黑河流域蒸散发分布的遥感研究

利用NOAA AVHRR资料，选取Priestley-Taylor公式作为计算蒸散发的模型，对黑河流域的蒸散发进行了研究，并利用有关资料对多种地表参数和蒸散发进行了验证，分析了蒸散发的时空分布特征．结果表明，对黑河流域蒸散发的遥感估算和一些地表生物物理参数的反演结果，与实测值基本吻合，说明文中所采用的方法估算蒸散发是可行的．寒漠、冰川、沙漠和戈壁等植被条件较差的地区的蒸散量极低．弱水三角洲和古日乃湖盆作为下游植被较好的地方其蒸散量有别于周围地区．中游绿洲的蒸散量与绿洲发展程度具有密切关系．河流两岸天然绿洲，明显与周围沙漠和戈壁区分开来．高覆盖度草地和沼泽蒸散量最高，其次为中覆盖度草地和林地．     

高精度称量式蒸渗仪数据处理方法研究?

蒸散发是地表能量循环与水循环的关键环节,蒸渗仪则是获取蒸散发量最为准确的仪器.但受到仪器噪声、风压等因素的影响,蒸渗仪数据在计算蒸散发量时会出现误差.本文通过对误差来源的分析,结合数据筛选阈值与数据平滑窗口大小的选择,给出蒸渗仪数据处理的一般流程,在此基础上分析了蒸渗仪观测蒸散发的季节变化,并与涡动相关所观察结果进行了对比.结果表明:本文的方法可以有效处理蒸渗仪数据,并解决了数据头尾作差计算而导致的蒸散量高估的问题,同时准确地计算蒸散发量;计算结果显示出怀来地区作物生长季内的蒸散规律——作物生长期间由于作物蒸腾作用,种植玉米蒸渗仪的蒸散发要高于裸土蒸渗仪的蒸散发,而生长末期由于蒸渗仪对桶内土壤水分的消耗,则呈现出相反的结果;同时,蒸渗仪观测结果与涡动相关仪观测结果也有良好的一致性,其之间的差异是由于灌溉不同步以及各自代表性不同所造成.     

山东省聊城市农田区蒸散发量的遥感反演及影响因素分析

利用地表能量平衡系统模型,并结合中分辨率成像辐射光谱仪遥感数据以及实测气象数据,对山东省聊城市农田区2019年作物生长期3—9月在区域尺度内的蒸散发量进行遥感反演估算,确定农田区蒸散发量及其影响因素,并分析农田区蒸散发量的时空分布规律以及气象因素、归一化植被指数等地表参数对蒸散发量的影响程度。结果表明：遥感反演得到的日蒸散发量与Penman-Monteith公式计算值的误差在合理范围内;按农田区蒸散发量由大到小的季节顺序是春季、夏季、秋季、冬季,空间上呈现自西向东逐渐递减的趋势;日蒸散发量与归一化植被指数具有较强的正相关性,与地表比辐射率相关性较弱,与气温、比湿、风速、日照呈正相关,与气压呈负相关。     

基于Landsat 5 TM的祁连山区蒸散发遥感估算——以青海祁连县为例

蒸散发的估算在区域能量平衡和水分循环研究中具有重要意义.本研究利用Landsat 5TM数据和能量平衡模型相结合,通过遥感数据获取各参量,对祁连山区的日蒸散发进行估算,研究表明估算值与实测值基本一致,相对误差为4.23%,基本上满足了该区域蒸散发研究的精度要求.通过对蒸散结果的分析发现,该区域的日蒸散发空间分布受气候特征、地形因素、土壤供水条件及土地利用类型的影响比较严重,其分布趋势主要在空间上表现出随海拔的降低而降低,阳坡蒸散量大于阴坡,在土地利用类型上呈现按照"林地沼泽地水域草地耕地城乡工矿居民用地"的类型而降低的规律,而永久性冰川雪地以及裸土裸岩石砾地的蒸散发则随冰川面积的缩小而减小.     

常用遥感蒸散发模型干湿限的新定义及数值模拟

为解决目前常用遥感蒸散发模型干、湿限选取不确定性导致蒸散发反演结果存在的空间歧义性,对遥感蒸散发模型干限、湿限进行重新定义。对干湿限进行垂向一维热扩散数值模拟,以验证重新定义的干湿限能量分配假设及部分重要遥感参数取值的合理性。利用疏勒河流域地下水均衡试验场土壤剖面温度数据对干限温度进行验证,均方根误差为1.68K;利用参考作物蒸散量对湿限蒸散量进行验证,线性回归确定性系数约为0.90。研究结果表明:重新定义的干湿限推导求解方案合理,有助于避免遥感蒸散发模型中的空间歧义性。     

黄河三角洲日蒸散发遥感估算及其空间格局特征分析

 蒸散发是水循环中的一个重要过程,研究蒸散发对农业灌溉、水资源合理利用和地区生态环境的可持续发展均有重要意义。本文基于Landsat TM数据和SEBAL模型,详细介绍了日蒸散发遥感估算的方法,分析了黄河三角洲蒸散发的数值特征和空间格局特征,并在此基础上研究了土地利用类型与蒸散发的关系。结果表明,2009年6月4日黄河三角洲日蒸散发量在0-9.11mm,平均值为5.31mm。蒸散量的空间分异特征较为显著,受下垫面条件的影响突出,高值区主要分布在东部以林地为主的国家级自然保护区和河口区大范围的盐田和养殖池、中部东营市区周边的平原水库区以及南部广饶县的优质农田区域。水体、林草地、建设用地和未利用地的日蒸散发空间分布频率图均呈单峰分布,耕地受作物类型空间分布差异等因素的影响而呈现为较明显的双峰分布。土地利用类型决定了日蒸散发的水平,不同下垫面蒸散发量的日均值从大到小依次为：水体、滩涂、苇地、林草地、耕地、建设用地和未利用地。     

基于人工神经网络的不同植被类型蒸散量时空尺度扩展

基于通量网中23个站点下草地、农田、郁闭灌丛、落叶阔叶林、常绿针叶林、开阔灌丛、湿地7种植被类型2001-2007年气象和潜热数据,运用人工神经网络方法进行潜热通量/蒸散量的不同时空尺度的模拟,以期探究模型输入因子重要性及对人工神经网络法在蒸散发估算中时空尺度外推能力进行验证.结果表明:以温度、相对湿度、太阳辐射、土壤含水量、归一化植被指数、风速、土壤热通量为主的输入因子对不同植被类型蒸散量的影响程度不同:太阳辐射对各植被类型影响都相对较大,风速的影响与植被类型有关,归一化植被指数对植被生长期影响有差异;蒸散量模拟效果具有较大的时空异质性,时间尺度上的模拟效果比空间尺度上的好.其中,草地与农田的模拟效果最好.模拟结果中纳什系数多为0~1,个别小于0,模拟结果与观测值的相关系数均在0.6以上.基于人工神经网络法的潜在蒸散估计可以进行一定的区域外推,模拟效果的好坏受控于局地的气候状况.     

基于遥感数据的蒸散量估算研究概述

遥感技术因其经济、适用、高效等特点,在蒸散量估算研究中的应用越来越广泛。本文研究和总结了常用的遥感估算蒸散量的方法,分析了各种模型和方法的特点,对几种常用遥感数据在蒸散发研究中的应用现状做了概述,归纳了目前遥感估算蒸散量的研究中存在的问题,展望了遥感估算蒸散量的趋势。     

湿地生态系统状态参数遥感估算与分析

综合利用遥感图像处理技术和定量遥感模型,计算分析了扎龙漫地不同时期的植被指数和蒸散发量信息,研究了2001年火灾前后湿地植被生长状况的时间变化和空间差别.实验通过计算蒸腾量与植被指数的比值,来描述地面植被在不同生长阶段生长速度的差别,并利用图像变化检测技术,获取了火灾受灾区空间分布情况的相关信息.实验结果表明,在火灾中...     

气候变化下乌江流域蒸散发互补关系变化及成因辨识

为了阐明气候变化下乌江流域蒸散发互补关系的变化及其成因,利用乌江思南以上流域1961-2007年的水文、气象资料,验证了该区域蒸散发量存在互补关系;采用蒸散发互补关系模型和两参数月水量平衡模型估算该区域蒸散发量,并分析了气候变化下该区域蒸散发互补关系的变化.结果表明:乌江流域蒸散发互补关系显著,基于互补关系估算的该流域...     

基于1990-2015 归一化植被指数的河北植被时间变化特征及其对干旱的响应

基于1990-2015年研究区逐旬归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）数据和站点逐日降水数据,对河北地区NDVI时间变化特征及其与多尺度标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）的响应关系进行了深入分析。结果表明：（1）研究区草地、林地面积增加,空间上呈自东向西交替变化,并呈破碎化现象。（2）年均及生长期NDVI呈明显的上升趋势,夏季NDVI最高,冬季最低,月均NDVI时间变化与雨热同期。（3）不同尺度SPEI均呈下降趋势,随着时间尺度的增加,降幅不断加剧。干旱整体上发生的持续时间和干旱程度有所降低,而春季发生干旱明显强于其他季节。（4）年际及夏季NDVI对SPEI变化响应最为显著,夏季NDVI与SPEI06之间的相关性为最高的0.628,春秋次之,冬季最低。年际及季节性NDVI变化与SPEI03及SPEI06变化的相关性较高。年际及季节NDVI变化对SPEI的响应较单独的气候因子（气温、降水）更明显。     

尾巨桉人工林主要生态效应研究

为揭示尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林与生态环境的互作关系，客观评价尾巨桉人工林的生态功能，本研究依托南宁桉树森林生态系统广西野外科学观测研究站和湛江桉树森林生态系统国家定位观测研究站，以尾巨桉人工林为研究对象，观测单木蒸腾耗水量、林分蒸散耗水量和根系吸水来源；分析枯落物量及分解归还特征，并探讨尾巨桉纯林改培混交林对土壤质量的影响；解析林下植物多样性变化规律；评估碳储量和固碳效率。结果发现：尾巨桉单木日均蒸腾耗水量1.32 mm，年蒸腾耗水量349 mm，占当年降水量的27%；尾巨桉林年蒸散耗水量占当年降水量的82%；尾巨桉林的凋落物养分归还以氮元素为主，归还总量随林龄增长而逐渐增加，延长尾巨桉培育周期有助于凋落物分解、养分还土；纯林改培套种灰木莲(Magnoliaceae glance)的混交林能够显著改善土壤质量；广西的尾巨桉林中有维管植物120科369属584种，其中包括灌木201种、草本186种；明确中龄尾巨桉人工林白天为碳汇、夜间为碳源，其中夏季和秋季吸收固定CO₂的能力最强，每日净吸收固定CO₂约为11.0 g·m^-2,转化为每年净固定碳约为10.9 t·hm^-2。阶段性观测研究表明尾巨桉生长未吸收消耗大量水分，纯林改培为混交林可显著提升土壤质量，林下植物物种多样性随林龄增长而增加；桉树的碳汇功能强于其他主要造林树种，该结论为客观认知桉树人工林与生态环境的互作关系提供了基础资料，为优化桉树人工林经营方案提供了参考。     

2007年～2016年湖北省归一化植被指数时空变化特征分析

利用1 km空间分辨率的MODIS数据,对2007年～2016年的归一化植被指数(NDVI)时间序列数据以及NDVI与气象因子、土地利用类型、海拔高度的相关关系进行分析,研究近10 a湖北省植被覆盖度在时间和空间上的变化特征.结果表明：全省年平均NDVI波动上升,从各季节变化线性拟合结果来看,冬季上升程度最大;NDVI月变化呈单峰型,最高值出现在7月份,为0.758,最低值出现在1月份,为0.383;在空间分布上,湖北省西部地区NDVI较大于东部地区,十堰、恩施和神农架林区植被覆盖度高,武汉和鄂州植被覆盖度低;降水量、海拔高度和土地利用类型与NDVI均有较显著的相关性,植被生长对降水的响应具有滞后性;高海拔山地地形区林地大面积分布,是NDVI高值区,低山丘陵和平原上的城镇用地扩张和农业种植活动是NDVI较低的主要原因.     

中国东北多年冻土区植被生长对气候变化的响应

基于归一化植被指数(NDVI),分析多年不同冻土分布状态下植被生长的年际变化趋势及其与气候因子的相关性差异.结果表明:1981—2014年,中国东北多年冻土分布区针叶林的NDVI呈增加趋势,与生长季温度正相关,与生长季降水量负相关.随着冻土活动层深度增加,针叶林NDVI的增加速度自北向南逐渐下降;草原NDVI在非多年冻...     

基于GIS的广东省人居环境自然适宜性评价

基于GIS平台,以1 km×1 km栅格为基本单元,选取地形、地被、气候、水文等自然因子,构建模型计算了广东省不同地区的人居环境指数,揭示了广东省人居环境自然适宜性的空间格局,探讨了广东省不同地区的自然适宜性和限制性因子。研究表明:广东省的人居环境指数介于29.6~91.2之间,整体格局是中部人居环境指数较高,往南和往北均呈逐渐降低趋势。比较适宜区的分布面积最广,占全省面积的67.46%,相应人口最多,占全省人口的71.07%;一般适宜区土地面积占全省面积的28.8%,相应人口占21.54%;高度适宜区面积占2.97%,人口占7.32%;临界适宜区面积、人口占比均最低,分别为0.77%、0.07%。地形起伏大是粤北的共同限制因子,水热匹配状况差是湛江、茂名的主导限制因子,地被覆盖稀疏是珠三角部分经济发达地区的主要限制因子,大部分一般适宜区同时受多个自然因子限制。     

结合冠层密度的森林净初级生产力遥感估测

【目的】 森林冠层密度与林分年龄、植被生长状况有关,在区域森林净初级生产力遥感估测中,结合森林冠层密度以期提高估测精度。【方法】 以广东省韶关市为研究对象,选用2017年Landsat-8 OLI影像、2017年357块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,分别采用随机森林、多元线性回归、人工神经网络和K最近邻分类法等4种模型,结合森林冠层密度制图器(FCD)进行区域森林净初级生产力特征变量的选取、参数建模、模型精度评价和森林净初级生产力空间制图。【结果】 特征变量中,红光波段(B4)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、叶面积指数(LAI)、缨帽变换土壤植被因子、纹理特征和地形特征在森林净初级生产力反演中有重要作用。将森林冠层密度因子加入反演模型后,4种遥感估测模型精度均有大幅度提高。对4种遥感估测模型进行性能比较,随机森林模型精度最高,其次是多元线性回归模型、人工神经网络模型,K-最近邻分类模型精度最低。研究区内森林净初级生产力平均值为10.689 t/(hm²·a),高森林净初级生产力 [≥18 t/(hm²·a)]林分面积仅占研究区的19.61%,主要分布在海拔较高的西北部。【结论】 结合冠层密度进行森林净初级生产力的建模,可有效提高模型估测精度。     

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.     

基于时序NDVI的三峡库区植被覆盖时空变化特征分析

基于250 m 分辨率的MODIS-NDVI数据,从时间变化和空间变化两方面分析2000年～2015年三峡库区植被变化特征,运用一元线性回归趋势分析方法和F检验方法对三峡库区NDVI的变化趋势进行了定量研究.结果表明：16 a 来三峡库区NDVI总体上趋于波动增长,年均增长率为0.17%,但在时间和空间上有不同的变化特点.从季节差异上看,春季NDVI增长最快,其次是秋季和冬季,夏季NDVI变化趋势较平缓.从NDVI的空间变化格局上看,NDVI呈显著增加趋势的面积占整个库区面积的14.47%,轻微增加占55.77%,增加区主要分布在库区的北部、东北部、东部及东南部.库区20个县(区)NDVI 呈显著增加的面积均大于显著减少面积,其中巫溪、兴山、宜昌、巴东4县的增减面积均在800 km2以上,植被覆盖提升明显;忠县、重庆市区、渝北、长寿4县(区)的增减面积差均低于30 km2,植被覆盖增加相对较慢.库区各类型植被的NDVI均呈上升态势,其中草地NDVI增长最快,阔叶林NDVI显著增加面积占其总面积的比例最高,灌丛NDVI显著增加面积在所有植被类型中最大,退耕还林还草和农业生产模式转型也促使农作物NDVI缓慢增长.     

杉木火力楠混交林生长过程及分布格局研究

对10 a生杉木火力楠混交林的研究结果表明:杉木火力楠混交林中,杉木生物量大于火力楠;从生长过程看,杉木胸径生长大于火力楠,杉木树高生长与火力楠相近,杉木材积始终大于火力楠;10 a生时杉木与火力楠均未达到数量成熟,材积生长潜力大;杉木火力楠混交林种间关系比较协调,营养空间分布均比杉木纯林合理,对林木生长有促进作用.