MODIS NDVI和AVHRR NDVI 对草原植被变化监测差异

以草地作为研究载体,对比分析草原植被AVHRR NDVI和MODIS NDVI两种NDVI序列的年内、年际变化特征,讨论两种NDVI序列对降水量、平均气温和水汽压3种气候因子的响应差异,为合理选择NDVI序列对植被进行监测研究提供参考。结果表明：(1)两种NDVI序列所反映的草原植被年内变化趋势相似,但MODIS NDVI对各类草原的区分度优于AVHRR NDVI;(2)两种NDVI序列所反映的2000年—2003年草原植被年际变化差异明显。较之于MODIS NDVI,AVHRR NDVI变化趋势分类图表现出更强的植被改善趋势,植被改善面积在AVHRR NDVI变化趋势分类图中占94.25%,在MODIS NDVI中为83.33%;两种NDVI变化趋势分类图反映的植被变化趋势吻合度为52.88%。(3)两种NDVI序列与水汽压、降水量相关性差异显著。MODIS NDVI与各站点平均气温的相关系数均大于GIMMS NDVI;而MODIS NDVI与水汽压的相关系数83%(10个站点)小于GIMMS NDVI,与降水量的相关系数67%(8个站点)小于GIMMS NDVI。     

NDVI时间变换一致性的贵州茂兰植被覆盖变化分析

利用近18年贵州茂兰自然保护区的Landsat TM/ETM+/OLI数据,针对云覆盖对影像质量的影响,提出并使用了一种基于NDVI时间变换一致性的方法,构建出较为完整的研究区植被指数时间序列,实现了小区域尺度下长时间序列的植被覆盖变化研究,并采用一元线性回归模型和相关分析法探讨研究区植被覆盖变化趋势及其对气象因子的响应关系。得出结论：NDVI时间变换一致性处理方法可以有效地消除云覆盖的影响;研究区近18年植被覆盖状况良好且正呈缓慢上升趋势,气候因子与植被覆盖变化呈显著正相关关系,其中平均温度的影响在当月最强,而降水量和平均相对湿度的影响则存在滞后性。     

澜沧江流域2000-2017年植被NDVI时空特征及其对气候因子的响应

基于MODIS-NDVI数据分析澜沧江流域生长季植被NDVI时空特征和变化趋势,结合地形数据、气象站点数据和植被类型数据,利用趋势分析和相关性分析法研究植被NDVI变化对气候因子的响应。结果表明:1)2000-2017年澜沧江流域生长季植被NDVI均值为0.592,整体呈现出由西北向东南波动增加趋势,增长速率为0.09%/10年;2) 2000-2017年澜沧江流域气温呈上升趋势,降水呈下降趋势,植被NDVII总体与平均气温的相关性高于累积降水量;3)澜沧江流域生长季植被NDVI驱动因子分析表明,气候驱动中以气温降水联合驱动为主,流域植被NDVI变化整体为非气候驱动。     

基于MODIS-NDVI的天津市蓟州区植被特征时空变化分析

基于MODIS-NDVI数据和气象数据,研究了天津市蓟州区植被NDVI近16年的时空变化特征以及16年间气温、降水变化规律.研究结果表明,蓟州区2000-2015年年平均NDVI趋势为先降后升,最低值出现在2004年.月际NDVI均值与月平均降水量的相关性高于最大降水量的相关性,说明最低温度比最高温对植被的影响更大,月平均降水量比最大降水量对植被的影响更大.除去人类活动的影响,蓟州区县植被指数的变化主要归因于降水减少和温度增加,对于指导当地生产实践具有实际意义.     

应用遥感时序数据研究植被变化与气候因子的关系——以环渤海地区为例

在全球气候变化背景下研究陆地植被的时空变化规律,探讨气候因素的驱动作用,对于预测未来气候变化对生态系统的可能影响、制定合适的生态环境保护策略具有重要意义。利用2000—2009年MODIS归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)时间序列数据和地面气象站点的气温、降水量数据,从遥感角度分析环渤海地区植被的时空变化,并研究变化与气温、降水的相关关系,探讨区域植被年内和年际变化的驱动因素。结果表明,2000—2009年环渤海地区植被覆盖总体呈增加的趋势,但存在一定的空间异质性,局部有减少的倾向;区域植被的生长受温度和降水的双重驱动,对降水和温度的响应存在明显的滞后,滞后期大约为1个合成期;年际的变化主要受降水和人类活动的影响,降水增加可使区域NDVI提高;不同的人类活动会导致NDVI向相反的方向发展。     

长江上游安宁河流域植被生长变化对气候条件的响应

为探讨安宁河流域植被演变趋势及其与气候的相互作用,基于2001—2008年MODIS图像、降水量和气温数据,采用回归分析和相关分析等方法计算了安宁河流域降水、气温和归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)在时间和空间上的变化情况,并对安宁河流域植被生长变化对气候条件的响应机制进行了探讨。结果表明:NDVI变化和气温、降水呈正相关;降水量和气温等气候因子的变动会直接反映在植被长势上,其中降水对安宁河流域植被生长的影响更为显著;植被长势与气温和降水存在一定的时间滞后性。     

从NDVI序列检测植被“绿化”或“褐化”变化趋势的新方法

归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)变化趋势可近似表达植被"绿化(greening)"或"褐化(browning)"的趋势,体现植被对全球变化的适应过程。提出一种将经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Mann-Kendall(MK)检验相结合的NDVI变化趋势分析方法,主要包括2步:首先,采用EMD对NDVI时间序列进行分解,分解成若干本征模函数的叠加,这些本征模函数分量包含了原信号不同时间尺度的局部特征信号,第一个分量是高频分量,随后的分量频率逐渐减小,残差分量若是单调函数,即为趋势分量;然后,利用MK检验方法对趋势分量进行单调性变化的显著性检验,得到NDVI"绿化"或"褐化"的趋势结果。对研究区2006—2015年间NDVI序列的趋势进行分析,结果表明该方法是一种有效的时间序列变化趋势分析方法。     

基于MODIS植被指数的塔河流域植被时空变化特征研究

基于获取的塔河流域2000~2014年历年4~10月间逐月MODIS植被指数产品,采用时间序列谐波分析法(HANTS)对最大值合成的逐月NDVI时间序列数据进行了重建,用趋势线分析法对塔河流域近15年生长季(4~10月)MODIS NDVI的时间变化进行计算,用一元线性回归趋势法计算得到了塔河流域近15年生长季(4~10月)NDVI变化趋势的空间分布。结合植被类型分布图对计算得到的实验结果进行了研究分析,总结了塔河流域多年植被覆盖的时空分布及其变化规律,成果可为塔河流域综合治理及生态环境评价提供依据。     

基于NDVI序列影像精化结果的植被覆盖变化研究

植被归一化指数(NDVI)是地表植被覆盖特征的重要指标之一。本文以三峡库区2001-2003年MODIS遥感数据反演的NDVI时间序列影像为例,研究NDVI影像序列的精化问题,包括降云及去噪处理的有效方法。在改进的BISE技术降云处理的基础上,采用小波软阈值降噪方法提取有效变化趋势。然后进行库区2001-2003年植被变化的变化矢量分析,采用阈值分割的方法将库区变化强度影像分为未变化、小变化、中等变化与剧烈变化四个类型。研究成果可为三峡库区宏观生态环境变化的掌握提供一定的依据。     

近30年来渭河流域植被与气候变化互影响模式的探寻分析

基于1982-2006年间的GIMMS NDVI和2001-2013年的MODIS NDVI数据对渭河流域30年来植被NDVI的年际变化和空间分布特征进行了分析,并结合研究区内的气象数据探讨了植被NDVI与气候因子的相互影响关系。研究显示,近32年间渭河流域植被NDVI整体呈上升趋势,且空间差异显著,主要表现为流域西北地区的黄土丘陵沟壑区及北部的黄土高原区NDVI较低,植被覆盖较差;流域南部的秦岭山区、关中平原区等地植被生长状况较好。流域气温和降水呈现缓慢增长趋势。植被NDVI与年均气温整体上表现为负相关,与年降水量间呈正相关。总体上,降水是渭河流域植被生长的主要影响因子。     

山东省植被覆盖度变化与气候因子相关性分析

为分析山东省植被覆盖度变化及其与降水量、温度等气候因子变化的相关性,该文采用2005—2015年的NDVI、降水量和温度数据,利用重心模型和相关系数法,进行了植被覆盖度与降水、温度的月动态变化和季度动态变化分析。研究结果显示,在2005—2015年的10年间,山东省植被覆盖度在整体上呈现增长趋势,植被覆盖度与气候因子无论是在月动态变化还是季动态变化都表现出不同程度的正相关性,植被NDVI的季度走向与降水和温度的季动态变化趋势几乎一致,并且温度对植被生长的影响大于降水对植被生长的影响。研究验证了植被覆盖度的变化与气候因子的变化有一定的关系。     

基于MODIS-NDVI的内蒙古植被变化遥感监测

本文利用2002-2006年5-8月的MODIS 1B数据,建立NDVI时间序列,并结合气象数据中的月均温、月降水量、滞后1月和滞后2月累计降水量对内蒙古地区植被生长季NDVI的月际、年际变化规律以及NDVI变化同气候因子的相关性进行了分析。结果表明:月际变化上,5-8月NDVI不断增加,NDVI变化率5-6月>6-7月>7-8月;年际变化上,2002-2006年间,草地的波动性最大;在与气候因子的相关性上:滞后2月降水>滞后1月降水>月均温>月降水量;对于林地和草地来说,各种相关系数高纬高于低纬,对于农耕地来说各种相关系数基本相当;对于沙地来说,各种相关系数均不高,这与其植被稀少且几乎无变化有关。     

25年来秦岭NDVI指数的气候响应

利用1982—2006年的植被指数和研究区域内4个气象站的气温、降水数据,研究陕西秦岭地区植被指数、气温、降水的多年变化趋势,分析植被指数与气温和降水的相关关系。利用植被类型数据分析不同植被种类的NDVI与不同气候因子的相关程度。结果表明,1982—2006年,研究区域年均气温有明显的上升,升幅达2.1℃,而年总降水量每10年下降约72 mm,秦岭地区NDVI略有上升。整体而言,植被指数的变化与气温之间的相关性在中部最大,向东西两侧递减;与降水之间的相关性在中部最小,向东西两侧递增。气温对果树园、经济林的影响最大,降水对阔叶林的影响最大。气温是影响该地区植被指数变化的主要因素。     

基于MODIS数据的环北京地区土地资源监测研究

本文基于MODIS 16天合成的NDVI时间序列数据及其他辅助数据,首先用PCA方法对NDVI时间序列数据进行信息增强与压缩处理,结合LST数据、DEM数据及降雨温度数据,利用模糊K-均值非监督分类法,进行环北京地区的土地覆盖分类,得到土地资源现状情况。然后利用变化矢量(CVA)分析方法对环北京地区的土地利用及植被覆盖的多年变化状况进行了分析。结果表明,MODIS数据能很好的应用于大范围的土地资源监测中,并能得到较好的结果。     

MODIS和HJ-1 CCD数据时空融合重构NDVI时间序列

遥感数据反演高时空分辨率NDVI对监测植被动态变化过程具有重要意义,然而受天气影响,单颗卫星难以提供时间连续的高空间分辨率NDVI数据。以华北平原中东部为实验区,联合HJ-1 CCD数据和MODIS数据,对STARFM算法进行了改进,(1)考虑了不同地物对光谱响应的差异,为减少分类错误利用统计学上()对分类数据进行筛选,按照不同地物类型分别利用线性拟合方法修改光谱距离权重;(2)定义了预测半径,对HJ-1 CCD数据因外界影响而缺失的影像进行了预测。结果表明,与真实影像相比,预测结果呈现了较好的空间一致性,相关系数均达到了极显著相关,改进算法的预测精度要高于原算法。利用该方法将HJ-1 CCD NDVI的空间变化信息与MODIS NDVI时间变化信息有机结合重构了高时空分辨率NDVI序列,有效补充了HJ-1CCD NDVI的缺失数据集。     

基于时序NDVI的石羊河流域植被时空变化规律研究

基于2000-2017年石羊河流域NDVI时间系列数据,利用Landsat系列卫星的TM、ETM、OLI数据获取了研究区的NDVI;并根据NDVI时序变化特征,利用趋势分析法,结合气象数据,研究了近18a来石羊河流域NDVI时空演变的规律。研究结果表明:①2000-2017年石羊河流域时序NDVI总体呈上升趋势,说明植被覆盖程度具有明显增长的趋势;②不同区域NDVI变化差异明显,总体可划分为显著增加、增加、稳定、减少、显著减少5类;③年际NDVI平均值、最大值与气温、降水相关性分析表明,二者与气温相关性在2000-2010年为负相关、在2011-2017年为正相关,二者与降水量总体呈正相关,相关系数分别为0.09、0.29,降水量的增大有利于促进石羊河流域植物的生长。     

NDVI与气候因子关系在不同时间尺度上的结果差异

植被指数是反映地表植被覆盖状况的重要参数,分析气候因子与植被指数间的相互关系有助于揭示气候变化对植被的影响,然而当前研究有两种分析植被指数与气候因子关系的方法,分别为分析植被指数与生长季内和生长季间气候因子的关系,然而这两种法差异如何,何种方法更为合适需要进一步分析。利用2000年—2009年生长季的MODIS的归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)数据集和藏北那曲地区3个气象站逐月气象资料(月平均气温、≥0℃活动积温和月降水量),分析比较了生长季内和生长季间气候因子对植被生长影响的差异,并分析了两种方法的优劣。结果表明:(1)生长季内植被NDVI与同期气温和降水量均呈高度正相关,生长季内时滞时间尺度为1个月时,植被NDVI对月平均气温及降水响应均最为强烈。(2)生长季间NDVI与同期降水量相关性并不明显,气候因子的滞后效应在生长季间也较弱。(3)生长季内和生长季间植被NDVI与气候因子的关系所得出的结论有一定差异性,可能是因为两方面的原因:生长季内植被NDVI与水热因子的高相关性与中国季风季候造成的高温多雨出现在夏季有关,而生长季内高水热条件与高植被指数对应的多年重复必然造伪的高相关系数,但这种相关性不一定能真实反映植被与水热条件的关系,而生长季间水热等气候因子与植被指数年际变化相关性分析不存在水热与高植被指数同期问题,更能真实反映气候因子年际变化对植被的影响。     

MODIS影像植被时空变化分析——以吉林省为例

利用2000至2006年的MODIS-NDVI影像数据,通过年最大NDVI随时间的变化斜率和对变化趋势的分区统计、重心分析及空间自相关分析,探索近年来吉林省植被的时空变化规律。吉林省大多数区域NDVI呈现出稳定或增加趋势,反映出吉林省植被生态系统有所恢复。植被变化趋势具有明显的空间分异特征,东部主要为稳定型,西部主要为增长型,局部区域有衰退迹象,主要分布在吉林省东南角和西南角、长春市市辖区及沿河沿湖地区。空间自相关分析表明,植被变化过程在研究区域内具有较强的空间正相关,即变化趋势在空间上具有趋同性,集聚现象明显。     

河西地区NDVI变化及其对气温和降水的响应

针对不同地区植被变化对气温和降水的响应不一致的现象,该研究基于MODIS-NDVI遥感影像及同期33个气象站点数据,采用斜率分析和相关分析等方法,探究了河西地区2000-2017年生长季植被覆盖的年际和年内变化及其与气候因子的关系.结果表明:河西地区生长季NDVI的总体水平偏低,空间上由东南向西北逐步递减;近18年,河西地区NDVI的趋势变化为整体增加,增加速率为0.022/(10 a).年尺度上,河西地区NDVI变化与气温相关性较小,主要受降水影响,86.80％的区域与降水呈正相关.月尺度上,植被覆盖随温度升高而逐渐增加,20℃时趋于最大;月降水量在0～60 mm之间时,NDVI随降水量增大而快速增加;超过60 mm后,则稳定在0.16左右.河西地区植被对降水的响应存在2个月滞后性,而与气温则无明显时滞性.     

基于SPOT-4/VEGETATION数据的中国植被覆盖动态变化研究

植被动态变化对全球能量循环和物质循环具有重要的影响,对植被覆盖变化的研究在全球变化研究中具有重要的意义。为了阐明近8年来中国植被覆盖的整体状况,利用SPOT4-VEGETATION/NDVI时间序列数据,以各个像元的线形回归的相关系数及其显著性水平为植被覆盖活动的指标,对我国1998~2005年8年间的植被覆盖状况及其年际变化进行研究分析。