基于RS和GIS的广西干旱格局分析闭馨月,卢远

干旱是一种持续时间长,影响范围广的自然灾害.利用遥感数据MODIS合成数据MOD13A2和MOD11A2获取陆地表面温度(Ts)和增强型植被指数(EVI),建立EVIGTs空间模型计算温度植被干旱指数(TVGDI);并以此作为干旱监测指标,分析了广西2015年的干旱格局.结果表明:广西的干旱情况整体上存在季节差异,地貌地形因子也在一定程度上影响着干旱格局.     

基于MODIS数据对鄂尔多斯市近10年干旱动态研究

干旱是影响农牧业生产的主要自然灾害之一,对干旱地区进行过度开发会加剧沙漠化的进程.本文利用MOD13A3和MOD11A2数据获得植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST)构建NDVI-Ts特征空间,依据该特征空间得到温度植被干旱指数,分析鄂尔多斯市2002-2011年生长季的旱情.结果表明:鄂尔多斯市干旱面积在60%以上,旱情持续加重,其中重旱主要发生在鄂尔多斯市西部,受旱区域从西部向东部不断扩大,2008年旱情最为严重,为客观认知旱情特征、制定灾前预防和灾后治理措施提供依据,以确保鄂尔多斯市的农牧业持续、有效的发展.     

基于TVDI模型的关中地区春旱时空动态监测

利用中分辨率成像光谱仪MODIS产品MOD13A2和MOD11A2获取归一化植被指数NDVI和地表温度T_s,构建T_s-NDVI特征空间,依据该特征空间拟合的干湿边方程计算温度植被干旱指数(TVDI)作为反映旱情的指标,监测关中地区2013年2-5月每16 d的干旱状况,并利用区域内气象站点数据进行验证.结果表明,利用MOD11A2数据反演的T_s与实测对比平均误差为0.258℃,反演结果能够代替实际T_s参与计算.利用该地区实测的10、20 cm土壤湿度数据与遥感反演的TVDI值进行线性拟合,发现TVDI与20 cm土壤湿度相关性更高,表明TVDI更能反映和指示距地表20 cm的土壤水分状况.关中地区春旱最严重出现在3、4月份,旱情主要以中旱为主;渭河平原整体干旱情况比南部秦岭地区严重,尤其是关中东北部渭南和咸阳部分地区旱情较为严重,南部秦岭山地以湿润和正常为主.旱情整体呈现东北较重,西南较轻的分布.从监测结果看,TVDI能够较好地反映关中地区春季的实际旱情,适用于关中地区春季的旱情动态监测.     

2001—2020年江西省农业干旱发生时空格局的遥感评价

基于MOD16A2蒸散数据产品,该文计算粮食作物生长季(4—10月)的作物水分胁迫指数(CWSI),分析江西省2001—2020年粮食作物生长季农业干旱发生时空分布特征.得到如下主要结论:1)利用CWSI遥感提取的农业受旱成灾耕地面积与统计结果具有高度一致性,这表明CWSI作为干旱评价指标具有一定的合理性; 2)赣北鄱阳湖平原和赣中吉泰盆地等农业耕地集中连片分布区的受旱程度较高,而农业耕地相对破碎化的山地丘陵区农业受旱程度较低; 3)在评估期内,2003、2004、2007、2008、2009、2013、2019和2020等年份农业干旱严重; 4)受降水季节性分配不均的影响,江西省的农业干旱主要发生在4、5和10月份.     

汉江流域农田生产力的时空变化及成因分析

以汉江流域为研究区,利用MODIS产品下的MOD17A3和MCD12Q1数据以及相关气象数据,采用距平分析法、线性趋势法、相关系数法、主成分分析法等方法,研究了汉江流域农田生产力的时空特征及其影响因素.结果表明,年际变化上,2001—2013年汉江流域农田生产力总体呈现微增趋势,多年平均值为461g·m-2 C.空间上,汉江上游盆地区农田生产力呈显著性增加趋势,低值区和中产旱地主要分布在南阳盆地的驻马店市.成因上,降水量对农田生产力的贡献较大,农田生产力的年际变化主要受年较差的影响,汉江流域农田生产力的空间格局与其主要粮食产区的空间分布基本一致.农田生产力的年际变化不显著,但空间分异明显,这种空间格局主要受降水量的空间差异影响.     

长江中下游流域土壤湿度遥感反演研究及其影响因素分析

土壤湿度是水文学、气象学及农业科学研究领域的重要指标参数,对气候、农业、旱情监测都有重要意义.利用MODIS数据产品MOD09A1、MOD11A2和MOD13A2获取表观热惯量(ATI)和植被供水指数(VSWI)模型中的关键参数,以NDVI作为判别阈值将ATI和VSWI相结合建立集合土壤湿度反演模型,用预留的实测数据对模型进行了验证.并从土地覆盖类型、高程、坡度等方面进一步分析了长江中下游流域土壤湿度的分布规律,研究区土壤相对湿度随土地覆盖类型、高程及坡度等因素的变化呈明显的分异规律.结果表明,基于ATI和VSWI的集合土壤湿度反演模型结合两种模型的优点,实现了优势互补,提高土壤相对湿度反演的精度.     

基于多源数据的2001—2010年我国干旱时空分布特征

准确和全面评价我国陆地干旱时空变化格局,有助于防旱减灾及评估生态系统的稳定性及其对气候变化的响应.利用气象和遥感观测数据,选取3类干旱指数,包括仅基于降水数据的标准化降水指数(SPI)、基于2层土壤模型的帕尔默严重性干旱指数(PDSI)及基于遥感植被指数信息的干旱严重性指数(DSI),对比分析了我国2001—2010年的干旱时空分布特征.结果表明:1)就国家尺度上而言,2001—2010年,我国干旱程度没有呈现显著变化的趋势(P0.05),3类干旱指数在2001—2010年变化趋势基本一致;SPI和PDSI在时间尺度上的相关性达到66%;2)时间尺度上,2001,2006和2009年是那个10年内干旱程度最大的3个年份;3)我国干旱变化在南北地区有着不同的趋势:东北地区及北部地区(华北平原一带)干旱化范围和程度在减弱;而南部地区,特别是西南地区干旱影响的范围在加大,干旱程度呈严重的趋势.     

2007～2016年广西地表温度时空分异规律及其影响因素

以GIS、RS技术为支撑,利用2007-2016年MOD11A2数据,对广西地表温度时空分异规律及其影响因素进行分析。结果表明：(1)广西年均LST值在23.19~23.87℃之间,多年LST均值为23.64℃,2008、2010、2014年较为突出,分别超出多年LST均值0.22℃、0.15℃、0.12℃;LST值月际呈现先上升后下降的趋势;各季节LST值,夏季最高,冬季最低。(2)空间上,LST值呈现出西南高于东北的格局。高温区分布在左江、右江河谷及北部湾沿岸区域,而低温区分布在东北部。(3)不同岩性LST值由小到大为非碳酸盐岩<白云岩石灰岩互层<连续性白云岩<连续性石灰岩<白云岩碎屑岩<石灰岩碎屑岩;各种岩性LST处于中温等级面积比例最高,白云岩碎屑岩的极高温面积比例最大,非碳酸盐岩和白云岩碎屑岩的极低温面积比例较大。(4)不同土地利用类型,建设用地的LST值最高,而水域的最低;水域、草地、林地、耕地的LST较稳定,而建设用地的LST变化剧烈。     

广西A级旅游景区空间分布结构差异与优化

旅游景区作为目的地旅游业赖以发展的载体和依托,其空间分布格局影响着区域旅游业整体的发展.对广西A级旅游景区在空间分布上的总体特征和结构差异进行分析,发现广西全区的旅游景区在空间分布上呈现"南北热、东西冷"的格局,各地市旅游景区之间的差异性很大,景区分布不协调,在此基础上提出了广西旅游景区空间分布的优化策略.     

利用树轮资料和植被指数估测青海云杉林地上净初级生产力

利用MODIS产品MOD13A3、样地调查数据和树轮资料等数据,构建回归模型以估测祁连山森林保护区的青海云杉林地上净初级生产力(ANPP).结果表明:经质量权重S-G滤波后,回归模型的估测精度有所提高;2000-2013年祁连山森林保护区青海云杉林ANPP呈现波动上升的趋势,空间分布特征为东南多西北少,多年平均森林ANPP为51.34~274.24 g·m~(-2);青海云杉林ANPP与降水和温度呈正相关,受温度变化影响较小,降水成为影响其变化的主要因子.     

基于DEM校正TVDI的华北地区旱情监测分析

以MOD13A3数据和MOD11A2数据为基础,并结合30 m空间分辨率SRTM高程数据进行高程校正,获得2017年华北地区各个月份TVDI等级分布图,利用TRMM 3B43逐月降水数据和CLDAS V2.0土壤体积含水量数据对TVDI反演结果进行联合分析,探讨旱情、降雨和土壤水分三者之间的关系。实验结果表明,华北地区旱情时空分布变化具有不均一性,2017年3、4月份华北地区出现春旱现象,而11、12月份则出现冬旱现象,7至9月份雨季的到来使旱情得到缓解,华北地区处于湿润状态。此外,DEM校正后的TVDI和月降雨量水平、土壤水分体积含水量存在负相关性。2017年DEM校正后的TVDI的波动性表现比较平稳,而降雨和土壤水分的波动性相对较大。     

环境特征对MODIS土地覆盖分类精度影响研究——以河南省为例

特征是影响土地覆盖分类精度的重要因素.为分析基础特征不同的情况下,地形、降水等环境辅助特征对MODIS土地覆盖分类精度的影响,选取河南省为研究区,以MODIS 1-7波段天顶BRDF调整后反射率产品MCD43A4、全年EVI时间序列数据MOD13Q1及两者的组合为基础特征,MODIS地表温度产品MOD11A2、高程、坡度、年平均降水为辅助特征,构建多特征组合,并利用支持向量机进行土地覆盖分类研究.实验结果表明:(1)在基础分类特征不同的情况下,地形(高程、坡度)、地表温度的引入,均可令土地覆盖总体分类精度略有提升,提升贡献在1个百分点以内,但年平均降水对精度贡献并不稳定.(2)环境辅助特征对不同地物生产精度的贡献并不相同,在某些类别的生产精度获得提高的同时,其他类别的生产精度可能降低.     

珠江流域1981—2020年水文干旱时空特征分析

基于VIC模型和汇流模型生成的1981—2020年5 km×5 km网格模拟流量数据,构建了长历时、网格化的标准化径流干旱指数(SRDI),对珠江流域水文干旱时空演变特征进行了评估。结果表明：基于模拟流量构建的网格化SRDI能够较好地模拟珠江流域干旱时空演变过程;珠江流域水文干旱的时间演变特征明显,干旱集中发生在夏季,秋季可能发生大范围的水文干旱,季节尺度上一年四季均有可能发生极端干旱;珠江流域水文干旱在空间格局上呈现为自东向西由干旱高频区向干旱长历时、高烈度区过渡分布。     

气候因子对黄土高原植被的影响

气候因子和人类活动共同影响植被覆盖变化,其中气温和降雨是最重要的两个气候因子。利用2000—2014年黄土高原地区的MODIS数据(MOD44B,MOD17A3)及气象数据(气温,降雨),运用路径分析方法,分析了黄土高原不同气候区气候因子对植被盖度及净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的影响。结果表明:(1)黄土高原地区2000—2014年植被覆盖波动明显,15a呈不显著的增长趋势(r=0.467,P0.05),其中林木覆盖度呈极显著的增长趋势(r=0.864,P0.01),显著增加区占黄土高原总面积40.56%,主要分布在陕西北部及吕梁山脉一带,不显著(P0.05)增加区占41.68%;(2)在半干旱的黄土高原地区,降雨对植被盖度的影响较气温大,在每个气候区降雨对植被盖度、林木盖度及NPP均有显著正影响,在低温少雨区NPP对降雨更敏感;(3)降雨和气温不仅可以直接影响NPP,还可以通过植被盖度进而间接影响NPP,林木盖度对NPP的影响明显大于非林木盖度,多雨区气候因子对NPP的间接影响较少雨区大。     

基于规则的MODIS数据日间云检测与比较分析

针对我国西北地区下垫面光谱特性及MODIS 通道特点, 提出一种基于阈值规则的日间云检测算法, 旨在克服目前云检测工作中普遍存在的分离薄云与高反射率晴空地表、识别体积较小的云体、识别冰雪上空云像元等方面的困难。采用2008年两期Terra星MODIS数据进行云检测试验, 并将这种算法得到的云检测结果与MOD35-2L云掩膜产品进行比较分析。结果表明, 这种算法可有效检测出我 国西北地区日间各种类型的云, 且在此类地区该算法对面积小、形状破碎的云及冰雪上空云像元的检测效果优于 MOD35-2L云掩膜产品。因此, 这种算法适用于干旱,半干旱地区的云检测, 并可应用于MODIS 数据的预处理环节中。     

基于MODIS数据的济南市城市热岛效应时空特征

根据2001-2012年MODIS/Terra和MODIS/Aqua两颗卫星八天的地表温度数据产品MOD11A2,结合GIS技术,分析了地表温度昼夜、季节和年际变化,得到了济南市热岛效应的时空变化特征.结果显示:济南市呈现出"一强一弱"两个热岛中心并存的热岛格局,同时夜间的热岛效应相对昼间较强,在空间分布上夜间热岛中心更加集中;春夏两季热岛效应最强,冬季最弱;近12年来济南市高温区面积没出现明显扩张,但夜间热岛效应有所增强,南部和北部低温区面积显著减少,形成多个次级热岛中心.研究结论对认识济南城市热岛时空变化特征及改善城市人居气候环境策略制定具有重要意义.     

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.      

基于MODIS数据的滇东南喀斯特地区干旱遥感反演

受其特殊的岩溶地貌和水文地质条件等因素的影响,滇东南喀斯特地区地表干旱严重,采用MODIS数据对该地区的干旱进行反演监测具有宏观、及时、动态、成本低等优势.以2007-2008年各季度MODIS数据为基础,利用植被状态指数(VCI)、距平植被指数(AVI)和温度条件指数(TCI)构建两个干旱指数模型ID1和ID2,对滇东南喀斯特地区干旱状况进行反演监测.结果表明:(1)滇东南喀斯特地区春季(4月)干旱最为严重,夏季(7月)最湿润,秋季(10月)和冬季(1月)是次干旱的季节;(2)ID1和ID2都能有效反映滇东南喀斯特地区旱情分布情况,但ID1比ID2更适用于该地区的干旱遥感监测.     

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...     

TSA对不同抗旱性花生品种响应干旱过程中光合特性及相关基因表达的影响

以2种不同抗旱性(抗旱品种粤油7号和敏旱品种汕优523)花生为材料,研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(Trichostatin A,TSA)在模拟干旱条件下对花生幼苗叶片叶绿素质量分数(w)、w(叶绿素a)∶w(叶绿素b)、荧光特性和光合相关基因表达的影响.结果表明:粤油7号的总电子传递速率(ETR)和PSⅡ光量子产率(ΦPSⅡ)对干旱的响应较汕优523强,1μmol/L TSA处理12 h能使2个品种花生在干旱条件下保持较高的光合效率;经TSA处理的花生在干旱胁迫下,叶片Ah LHCB3和Ah PORA表达上调,AhRUBP表达下调,差异均有统计学意义(P0.05),2种不同抗旱性品种花生在TSA影响下对干旱的响应趋势一致,响应幅度和时间有差异.