锡林河流域近15年植被空间结构变化遥感分析

利用1985年与1999年TM遥感影像,通过地面详查,对锡林河流域植被类型及空间结构在近15年的变化进行了对比监测与分析。结果表明：由于过度放牧与草原垦殖,锡林河流域各植物群落类型面积在近15年发生了变化。1999年与1985年相比,羊草、大针茅、旱中生杂类草草原与大针茅、羊草、中旱生杂类草草原,分别减少了20．17％与28．4％,冷蒿草原面积增加了46．6％,草原植被开垦的面积增加了34．8％,总体上,锡林河流域草原植被呈明显退化受损态势。     

基于遥感和GIS技术的祖厉河流域植被覆盖动态变化监测

利用祖厉河流域1987,1993,2003年的TM图像和2000年的ETM+图像共四期数据提取归一化植被指数(NDVI),运用混合像元模型(MPM)及NDVI反演植被覆盖度,并划分为4个不同的盖度等级.根据盖度等级的空间分布特征,比较分析了祖厉河流域植被覆盖变化情况.结果表明:整个祖厉河流域植被覆盖在1987-2000年逐步退化,到2000年起开始逐步恢复,经历了从逐步退化到逐步恢复的过程,植被的变化和土地利用方式紧密相关.基于遥感技术进行祖厉河流域植被覆盖度动态变化分析的研究思路和方法.为祖厉河流域生态环境保护提供参考依据.     

玛纳斯河流域气候变化对径流变化的影响

根据玛纳斯河流域5个基本气象台站建站以来的数据资料,利用1961~2003年的月平均气温、降水量及肯斯瓦特水文站径流量的观测记录,使用数理统计和时间序列方法分析了该流域气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:近43年该河流域气温升高显著,且年降水量呈增加趋势,降水量偏多集中在4、5、6三个月。计算玛纳斯河地表径流与气候的相关性,建立二者的回归方程,定量分析该流域气候变化对径流变化的影响,结果得出:当该流域5~9月平均气温增加1℃时,年径流量会增加或减少1.3%;当该流域5~9月气温出现±2℃(或±3℃)的变化时,年径流量会做出±2.68%(或±4.0%)的正响应;当该流域水文年降水量偏多或偏少10%时,年径流量会偏多或偏少1.98%;当水文年降水量偏多或偏少20%(或30%)时,年径流量会做出偏多或偏少3.95%(或5.93%)的正响应。     

玛纳斯河流域草地资源变化及其对生态环境的影响

通过利用1980年、1990年、2000年和2005年四期的遥感影像和数据对玛纳斯河流域草地资源的变化情况进行分析,结果表明：流域内草地面积减少,覆放度降低、牧草产量下降、种群退化和种类减少的趋势明显,并对流域内的生态环境造成了不利影响。为此,退耕还草,改革草场管理体制、改良建设草地、优化畜群品种结构、加大草地投入是加强草地资源建设,是实现流域生态重建的有效措施。     

老哈河流域地表植被覆盖对干旱的响应

在原有的帕尔默旱度模式中嵌套双源蒸散发能力计算模型和混合产流模型,采用老哈河流域内及周边的15个气象站资料修正模型参数,构建可用于变化环境下植被-干旱响应关系分析并适用于我国北方地区的机理性旱度模式,计算研究区域各栅格逐月的帕尔默干旱指标,通过分析和建立归一化植被指数与帕尔默干旱指标的关系来定量评价老哈河流域不同植被类型归一化植被指数对气象干旱的响应.研究结果表明:(a)在植被生长期的开始和结束阶段,干旱对植被的影响较小;在植被生长期的中间月份,干旱对植被影响较大,其中6月份是研究流域植被的水分敏感期.(b)不同的植被类型受干旱影响的程度不同,干旱对灌丛和草地的影响大于对林地的影响.(c)带虚拟变量的回归模型能够合理地描述季节性的影响,模型的模拟精度较高,因此在考虑季节影响的情况下归一化植被指数可以用于干旱监测.     

基于Land TM和ETM+的北川河流域土地利用研究

根据北川河流域2000年ETM+、1994年和2007年TM共三期遥感影像数据,在RS和GIS技术支持下,分析了研究区土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,探讨了土地利用变化的过程,并进行了土地利用变化的景观格局分析.结果显示:该流域土地利用以草地和耕地为主,1994-2007年耕地大面积减少,主要转化为草地和林地;耕地和未利用地朝着规模缩小的方向发展,林地、水域和建设用地朝着规模增加的方向发展,草地变化缓慢;随着时间的推移和经济的发展,各种景观的多样性、破碎度、优势度和分离度发生了不均匀较为复杂的变化,各种景观形态的复杂程度排序为:建设用地>林地>草地>未利用地>水域>耕地.     

多源遥感数据在植被覆盖区的水体信息提取

针对单一遥感影像难以准确提取南方植被覆盖区水体信息的问题,提出了先对光学影像进行混合像元分解,消除植被干扰,增强水体信息,再联合雷达影像的多源遥感数据提取方法。以地物类型丰富,水体发育的湖南衡阳地区为研究对象,选择Landsat8光学影像和PALSAR雷达影像为主要数据源,先利用混合像元分解模型从Landsat8光学影像提取出植被信息,对水体光谱进行重建,再综合去除植被的Landsat8影像的光谱信息和PALSAR影像的纹理信息进行面向对象的多源遥感水体信息提取,并与单源影像的水体信息提取结果进行对比。结果表明,该方法进行水体信息提取的精度更高,尤其在水陆过渡带,能够较好地去除植被干扰,提取被覆盖的水体信息,在南方植被覆盖区水体信息定量提取上具有很好的效果和潜力。     

黄垒河流域气候与土地利用变化对径流的影响

以山东胶东半岛黄垒河流域为研究区,构建了SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行模型参数敏感性分析、率定与验证研究,对巫山水文站2011—2018年月径流量数据进行模拟,在此基础上设置3类变化情景,定量识别黄垒河流域内气候变化与土地利用变化下的水文响应情况.结果表明:1)SWAT模型在黄垒河径流模拟中具有较好的适用性,模型率定期的R²、E_NS分别为0.74和0.71,验证期R²、E_NS分别为0.69和0.72;2)综合型情景模拟分析得出,气候变化、土地利用变化及二者共同变化均引起流域内年均径流增加,分别使年均径流量增加0.14、0.05、0.19 m³·s^-1,径流量对气候变化比土地利用变化更敏感,径流变化由气候变化主导;3)气候变化情景模拟分析得出,流域内年均径流量与降水变化成正相关,降水增加比降水减少对径流变化作用更显著,气温升高对流量变化有负效应,流量对气温升高比气温降低更敏感;4)极端土地利用情景模拟分析得出,城市扩张情景、耕地保护情景、退...     

基于遥感和GIS的尼洋河流域土地利用变化研究

以1978年的Landsat MSS、1988年的TM和2001年的ETM遥感影像为数据源，对影像进行了最大似然法分类，得到三期土地利用图，用GIS空间分析技术，通过引入转移矩阵、变化动态度指数等，对尼洋河流域的土地利用时空变化过程进行了深入的分析。结果表明：三期土地利用图中，裸地是最主要的土地利用类型；1978—1988年和1988—2001年两个时期中，耕地面积变化最大且增长速度最快，其重心先向西北移动然后转向东南区域；草地在西北和东南区域增加尤为明显；裸地则持续减少，主要转移为耕地和草地，重心明显西移；林地在前十年先是增加，而近十几年来由于开垦为耕地而持续减少；人口增长带来的消费需求、经济发展的需要和政策因素等人文驱动力决定着尼洋河流域的土地利用变化趋势。     

基于AHP的克孜勒苏河流域生态安全评价及预测

为了更加高效地改善克孜勒苏河流域生态安全环境,基于AHP技术的支持,选取研究区域经济生态安全系统、自然生态安全系统、社会生态安全系统中的15个指标构建生态安全评估指标体系,对克孜勒苏河流域2008-2020年的生态安全进行评价与预测。结果表明:该流域生态安全处于上升状态,增长情况并不明显。预测至2020年克孜勒苏河流域生态安全将持续处于较安全状态,但是并未达到安全状态。从戈壁产业和天然草场保护方面提出对策建议。     

多源卫星遥感溢油信息提取方法

为解决溢油监测精度较低的问题,利用多源遥感信息,提出基于多波段、多时相、多类型三方面的多源卫星遥感溢油信息提取方法.实证案例分析结果表明,该方法可有效提高溢油监测精度.     

基于多源遥感数据的城市扩张测度研究——以厦门市为例

以2000、2005、2009、2013年的Landsat遥感影像数据和相应年份的DMSP/OLS夜间灯光数据为基础,结合厦门市的社会经济数据,运用GIS和RS分析手段,通过引入紧凑度、城市重心、城市扩张速度、城市扩张强度、全域空间自相关系数、弹性系数等指标,对城市扩展过程中的时空特征、形态演变及其与经济发展之间的协调性进行测度.结果表明,厦门城市扩展空间形态变化呈现明显的阶段性,城市扩张过程中空间形态趋向稳定,土地开发利用和城市功能配置还处于较低水平.     

基于多源遥感的森林变化对区域温度影响的监测方法研究进展

人类活动通过改变土地覆被促成森林面积变化,推动碳收支和地表能量平衡发生相应变化,进而影响全球和区域尺度的气候。现有森林变化对区域温度的影响研究主要集中在有限精度的森林变化数据与温度数据结合的简单统计方法,但高可靠度的森林变化及其生物物理过程对区域温度的影响研究表明,准确、全面地理解森林与气候之间的生物物理相互作用机制,能为森林生态系统的全面评估提供科学支撑。笔者综合分析了基于多源遥感的森林变化结合其生物物理过程对区域温度影响的多种监测方法,结果发现:①多源中高分辨率森林变化数据的有限可用性一直阻碍着对温度变化影响的精准量化;②集成遥感观测数据的多种方法在量化森林变化的生物物理机制对于区域温度变化影响的评价不一致。因此,森林变化的生物物理机制及其温度效应是一个值得深入分析的问题。未来需要充分发挥多种数据源合理集成后用于解释森林响应气候效应方面的交叉优势,理解生物物理机制与生物化学机制共同作用下的森林变化、碳循环与气候的交互关系,并通过森林生态系统的合理经营与管理实现其气候效益最大化。     

中国自然植被物候特征遥感分类

现有的土地覆盖分类数据以及植被-气候分类或分区数据均未考虑各类型或各分区单元内的植物物候差异,也没有排除各分区单元内受人为干扰强烈的区域,从而不利于单独考察植被物候与气候变化的相互作用关系.本文基于1km分辨率的多年SPOT-VGT归一化差值植被指数(NDVI)时序数据,首先依据植被信号强度、植被季相变化强度以及受人为干扰程度将中国自然植被按物候特征划分为极明显、明显、较明显和其他4个一级类别;并进一步利用能够较好反映NDVI时序数据形状特征的光谱角余弦作为相似性测度方法,根据物候相似性对极明显、明显、较明显这3个一级类别分别聚为9、15、7个二级类别;最后采用7个物候指标的变异系数来评价分类效果.结果表明,同已有的植被-气候分类或分区数据(生物气候区、生态区、植被区划、IGBP土地覆盖分类、生态物候区)相比,本文构建的植被物候二级类别具有更为一致的物候特征,该物候分类结果可为植被物候与气候变化关系研究、陆地生态系统碳循环模拟、植被物候地面监测站点选址提供基础数据和科学依据.     

多源遥感数据融合在城市发展研究中的应用

多源遥感数据融合是一种通过高级影像处理技术来复合多源遥感影像的技术,其目的是将单一传感器的多波段信息或不同类别传感器所提供的信息加以综合,提高获取信息的有效性和准确性,解释的可靠性,以形成对目标的完整一致的信息描述,把不同传感器的遥感数据和非遥感数据融合在一起应用,是遥感技术应用向纵深发展的必然趋势。本文利用上海地区不同时期、不同卫星的遥感数据及没时期上海城区发展的地图数据,制作了上海市城市发展态势图,并对结果进行了分析研究。     

基于多源遥感数据的蓄洪区洪涝遥感监测与分析

为科学治理蓄洪区洪涝灾害、有效降低经济损失,以安徽省蒙洼蓄洪区作为研究区域,选择哨兵一号、二号和高分系列卫星影像作为数据源,采用区域生长法快速提取洪水淹没范围,绘制洪涝灾害前后的水体变化监测图,并结合蒙洼蓄洪区的土地利用类型分布图,利用GIS技术分析2020年7—8月洪涝期间蒙洼蓄洪区各土地利用类型受灾情况以及总区域受灾情况的时空变化特征。结果表明:区域生长法结合多源卫星遥感数据,可以快速准确地提取洪涝灾害范围,实现洪涝灾害信息的时效性和高频次监测;蒙洼蓄洪区的重度受灾区域主要集中在中部和东北部地区,西南部地区受灾程度较轻,农田和养殖塘受灾程度最为严重,保庄圩和庄台受灾程度最轻;蒙洼蓄洪区受灾面积的时间变化与蓄洪措施具有很强的相关性,而与当地降水情况的相关性较弱。     

黄河十大孔兑流域林草植被覆盖度的遥感估算及其动态研究

利用多源遥感数据,采用基于归一化植被指数的像元二分模型反演出1980、1998、2010、2014年4个时期的植被盖度,在此基础上分析并揭示黄河十大孔兑流域林草植被覆盖度的时空变化规律.结果表明:1)1980—2014年间,十大孔兑流域林草植被覆盖度呈现持续增加趋势,由1980年的9.29%提高至2014年的37.80%.1998年后,全流域林草植被盖度增加速率显著加快,林草植被盖度恢复主要表现为中等覆盖度的面积比例增加.2)近35年来,十大孔兑流域植被变化以稳定和完全恢复类型为主.研究区内完全恢复、恢复和轻微恢复3种植被变化类型占总面积的73.09%,严重退化、退化和轻微退化3种类型占总面积的2.72%.3)1980—2014年间,十大孔兑各个典型地理单元内林草植被盖度均呈增加趋势,除下游地区外均表现为1998年后林草植被盖度增加更为迅速.1980年,十大孔兑流域典型地理单元林草植被盖度由大到小排序为:上游西部、上游东部、下游、中游东部、中游西部.1998—2014年间典型地理单元林草植被盖度由大到小排序变化为:中游东部、上游东部、上游西部、中游西部、下游.1998年后实施的退耕还林(草)等工程是该地区植被覆盖度增加的主要原因.     

喀斯特高原区多源遥感数据时空融合模型适用性分析

喀斯特石漠化综合治理防治措施已落实到小流域等较小空间单元内,迫切需要高时空分辨率植被覆盖度等数据支撑相关研究。由于技术和预算的限制,单一传感器难以获取同时满足高空间、高时间分辨率的数据,时空融合技术是目前解决遥感数据缺失和"时空矛盾"的重要方法之一。以Landsat8 OLI数据与MODIS数据为数据源,以喀斯特高原20 km×20 km区域为实验区,采用时空自适应反射融合模型(spatial and temporal adaptive rcflectance fusion model,STARFM)、增强型时空自适应反射融合模型(enhanced spatial and temporal adaptive rcflectance fusion model,ESTARFM)、灵活的时空数据融合模型(flexible spatiotemporal data fusion,FSDAF)模型三种模型融合生成高时空分辨率数据,分析三种模型在喀斯特高原区的应用能力。结果表明:STARFM、ESTARFM、FSDAF三种模型的融合影像与真实影像的R均高于0.6,ESTARFM模型的融合影像与真实影像的相关性最高,空间细节最为清晰,层次性更明显;ESTARFM模型在地表破碎,异质性较高的喀斯特高原区具有较好的适用能力。     

Temporal-spatial characteristics of vegetation cover and desertification of China by using remote sensing data

Based on the NOAA advanced very high resolution radiometer (NOAA-AVHRR) remote sensing data of 1982 — 1999. the normalized difference vegetation index (NDVI) reflecting the surface vegetation cover has been obtained. Using the empirical orthogonal function analysis, the temporal-spatial eigenvectors of NDVI are given, and the characteristics of the spatial distribution of vegetation cover and its temporal variation together with the desertification of China are analyzed. It is found that the surface vegetation cover has seriously deteriorated in most part of China since 1995. along with the intensified desertification. All these are mainly caused by human activities although the climate change is responsible for the damage of surface vegetation cover to some extent.     

基于多源遥感数据的清口地区河道演变及驱动力分析

清口地区河道50多年来发生了巨大变化,其变化规律很难用常规手段掌握。该文利用多源遥感数据,结合1:10 000地形图资料,识别了清口地区2次较大规模的河道变迁,定量提取了4个重点河段变化信息,并探讨了其演变驱动力。结果表明,变化信息发现过程中,假彩色合成法优于光谱特征变异法,清口地区河道趋于稳定,其演变受人为因素影响大于自然因素。