三峡库区植被覆盖时空变化特征及归因分析

采用趋势分析探讨了三峡库区植被NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)时空变化格局及与海拔的关系；通过Mann-Kendall检验对NDVI变化的突变点进行了识别；通过相关分析明确了区域NDVI与气候、人文因素间的关联性和驱动分区.结果表明：(1)2000～2019年区域NDVI均值呈波动上升趋势，空间分布异质性明显，且随海拔上升呈先增加后略微降低的趋势；(2)2000～2008年NDVI增加趋势较明显，2009年以后放缓；(3)以气候为主要影响因素的区域仅占研究区面积的8.9%,人类活动是区域NDVI变化的重要因素.其中，退耕还林等生态工程具有正向作用，城镇化对经济发展起着负向作用，亟需采取相应措施以实现区域经济-生态系统良性互动.     

阴山北麓地区近20年来植被生长状况及其年际变化研究

利用1981-2003年NOAA/AVHRR的归一化差值植被指数 (NDVI)数据,选用植被年总NDVI及其变异系数作为植被生长状况监测指标,分析两者的时间变化和空间分布特征,以此研究近20年来阴山北麓植被生长及其年际变化规律,在此基础上探讨自然和人为因素对两者的影响,得到如下结果:1)年降水量是影响研究区植被年总NDVI的主要因素,随着年降水量的增加,区域年总NDVI也有增大趋势,但年总NDVI分布不均衡,从南往北,年总NDVI呈阶梯状递减.2)研究区植被年总NDVI的变异系数为0.08,变异系数的空间分布与年总NDVI呈相似的阶梯状,不同的是由南向北呈逐渐递增趋势.人类活动影响了变异系数的大小,不同土地利用类型的变异系数从大到小依次为:草地,旱地,灌溉地.     

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...     

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.     

黄土高原植被对气候变化的时滞响应及其时变特征

为研究黄土高原(Loess Plateau,LP)地区不同土质类型植被对气候因子变化的时滞响应及时变特征,选取LP地区实测气象数据(包括温度和降雨)和MOD13 A3归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)作为实验数据,利用线性趋势分析、Mann-Kendall(MK)突变分析及皮尔逊相关性等方法对LP地区不同土质类型区域植被与气候之间的相关性进行定量分析,实验发现:由于人类活动导致LP地区的河流冲积平原土地利用情况发生变化且植被不断减少,其余区域植被均呈现显著上升趋势;由M-K趋势分析发现LP地区1981—2016年温度总体呈显著上升趋势,但2000—2016温度上升趋势不显著; 2000年LP地区实施"退耕还林"政策后,该地区温度上升速率减缓,降雨量增多(特别是在3月和5月); LP地区NDVI对气候因子存在不同时长的滞后效应,且区域性差异较大。NDVI对温度无滞后响应区域和1月滞后响应区域分别占LP区域37. 5%和62. 5%,NDVI对降雨的滞后响应时常为1～3月,分别占LP区域的62. 5%,25%和12. 5%.上述发现有助于进一步理解LP地区不同土质类型区域植被对气候响应的时间尺度,对该地区后续制定生态政策具有重要意义。     

江苏沿海地区NDVI的演变特征及其对区域气候变化的响应

以江苏沿海地区为研究对象,利用1998—2008年从SPOT VEGETATION中提取的归一化植被指数(NDVI)资料,分析江苏沿海地区植被覆盖的时空变化规律。结果表明:(1)江苏沿海地区的NDVI有明显的季节变化,春季3、4月份及夏季7、8月份NDVI指数上升明显;近10年来,江苏沿海地区植被覆盖率呈增加趋势,植被状况有所改善。(2)1999年江苏沿海地区NDVI具有明显的区域差异,其表现为盐城较高、连云港次之、南通较低;到2007年连云港、南通地区NDVI明显增加,盐城地区总体增加,但区域差异较大,部分地区还出现了明显的下降趋势。(3)江苏沿海地区气候(气温、降水)因素对NDVI影响作用明显,二者均对NDVI有显著的正相关性,其中气温是主导因素。     

近21年丹江湿地NDVI时空变化特征及其气候驱动因子分析

基于MOD13A3-NDVI数据,研究了丹江湿地及周边地区2000—2020年归一化植被指数（NDVI）的时空变化特征及其气候驱动因子.研究发现：(1)空间上,研究区耕地和林地的NDVI变化以增长为主,淅川县城、丹江口水库和丹江湿地自然保护区等地的NDVI变化以降低为主.(2)时间上,21年间研究区NDVI年均值变化呈波动增长趋势,平均每年增长0.000 3,且通过0.01的显著性检验;NDVI月均值变化存在一定的季节性,8月份达到峰值,呈年度周期性波动.(3)不同土地利用类型中,林地NDVI的年际增长趋势最为显著,耕地次之,泥滩湿地、泥滩和建筑用地的年际变化波动较大.(4)气候因素对植被变化有一定的影响,83.7%的区域年平均气温与NDVI呈正相关,其中5.5%的区域通过置信水平为0.05的显著性检验;65.2%的区域年降水量与NDVI呈负相关,但未通过显著性检验;93.4%的区域年日照时数与NDVI呈正相关,其中10.8%的区域通过置信水平为0.05的显著性检验,1%的区域通过置信水平为0.01的显著性检验.     

2000-2011年柴达木盆地尕斯库勒湖流域MODIS-NDVI变化的空间差异

基于遥感和GIS技术手段,分析研究了近12年来柴达木盆地尕斯库勒湖流域MODIS-NDVI变化的空间差异.分析得知:2000-2011年柴达木盆地尕斯库勒湖流域NDVI最大值年际变化趋势中,改善区、稳定区、退化区和无植被生长区的面积分别占总面积的17.64%,37.31%,0.57%,44.48%;生长季NDVI平均值变化趋势中,改善区、稳定区、退化区和无植被生长区的面积分别占总面积的31.11%,24.09%,0.36%,44.48%.近12年来,研究区山地NDVI最大值呈不显著的增长趋势,生长季NDVI平均值呈显著的增长趋势;绿洲NDVI最大值呈不显著的减小趋势,生长季NDVI平均值呈不显著的增长趋势.在各海拔高度带上,NDVI值越大的区域,植被改善趋势越强烈;NDVI值越小的区域,植被改善趋势越微弱.各变化趋势在不同海拔高度带上所占的面积百分比分布都为单峰型,海拔由低到高出现峰值的依次为轻度改善区、稳定区、轻度退化区.轻度改善区主要分布在坡度较小的区域,轻度退化区主要分布在坡度较大的区域.轻度改善区和稳定区在北坡面积百分比最大,而轻度退化区在北坡所占的面积百分比最小.     

三峡库区土壤侵蚀和植被覆盖变化分析

基于Google Earth Engine平台,利用1987-2019年Landsat数据,合成30 m分辨率的三峡库区年度最大NDVI图像,通过像元二分法计算三峡库区年度最大植被覆盖度,分析植被覆盖度的时空动态;同时,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE),估算三峡库区2000和2010年的土壤侵蚀量(T).研究结果表明:1)三峡库区1987-2019年植被覆盖度持续改善,植被覆盖度增加区域面积占三峡库区面积的75.35％,其中显著增加区域为39.26％.2)三峡库区土壤侵蚀模数(A)2010年为25.51 t·hm-2· a-1,比2000年减少28.22％,水土流失强度明显下降;2010年的水土流失面积为1.91×104 km2,比2000年减少27.38％;坡度＞15°区域的T超过整个区域T的86％,坡度＞25°的区域T超过整个区域T的60％,海拔为0～500m的区域T超过整个区域T的48％,海拔＜1500 m的区域T接近整个区域T的70％,这些区域均是三峡库区水土流失的重点治理区域.3)1987-2015年,降雨略微减少,气温有所升高,尤其是在人类植树造林等活动共同作用下,三峡库区植被覆盖度增加,土壤侵蚀减少.     

近20 a三北地区植被资源时空变化特征探究

三北地区长期以来是生态建设和生态文明关注的重点区域,开展三北地区植被变化监测,可为后续三北生态建设提供科学依据.基于长时间序列NDVI数据,采用趋势分析、变异系数和Hurst指数分析等方法对三北地区1998—2018年植被NDVI变化特征及其趋势的持续性进行模拟和分析.研究结果表明:(1)1998—2018年间三北地区植被有所改善,NDVI上升区域与下降区域分界线大致以200 mm等降水量线为界,山西和陕西改善面积占比超过95%,新疆改善面积占比低于50%.(2)近20 a三北地区80%以上的地区NDVI波动明显,波动区域与稳定区域大致以400 mm等降水线为界,新疆地区波动最为剧烈.(3)三北地区Hurst指数均值为0.47,90%以上的区域NDVI变化趋势难以长久维持.总体看,1998—2018年三北地区植被整体呈改善趋势,但可持续性不强,未来需要进一步加强植被生态修复与防护工作,保障生态文明建设的持续性.