, 在1999---2010年间出现较大范围(约占50%)的逆转, 尤以干旱、半干旱地区的草地植被生长下降趋势最明显。水热组合状况是影响这一变化的主要原因。生长季平均NDVI与气候因子之间的相关关系分析表明, 全国大部分地区草地生长变化主要受降水驱动, 对于部分高寒和湿润、半湿润地区的草地, 生长季NDVI与温度关系密切, 温度上升对该地区草地生长有利。     

老哈河流域NDVI动态变化及其与气候因子的关系

利用1982~2006年GIMMS/NDVI数据,赤峰气象站的气温数据和流域内52个雨量站的降水数据,采用一元线性回归分析、简单相关分析以及偏相关分析方法对老哈河流域内林地、灌丛、草地、耕地4种植被类型NDVI年内和年际变化及其与气温、降水的关系进行了研究.结果表明:老哈河流域NDVI年内变化呈单峰型,年最大值出现在8月份,月NDVI和气温、降水之间均具有显著的正相关关系,且存在滞后现象,林地与灌丛、草地相比,其NDVI受降水影响相对较小,气温对植被年内生长的影响大于降水;1982~2006年流域年均NDVI呈上升趋势,其中20世纪90年代流域植被覆盖水平最好;夏季NDVI与同期和前期的气温呈显著的负相关,与前期降水呈显著的正相关,在老哈河流域夏季气温升高会导致植被覆盖减少,而降水增加有利于植被的生长.     

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).     

RS-based research on the relationship between vegetation development and groundwater in upper-middle reaches region of the Yellow River basin

The relationship between the groundwater and the surface eco-environment in arid area is very close. In this paper, the authors extracted normalized difference vegetation index (NDVI) and vegetation conditional ratio (VCR) from MODIS images, and analyzed the relationships among NDVI, VCR and the measured data of groundwater of the same location in the research region. Based on this, the depth of groundwater suitable for vegetation growth in the upper-middle reaches of the Yellow River basin has been calculated. The results show that the depth of groundwater suitable for vegetation growth in the research region ranges from 0.8 to 4.5m, and the optimal groundwater depth is 1.2m. The method developed in this study is applicable to research the relationship between the groundwater and land surface vegetation environment on large-scale in arid area.     

Influence of vegetations and snow cover on sand-dust events in the west of China

THE CLIMATE SYSTEM IS HIGHLY SENSITIVE TO THE CHANGE OF LAND SURFACE FEATURE INDUCED BY NATURE OR HUMAN ACTIVITY. THE TEMPORAL-SPATIAL CHANGES OF LAND SURFACE TYPES ARE ABLE TO CAUSE AN ANISOTROPIC DISTRIBUTION OF PHYSICAL CHARACTER AT LAND SURFACE, LEADI…     

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。     

干旱对华北地区植被变化的影响

利用中分辨率成像光谱仪(moderate-resolutionimagingspectroradiometer,MODIS)归一化植被指数 (normalizeddifferencevegetationindex,NDVI)数据产品和气象站点的帕尔默干旱指数(thepalmerdroughtseverity index,PDSI)数据,分析了2001-2013年华北地区及3个主要地表覆盖类型区植被变化的时空特征和干旱的变化特征, 并以不同时间尺度分析了干旱对植被变化的影响.结果表明:1)华北地区植被NDVI空间分布差异较大,NDVI总体上 呈东南高、西北低的分布特点.2001-2013年,华北地区植被活动呈增强的趋势,其中秋季植被活动的增强趋势最明显. 2)2001-2013年,华北地区的干旱总体上有所减轻,其中秋季干旱减轻的趋势最明显.3)华北地区植被年际变化与干旱 有显著的正相关关系,干旱对植被生长状态有较大影响.北部草原区和中部落叶阔叶林带的植被年际变化与干旱的正相 关性显著;而南部农作物区不显著,干旱对农作物生长状态影响较不明显.4)在季节尺度上,华北地区夏季植被变化与干 旱的正相关性最为显著,夏季植被生长状态最容易受到干旱的影响;以16d的植被数据分析表明,NDVI距平值更适合 表征华北地区植被生长状态与干旱的关系.