呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析

基于长时间序列的遥感数据和气象数据,通过相关分析、趋势分析等方法,详尽分析了呼伦贝尔地区植被覆盖状况变化及其与气候的关系,得出以下主要结论:(1)20世纪80、90年代,呼伦贝尔以湿润气候区为主;进入21世纪后,气候呈现明显的暖干化趋势,尤其是大兴安岭林区北部、中部及东南部及呼伦贝尔草原的西南部地区湿润度指数呈显著减小趋势,半干旱和半湿润气候区在空间分布上占据了主要地位;(2)呼伦贝尔地区总体上表现出较高植被覆盖区面积减小、较低植被覆盖区面积增大的变化趋势,尤其是21世纪最初的十年,呼伦贝尔草原区的植被退化状况不容忽视,呼伦贝尔草原区中东部部分地区植被覆盖呈下降趋势;(3)呼伦贝尔草原西部、大兴安岭东南部农区部分地区的植被覆盖状况与湿润度指数呈正相关关系,而大兴安岭林区的中北部地区二者则呈负相关关系。     

长三角生态绿色一体化发展先行启动区生态环境现状分析

以长三角生态绿色一体化发展示范区先行启动区为研究对象,利用2013—2019年Landsat 8遥感影像,基于遥感生态指数（RSEI）模型定量分析研究区生态环境特征,并结合气候数据和统计数据对研究区的生态环境变化进行分析与评估.结果表明：2013—2019年先行启动区RSEI均值为0.71,生态环境质量整体较好;将结果分为差、较差、一般、良、优5个等级,优良区域面积平均超过60%,而一般区域面积平均占比约25%,差和较差区域平均占比约15%,生态环境质量还有很大的提升空间;RSEI在空间上呈南高北低分布,时间上呈上升-下降-上升趋势,导致区域生态环境质量整体下降的主要影响因子是植被覆盖率和湿度的下降,2019年生态环境质量得到明显改善,这与区域水系面积不断提高和植被覆盖总面积增加带来的生态效应直接相关.从整体上来看,研究区生态环境质量变坏区域减少,好转趋势明显,为区域生态绿色一体化发展打下了良好的基础.     

基于遥感的城市生态环境质量动态变化定量评价——以江苏省宜兴市为例

城市化与人类生存环境改善之间的矛盾日益突出,综合、快速、准确、定量监测城市生态环境质量状况尤为重要.以利用遥感技术反演城市生态系统净初级生产力、植被覆盖度和地表温度等生态参数,提出基于归一化不透水指数的地表裸露度;综合以上参数建立基于遥感参数的生态环境指数模型,并运用该模型定量评价江苏省宜兴市生态环境质量动态变化.结果表明,2000—2013年,宜兴市生态环境质量呈下降和升高趋势的面积分别占总面积的79%和21%,其中,20.56km2呈显著降低趋势,并未监测到显著改善区域.该模型综合各项遥感参数,能快速、准确、定量监测城市生态环境质量变化,具有良好的应用潜力.     

基于新型遥感生态指数的福州市生态状况变化研究

以福州市为研究区,以Landsat系列影像为遥感数据源,利用新型遥感生态指数(RSEI)定量评价福州市2003—2013年间的城市生态状况变化。RSEI指数对植被指数、湿度分量、地表温度和建筑指数等4个与生态环境息息相关的评价指标进行耦合,能够对研究区的生态状况进行客观的评价。结果显示,在这10年间,福州市的生态环境质量呈下降趋势,RSEI值从2003年的0.669下降到2013年的0.568,城市生态环境的改善刻不容缓。     

黑河分水后额济纳绿洲生态恢复的遥感定量测算

以2000,2003年陆地卫星遥感影像为信息源,通过遥感和GIS技术,据土壤调节植被指数和植被覆盖度结合土地覆盖/利用转移矩阵,剖析了黑河分水3年来额济纳地区土地覆盖类型的面积变化、空间变化、质量变化等特征,对分水前后额济纳绿洲生态环境状况进行了定量测算和对比.结果表明:水资源驱动下额济纳绿洲及其周边地区生态环境确有好转,各植被覆盖类型面积均有扩展,总计增长11.9%;植被覆盖度提高,盖度集中区间迁移趋向主要由[0.0,0.05]转换至[0.05,0.30],比例为13%;空间演变为绿洲外围的低覆盖度植被大量生长,绿洲三角洲枯败的荒漠河岸林植被恢复生机,大面积水域重现;河流廊道区恢复效果好于外围区域.     

京津冀生态系统质量空间特征及生态红线建议

在对京津冀地区生态质量现状进行评价的基础上,利用GIS(地理信息系统)的空间分析功能,根据研究区的资源环境现状和自然资本承载力与区域经济社会发展的关系特征,在计算各区域生态质量分级的基础上,分别对其生态质量的时空特征,初级净生产力,森林植被覆盖变化等方面进行评价,结果显示:近年来京津冀生态系统质量有明显提升.京津冀区域28%的森林生态系统质量有改善,3%左右的森林生态系统质量存在下降趋势.2010-2015年,京津冀城市群净初级生产力呈现出较小波动变化趋势.相较于2000-2010年,京津冀城市群森林生态系统植被覆盖度的变化,只有高植被覆盖度区域呈现出增加的趋势.     

基于遥感的重庆市植被覆盖格局变化研究

利用1988年、2007年Landsat5 TM和2000年SPOT2影像,以Erdas和ArcGIS软件为主要工具,对重庆市植被覆盖变化进行研究．首先提取重庆市的归一化植被指数（NDVI）,再利用等密度模型将植被指数转化为植被覆盖度,并按照相关标准进一步划分植被覆盖等级结构;其次从面积和植被覆盖景观格局指数中的区域多样性指数、优势度和均匀度等方面进行植被覆盖变化的空间格局分析．结果表明：①随着城市的迅速扩张,城市植被覆盖度急剧下降,形势严峻;②在植被等级结构中,2级和5级一直呈现增长趋势,1、3、4级呈现先增长后下降的趋势,且低植被覆盖有向高植被覆盖等级转移的趋势;③在市区,由于土地利用类型调整和旧城改造等原因,植被覆盖呈下降趋势,短期内可能进一步持续下去．     

钦州市城市扩张的生态响应

为量化分析评价钦州市城市扩张对生态环境的影响,选取2000年、2009年和2017年的Landsat系列影像数据,提取绿度、湿度、热度、干度4个评价指标,用基于ENVI平台的主成分分析方法构建遥感生态指数（RSEI）,评价该地区的生态环境状况。结果表明,2000年、2009年、2017年钦州市的RSEI均值分别为0.676,0.698和0.725,生态状况有改善的趋势,说明城市的扩张给钦州市整体生态带来的负面影响不大,钦州市仍有很大的发展潜力。对该地区而言,植被覆盖对生态环境起决定作用。低生态等级区的平均中心随城市扩张的方向迁移,表明城市的扩张对生态有一定的负面影响。部分建筑用地的生态等级由差变好,表明绿化工程能改善区域的生态质量。     

基于遥感技术的地表水源地植被覆盖度的动态变化

植被覆盖及其动态变化可以有效地反映出区域环境变化特征,监测植被变化在评价区域生态环境质量中是不可缺少的一部分。数据源采用Landsat遥感影像,在运用归一化植被指数及像元二分模型的基础上,提取出2002、2009、2018年珲春老龙口水库地表水源地植被覆盖度,并进行动态变化分析。结果表明:2002—2018年珲春老龙口水库地表水源地区平均植被覆盖度值呈先减少后增加的趋势,2009—2018年,该研究区植被覆盖度处于相对良好的状态,中高度植被覆盖区与高度植被覆盖区占总面积的比重达到86.99%。从空间上来看,地表水源地的东北部分植被覆盖度较高,由东向西呈降低趋势。高植被覆盖区变化明显,近20年内增加了1 818.80 km~2。政府政策、生态恢复工程、人类活动等是影响珲春老龙口水库地表水源地植被覆盖度的主要因素。     

基于遥感的海岛型城市发展生态效应分析 ——以厦门岛为例

以厦门岛为例,利用基于遥感的新型生态指数(RSEI)对海岛型城市发展的生态环境状况进行监测与评价,以期客观评测城市发展对生态质量的影响,以及科学规划对生态环境的改善成效. 研究结果表明,厦门岛的RSEI从1996年的0.470下降到2017年的0.465,虽然城市发展过程中有较大面积的建筑用地、不透水面取代了植被,但厦门岛的生态环境总体较为稳定. 分析表明,这主要得益于厦门岛对城市发展的科学规划,对老城区进行旧城改造,并大力提升城市绿色空间. 然而,厦门岛的生态环境还有较大的提升空间,重点改善区域集中于北部的高崎机场和高崎火车站附近.     

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。     

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...     

基于像元二分法的白龙江流域植被覆盖度与滑坡时空格局分析

白龙江流域影响滑坡形成的主要因素包括地质构造、地形地貌、水文、气象、植被和人工干扰等,其中地表植被作为滑坡形成的主要外在因素对滑坡的形成和发展具有重要的作用,已引起学术界的广泛关注.以植被覆盖度为主要度量指标,选择2002,2005,2008,2011年4个时段的遥感NDV I值,在改进像元二分法的基础上,探讨了近10年来该流域地表植被覆盖度及其变化特征,并分析了其与滑坡点空间格局的关系.结果表明:该流域植被覆盖度总体变化微弱,但区域内部植被覆盖度变化具有明显的空间异质性,其中低覆盖区域覆盖度呈明显的增加趋势;而历年来,该流域植被覆盖度高的地区滑坡点密度均较低,滑坡点占总滑坡的20.6%,空间分布呈离散状态,而植被覆盖度低的地区滑坡密度较高,滑坡点占总滑坡的34.5%,空间分布主要呈聚集状态,说明白龙江流域植被覆盖度与滑坡点密度呈现负相关关系,植被覆盖度的高低是滑坡发生的一个主要影响因素.研究表明,近10年来,该流域低植被覆盖区域的植被覆盖度增加较快,说明在国家实施退耕还林还草政策后,该流域植被恢复较快,生态脆弱程度减轻,这将为地方防治滑坡灾害的发生起到积极的推动作用.本研究结论可为全流域制定宏观尺度上的滑坡生态防治策略提供科学依据.     

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.     

城市生态环境遥感监测与质量评价——以上海市为例

依据国家环保总局颁发的<生态环境状况评价技术规范(试行)>,集中讨论了城市尺度下,适用于生态环境质量评价的土地利用分类标准.通过解译2004年中巴卫星遥感影像,结合上海市区(县)的统计资料,进行土地利用现状分析、专项土地数据分析和城市生态环境质量评价.结果显示:通过计算生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地退化、环境质量、污染负荷多项指数,能较全面地衡量城市生态环境质量;上海城市生态环境居全国城市中等水平.     

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。     

陕甘宁黄土高原区植被覆盖空间格局演变

在遥感和GIS技术的支持下,利用2000—2016年MODIS I_(NDV)数据,结合一元线性回归法和F检验分析了陕甘宁黄土高原区植被覆盖的空间格局及其变化趋势,并从气候和人类活动2个方面探讨了影响植被覆盖变化的主要原因.结果表明,2000—2016年陕甘宁黄土高原区植被覆盖度呈上升趋势,而在空间上表现为由东南向西北逐渐递减的变化规律;超过50%区域的植被有明显增加,且主要集中在陕西黄土高原区,其余大部分地区植被变化不显著;极端气温对植被生长有明显抑制作用,而相对适宜的温度(9～10℃)会促进植被生长;降水与植被INDV的相关性以300mm等降水量线为界,以北表现为负相关,以南则呈正相关.研究结果可为当地的生态环境保护、生态系统恢复和可持续发展提供理论依据.     

近31年澳大利亚恰那铁矿生态环境和社会经济影响长时间序列遥感监测

以Google Earth Engine云平台为支撑,基于Landsat遥感数据和夜光遥感数据,利用像元二分模型、空间统计方法,实现了近31 a澳大利亚恰那铁矿生态环境和社会经济影响长时间序列的遥感监测.结果表明:恰那矿区整体上以中等和中高植被覆盖度为主,两者面积之和约占研究区总面积的60％,植被覆盖度呈现出矿区外部>整个矿区>矿区内部的分布规律;矿区建设对周边植被的影响主要集中在2 km范围以内,出现严重退化的像元仅占研究区总面积的1.49％,出现退化趋势的像元和改善趋势的像元分别为5.06％和4.25％,两者占比基本相当;矿区平均夜间灯光指数年均增量约为0.09/a,灯光面积指数增长率为1.37％,整体上呈现随时间不断上升趋势;夜间灯光指数和植被覆盖度以2 km缓冲区为分界点,2 km以内存在显著的负相关关系,2 km缓冲区以外极弱相关或无相关.坚持边开发边治理原则、采用绿色施工方式,是恰那铁矿在取得较好的经济效益的同时生态环境整体保持相对稳定的主要原因,其研究成果可以为将来矿区生态环境保护和经济效益评估提供参考.     

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.     

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.