厦门市地表温度与植被覆盖关系定量研究

以福建省厦门市为研究区,基于2015年的Landsat 8遥感影像数据进行4种不同算法的地表温度反演,并对4种算法的结果进行精度验证,选择一种精度最高的算法的结果与植被覆盖度进行回归分析,探讨不同下垫面的植被覆盖度与地表温度的关系.结果表明:在本研究区内,使用单窗算法反演地表温度结果与对比数据更为接近,精度相对较高.地表温度与植被覆盖度之间具有明显的相关关系,植被覆盖度能够有效降低地表温度.在不同的植被覆盖度范围内,对地表温度降温效果不同,当整体植被覆盖度水平较低时,植被覆盖度的增加能够更加明显地降低地表温度.不同的下垫面类型植被覆盖度与地表温度之间有很好的对应关系,植被覆盖度越高的下垫面类型,温度越低.     

不同土地覆盖类型上地表温度与植被覆盖关系研究——以福州市为例

以ASTER为数据源,提取研究区的地表温度,并从不同土地覆盖类型上分析地表温度与NDVI、植被覆盖度之间的定量关系.结果表明在各土地覆盖类型上地表温度与NDVI、植被覆盖度的线性关系并不明显,而在1%的间隔上平均地表温度与植被覆盖度呈明显线性关系,在0.01间隔上地表温度和NDVI关系呈分段线性关系,利用1%间隔的植被覆盖度更有利于分析地表温度和植被的关系.     

福建省平潭岛植被覆盖变化及其对地表温度影响的定量研究

以福建省平潭岛为例,利用1990-2013年3期Landsat卫星遥感影像,基于归一化植被指数提取植被覆盖度,利用Qin单窗算法定量反演地表温度.对不同年份的植被覆盖与地表温度的空间变化特征及两者相关性进行分析,以揭示热环境效应的内在机制.研究结果表明:植被覆盖度与地表温度呈较显著负相关,植被覆盖每增加10%,最大可使归一化地表温度降低0.049.2002-2013较1990-2002年时间段的植被覆盖与地表温度变化幅度大.同时,对1990-2013年的植被覆盖变化值与归一化地表温度变化值进行相关性分析,发现变化值之间也具有较显著的相关性,且其相关性为0.513.     

温度对土壤水分性状的影响研究

温度对土壤的持水曲线产生明显的影响,在一定含水量条件下,随温度升高,土壤水基质势增加,而在同一基质势下土壤持水量随温度升高而降低,土壤水基质势温度系数(cm/℃)随土壤质地加重而增大,随含水量的增加而降低,并且与土壤水分变化特征(脱水或吸水)有关,脱水过程基质势温度系数大于吸水过程,低温段(5℃～20℃)大于高温段(20℃～50℃);土壤渗透系数随温度升高明显增大,且随质地加重,其温度效应增强;温度明显地影响土壤水的蒸发性能,随温度升高,土壤蒸发强度增大,蒸发第一阶段时间缩短,土壤前期蒸发增大,后期减弱,温度升高,土壤水分再分布速率增加,土体持水量减小。     

利用单窗算法反演喀斯特城市地表温度

针对桂林喀斯特城市快速扩展呈现的热岛问题,提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,使单窗算法适用于喀斯特城市地表温度遥感反演。结果表明,地表温度反演值与测量值的误差在2°C内;桂林中心老城区的地表温度相对低于新开发区和城市南北部工厂区,地表温度随植被覆盖度的增加而降低,呈明显的负相关关系;水体的表面温度最低,约17°C,植被覆盖度较高的喀斯特山峰的地表温度较低,阴坡为18~19°C,而阳坡为22~24°C;水泥广场、大面积建筑区的地表温度较高,为32~35°C;厂房密集且生产过程释放热量的工厂的地表温度最高,为33~36°C,个别像元达到40°C。植被覆盖的喀斯特山峰呈现显著的城市凉岛现象,对调节喀斯特城市气候环境具有重要作用。     

不同密度福建柏林下植物和土壤肥力变化

根据对10年生不同造林密度福建柏人工林林下植被生长状况调查和土壤理化性质的测定,结果表明,随福建柏人工林造林密度增大,林下植被高度、覆盖度和生物量减少,土壤物理性质不良,土壤养分含量降低.福建柏人工林生长过程中要经常调整密度以促进林下植被生长,从而改善土壤理化状况,提高土壤肥力.     

砾石覆盖对海涂围垦区盐土坡面上方来水冲刷侵蚀的影响

覆盖于土壤表面的砾石对坡面整个水蚀过程具有重要影响.为研究砾石覆盖对滨海粉砂盐土坡面上土壤侵蚀过程的作用,采用人工径流冲刷的方法,研究盐土坡面小区在2种出流量、2种坡度下的土壤侵蚀量随覆盖度(0%、20%、30%、40%、60%和80%)变化的关系.试验结果表明,坡面径流流速基本随覆盖度的增大而减小,产流时间基本随覆盖度的增大而增大.在10°坡面上,当流量较小(400L/h)时,20%～80%覆盖度减小坡面土壤侵蚀量的效果极显著(p 0. 01),相比于无覆盖对照组降低平均输沙率的54. 1%～86. 0%;当流量较大(600L/h)时,只有在较大的覆盖度(60%、80%)条件下,输沙率显著下降(p 0. 05).在20°坡面上,当流量较小(400L/h)时,30%～80%砾石覆盖均显著(p 0. 05)减小了坡面输沙率,相比于对照组降低平均输沙率的25. 7%～39. 2%;当流量较大(600L/h)时,仅80%覆盖度条件下的输沙率下降达到显著水平(p 0. 05).在不同的砾石覆盖度条件下,平均输沙率与坡度、流量满足较好的二元指数关系;侵蚀过程中不同砾石覆盖度条件下的输沙率与径流功率均满足较好的线性正相关关系.研究成果可为滨海围垦区盐土边坡侵蚀治理提供理论指导.     

呼伦贝尔典型草原不同群落类型植被碳密度研究

在对呼伦贝尔典型草原植被调查的基础上,选取了羊草、大针茅+糙隐子草、冷蒿+糙隐子草、多根葱+大针茅、冰草+羊草、差巴嘎蒿+糙隐子草、柴巴嘎蒿+羊草、糙隐子草+大针茅、克氏针茅+糙隐子草、羊草+寸草苔、旱苗蓼+杂草、寸草苔+大针茅等12种典型植物群落,采用收获法对它们的生物量进行了研究,以估算该地区草地植被的碳密度.主要结果如下:研究区内12种类型植被地上部分碳密度为63.40~203.19g.c/m2,地下部分碳密度为141.30~616.72g.c/m2,植被总碳密度为204.70~772.61g.c/m2.在碳密度分配中,植被活体层、地表凋落物层和地下部分分别占总量的9.71%~26.38%、3.21%~12.13%和63.03%~83.66%,地下部分碳密度随土壤深度增加而减少,0~10cm明显高于其他几层,平均占总量的60.56%.总体上讲,草地植被的碳密度主要集中在地下部分;地下部分较高的碳密度是形成巨大而稳定地下碳库的基础.     

黄河源永曲河流域地表温度与土地覆盖的时空变化特征分析

为明确黄河源地区地表温度变化特征及其影响因素,以永曲河流域为例,利用2008年、2020年landsat数据,通过辐射传输法反演地表温度,分析地表温度的时空变化特征及其与土地覆盖类型、地形因子和归一化植被指数之间的相互关系。研究结果表明：(1)2008~2020年,永曲河流域地表平均温度由24.330℃上升至24.592 ;(2)地表温度具有显著的地形分异特征,与海拔高度呈现负相关关系,高海拔地区尤为显著。地表温度随坡度增加而降低,按平缓坡、阳坡、半阳坡,半阴坡、阴坡的顺序,地表温度逐渐降低;(3)不同土地覆盖类型的地表温度差异较明显,草地的地表温度较高,小灌木丛较低,平均地表温度相差4.688 ;(4)地表温度与NDVI呈正相关关系,且自西向东相关性逐渐增强。     

不同放牧梯度上植物群落特征及优势种的生理生态学响应

为揭示放牧压力对草原群落生产力和植物适应性生长的影响规律,开展了蒙古高原东部克氏针茅草原不同放牧梯度上的植物群落学特征调查,并对优势种的光合日进程、营养元素及脯氨酸含量等生理生态指标进行了测定.得出:(1)随放牧强度的增强,土壤水分逐渐降低、土壤容重和土壤硬度逐渐增加;(2)从轻牧到重牧,物种丰富度显著不同,中牧阶段最高;群落生物量随放牧强度增大而减少;(3)不同放牧梯度上,群落优势种的光合日进程均呈现"双峰"曲线;(4)在不同放牧强度下,群落优势植物营养元素地上、地下分配含量受土壤环境质量制约,表现出明显的差异性分布;(5)随放牧强度的增强和土壤水分的降低,群落优势种脯氨酸含量逐渐升高.     

地表覆被与人口密度变化对城市地表温度的影响分析——以郑州市为例

以郑州市为例,基于多期Landsat遥感影像和夜间灯光数据分析了城市地表温度、不透水面、植被以及城市人口的时空变化特征,并从不透水面、植被和人口密度三个方面分析其对城市地表温度的影响.结果表明:郑州市明显存在地表温度中心城区高,郊区低的热岛效应,热岛斑块逐渐向东南部、西部和北部扩散且逐渐破碎化,热岛面积呈增长趋势;不透水面指数与地表温度呈显著的指数正相关关系,植被指数、人口密度与地表温度分别呈现出较显著的线性负相关和正相关关系.利用逐步回归的方法表明,不透水面是影响城市地表温度的主要原因,植被和人口密度也是影响城市地表温度的重要因素.     

河北省涞水县北部植物群落生物量及其影响因素的遥感定量研究

本文在地面调查的基础上。以遥感影像为基本依据,对涞水县北部的暧温带森林及灌草丛植物群落进行了生物量的定量分析。并寻求生物量和其生态因子的相关关系,主要工作如下:(1)对工作区的Tm CCT磁带进行了群落分类、因子密度分割及植被指数的测定等图像处理工作,旨在将植物群落生物量及其影响因素数值化。(2)拟合环境植被数(EVI)与不同群落生物量的相关关系,以环境植被数替代群落生物量作为定量分析的指标。(3)收集环境植被指数以及地表湿度、地表温度、地表结构、植物群落覆盖度、海拔高度、坡度、坡向等因变量和自变量的原始数据。(4)用计算机对原始数据进行主成份分析(PCA)确定主分量,构建回归模型。文章结果表明,EVI值和群落生物量相关性显著。以EVI值为替代指标的群落生物量与选定的七个影响因子之间都不同程度的相关关系,其中群落覆盖度同EVI高度相关。除地表温度外,这种相关关系均为正相关。根据主成份分析,确定地表湿度、地表温度、地表结构和群落覆盖度为主分量。以EVI为因变量。这四个生态因子为自变量建立的回归方程为 Y=1.399+0.054X_1-0.084X_2-0.206X_3+1.02lX_4     

基于Landsat的六盘水市地表温度反演分析

将六盘水市作为研究区,对该城市的地表温度进行探究分析。以2015年该城市的Landsat8卫星影像作为主要数据源,采用ENVI、ArcGIS等软件对六盘水市的影像数据进行归一化处理,可以得到六盘水市城市地表温度等级分布图、植被覆盖度等级分布图、归一化建筑指数等级图、归一化水体指数和地表比辐射率等级分布图。并对得到的结果进行对比分析可以得到如下结果:地表温度与植被覆盖度呈负相关;归一化建筑指数、地表比辐射率与地表温度呈正相关;归一化水体指数对地表温度的影响随着气温的升高呈负相关,反之亦然。     

气温升高对青藏高原沼泽草甸浅层土壤水热变化的影响

采用被动升温方式,利用OTCs系统对青藏高原沼泽草甸生态系统分别进行3～5℃(OTC-80)和1～2℃(OTC-40)升温处理,研究下垫面浅层土壤水热变化特征并对其产生的生态环境效应进行探讨。结果表明:与对照点(Out-C)相比,在近地表气温平均分别增高4.87℃,1.40℃的情境下,浅层土壤持续冻结期显著缩短而融化期显著延长;近地表气温升高导致浅层土壤温度上升,积温增大,加速了表层土壤蒸发速度和植被蒸腾速率,浅层土壤因缺水而影响植被生长;浅层土壤温度升高将进一步加速寒区有机质的分解速率,降低土壤碳库稳定性,促使青藏高原气候进一步向暖干化发展;近地表气温升高还将导致物种减少甚至消失,严重威胁着区域经济发展和生态安全。     

滨海盐碱地不同盐生植物群落与土壤微域特征分析

选择自然撂荒40年后的盐碱荒地上的植被作为研究对象,通过野外观测、采样和室内分析,初步探讨了新生盐碱荒地土壤表层之微域特征,以及土壤水分、盐分条件对盐生植被群落格局形成的影响.结果表明:区域内主要植物群落为碱蓬、芦苇、马绊3种,碱蓬单位面积株数大大高于其他植物群落;植被群落对应的土壤水分含量与电导率呈极显著相关关系,以光板地电导率最高;不同植被类型对降低土壤含盐量的影响能力不同,以芦苇群落影响最大,同时芦苇群落对降低土壤碱性金属含量的影响最大.     

福州城市扩张对地表温度影响及其空间分异分析

基于福州城区两时相 Landsat 影像,根据城市发展程度差异将研究区划分为 Zone 1、 Zone 2、Zone 3三个环形区域,在反演地表温度和获取不透水面覆盖度信息的基础上,计算各区域 各级不透水面覆盖度的热分布指数和热效应贡献度指数,分析2004—2021年福州市不同发展程度 区不透水面覆盖度与地表温度之间的定量关系,并运用地理探测器分析植被覆盖度、不透水面覆 盖度和海拔高度对地表温度（Land Surface Temperature,LST）空间异质性的影响。结果表明：2004— 2021年,Zone 1不透水面扩张较少,Zone 2和Zone 3不透水面扩张明显,增加最明显的为Zone 3内 不透水面覆盖度大于60%的区域;不透水面覆盖度大于60%的区域对城市高温面积贡献最大,不 透水面覆盖度为80% ~ 100%时热效应贡献度最大;2004年影响地表温度的主导因子为植被覆盖 度,2021年Zone 1中不透水面覆盖度为影响地表温度的主导因子,其余区域中海拔高度为影响地 表温度的主导因子;福州市地表温度空间分异受多因子共同影响且两因子交互q值均高于单因子q 值。研究结果可为城市规划和缓解城市热岛效应提供参考。     

地表温度估测土壤含水量

介绍了利用热红外数据,通过地表温度遥感监测土壤水分的方法及其原理.对影像经过一系列预处理工作之后,将图像亮度值D N(TM6)转换为地表温度,利用实时的土壤含水量与地表温度进行相关分析,发现二者之间存在显著的正相关关系,并通过回归分析,初步建立了二者关系的数学模型.基于上述数学模型和地表温度的数字图象,可以得到土壤水分的等级图.     

黄河流域中段植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

黄河流域植被保护与生态治理至关重要，探究植被变化特征及因素影响机制，对黄河流域生态修复及高质量发展具有重要应用价值。基于1981—2020年植被覆盖度数据、气候数据、地形数据及土地利用数据，利用趋势分析、Hurst指数、相关分析等研究方法，定量分析黄河流域中段植被覆盖度变化特征、未来发展趋势及影响因素。结果表明：1)1981—2020年黄河流域中段植被覆盖度呈波动上升趋势，增加速率为0.045/10a,空间格局呈现为东南部及中部高，西北部低的特征；2)近40年来研究区植被覆盖度改善情况良好，其中改善区域面积占比为87.50%,未来持续改善区域面积占比为96.65%;3)研究区植被覆盖度与降水、气温均以正相关为主，地形因子对植被覆盖度的影响主要体现在高程及坡度上，随二者的增加植被覆盖度表现为先增长后减少的趋势，且在不同地形条件下，植被覆盖度受温度影响大于降雨。     

坡面水沙运动对植被覆盖度的响应特性试验研究

为探明植被覆盖度对坡面水沙运动特性的作用,基于野外小区系列试验,采用苜蓿作为坡面植物,设置了范围在0～100%之间的6个不同植被覆盖度、6个不同的流量级(0. 139～1. 389L·s~(-1))条件下的共计36组坡面径流冲刷试验,对流速、含沙量、输沙率等方面进行了研究.试验结果表明:流速随着植被覆盖度的增大而减小,当植被覆盖度达到60%时,流速不再随植被覆盖度的变化而明显变化;含沙量随着植被覆盖度的增大迅速减小,相较于裸坡,当覆盖度大于20%时,含沙量即可减小60%,当覆盖度达到60%,含沙量可减少90%以上.植被覆盖度对坡面流速和输沙率的影响可分别用e-aVc和e-3aVc表示.本研究可为黄土高原坡面产沙能力估算提供一定的理论支撑.     

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.