基于3S技术的野生动物生境评价与保护研究——以高黎贡山羚牛为例

在3S技术和数理统计分析技术支持下,应用羚牛行为生态学研究成果,在研究羚牛生境分布与空间格局的基础上,通过空间分析,开展高黎贡山北段羚牛生境适宜性评价与保护研究。研究结果表明:适宜羚牛生存的生境面积有限,并有逐年减少的趋势,为有效保护高黎贡山羚牛,有必要加强羚牛现有生境保护,尤其是最适宜生境的保护;消除羚牛生境阻隔因素,增强生境连通性。     

重庆金佛山黑叶猴潜在生境及廊道分析

黑叶猴是国家一级保护动物,由于人类活动导致其生境破碎化加剧,威胁种群的生存安全。本文以黑叶猴在重庆的主要分布区金佛山为例,考虑地形、植被、人为活动和饮水因素等,选取与黑叶猴生境密切相关的7个环境影响因子,对黑叶猴生境适宜性进行了分析,并利用最小累积阻力(MCR)模型构建了潜在生境之间的生态廊道。结果表明,黑叶猴最适宜生境面积为178.07 km²,仅占研究区总面积的12.15%,主要分布在金佛山中部和东北部地区的沟谷地带,潜在生境斑块呈条带状,破碎化状态明显,具有海拔高、坡度陡、临近水源、植被覆盖度高、远离人为活动干扰等特点;构建的生态廊道共有56条,廊道最小宽度为303.9 m,廊道总长度为147.82 km,总面积为43.89 km²。本文的研究成果对黑叶猴种群和生境的保护具有重要指导意义。     

基于RS,GIS技术下的震后唐家山堰塞湖景观生态格局研究

对汶川大地震后北川县唐家山堰塞湖区域的地形地貌、土地质量、植被覆盖、工程建设及生态环境等基本情况进行详细调研,运用RS,GIS等技术结合景观格局指数分析法,对唐家山堰塞湖区域的整体景观生态格局指标进行研究,分析唐家山堰塞湖区域内斑块和廊道等景观格局因子的变化数据,总结区域内景观生态格局的各类特征,为地震灾区生态修复及环境破坏评价提供参考.     

新疆地区鸟类和哺乳动物丰富度与环境因子的空间格局与关系

干旱区生态系统极易受到气候及土地利用变化的影响,其生物多样性格局及其形成机制是重要的生态学问题。基于新疆地区鸟类及哺乳动物物种多样性数据,结合气候、地形和长时间序列的植被遥感参数产品FAPAR数据等,主要在不同的土地利用类型及海拔带上采用单因子相关分析方法探讨了物种丰富度格局的形成机制。总体来说,不同生境类型中,植被遥感参数因子(DHI、NDVI等)与两种类群物种丰富度分布的相关性强于与气候因子(温度、降水)的相关性。具体而言,植被遥感参数因子中,基于FAPAR的生境指数因子与丰富度的相关性大于基于植被指数的因子(DHI_cumNDVI_cumEVI_cum);气候因子中,在草地生境或者较低的海拔上,年均降水因子对于丰富度分布的解释力强于年均温度因子。这表明在新疆地区,影响鸟类与哺乳类动物物种丰富度分布的主导理论是生境异质性假说与环境稳定性假说,其解释力在多种生境内均强于生产力与环境热量。     

胜利矿区植被覆盖度时序变化的空间异质性监测

通过对胜利矿区的地理位置、气候条件等背景的分析,本文为实现获取时序性植被覆盖度的空间异质性的目的,使用ENVI、GIS、Matlab等软件,基于胜利矿区1985—2017年的Landsat TM/ETM+/OLI遥感数据计算NDVI,利用像元二分模型计算植被覆盖度,得到研究区植被覆盖度均值的时序变化情况。采用转移矩阵法和Sen+Mann-Kendall法对研究区域内不同等级的植被覆盖转移情况及变化趋势情况进行分析。研究表明：胜利矿区植被覆盖度均值波动较大,呈轻微下降趋势。在监测时段内68.36%的高植被覆盖区域植被发生了退化,只有3.2%左右的极低植被覆盖区域得到了良好的改善。此外,研究区植被覆盖度受到结构性因子和随机性因子的影响,空间异质性明显,灌溉区由于人为干涉,植被生长良好,极低植被覆盖面积维持在3%以下,植被覆盖显著下降区域主要集中在露天采坑、排土场等矿业景观区。     

基于生态重要性评价与最小累积阻力模型的重庆市生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统稳定运行,实现区域生态安全的重要途径。本文以重庆市为例,基于生态服务功能和生态敏感性对重庆市进行生态重要性评价,将生态极重要区域与自然保护地共同作为生态源地。首先从生态本底和生态胁迫两个角度选取高程、坡度、土地利用类型、距道路距离、距水体距离、夜间灯光指数6个阻力因子构建了典型山地动物的生态阻力面,然后利用最小累积阻力模型（MCR）模拟潜在生态廊道,完成市域生态安全格局的构建。研究表明,重庆市生态源地30 751.11 km²,占全市总面积的37.32%,主要分布在渝东北与渝东南的山林地。将识别的73条潜在生态廊道、138个生态节点与生态源地进行叠加,结合重庆的山水格局,构建了"两区、三带、四核、多廊、多点"的多层次生态安全格局,为重庆市生态保护和修复工作提供科学参考。     

斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量时空变化及分异特征

斯里兰卡亚洲象栖息地是全球重要的亚洲象保护区,象群分布密度约为其他地区的10倍,但由于生境破碎与丧失以及人象冲突等原因导致亚洲象数量急剧下降。对斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量监测与评估能够为亚洲象及其栖息地的保护政策制定与规划提供理论依据,并在全球物种多样性保护中具有重要意义。为评估斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量,综合考虑亚洲象栖息地需求以及影响亚洲象栖息地的关键要素,应用InVEST-HQ模型来估算生境质量指数,同时分析亚洲象栖息地生境质量在海拔梯度及植被覆盖梯度上的分布状况;随后引入空间自相关分析方法在像元尺度上探讨亚洲象栖息地生境质量的空间分布模式与时间演化过程,进而分析栖息地内不同保护区和气候分区的生境质量所存在的空间分异特征。研究结果表明：在空间分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量具有高度聚集性,空间异常值不显著。生境质量高值区主要集中在中低海拔、植被覆盖情况较好、保护区范围密集的区域;生境质量低值区集中于耕地面积大、海拔偏高的区域。在梯度分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量对海拔和植被覆盖度均具有显著线性相关关系,且在较低海拔和较高植被覆盖度梯度上存在聚集现象。在区域尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量存在显著的地域差异性。栖息地内自然保护区的生境质量明显高于非自然保护区,其中严格自然保护区的生境质量相对较高;热带雨林气候带的生境质量高值聚类大于其余气候分区,而热带疏林草原气候带与热带季风气候带生境质量受到季节性降水的影响较大,高值像元占比偏少。在时间尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量总体呈现先降低后趋于平缓的态势。1995年—2010年,生境质量高值聚类占比明显减少,低值聚类占比缓慢上升;2010年—2020年生境质量低值占比有小幅度下降,高值聚类逐渐增加,生境质量逐渐稳定并呈缓慢上升的趋势。     

基于SINMAP模型的线路工程廊道浅层滑坡危险性评价

进行线路廊道滑坡地质灾害危险性评价与监测预警对线路的通畅和安全运行至关重要。本文以某铁路段廊道作为研究区域,结合地形地貌、地质、遥感信息、土壤、植被、水文及气候等数据,分析区段内滑坡孕灾影响因素并进行多因素方差分析,构建廊道滑坡稳定性指数地理空间信息模型,以此为基础对线路廊道进行滑坡危险性评估。针对诱发滑坡主要因素降水量的影响,对线路廊道滑坡危险性进行不同降水量条件下的分段评价,为铁路线路滑坡灾害评估、监测与预警工作提供理论与方法支持。     

基于HSI模型的吉林省东部地区生境质量动态评价

生境质量评价对生物多样性保护具有重要意义,能够为生态环境的恢复和保护、区域可持续发展政策的制定提供科学依据。以吉林省东部地区为研究区,基于2000年和2015年2期Landsat TM/OLI影像和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,选取水源状况、干扰因子、遮蔽条件及食物来源作为评价因子,采用层次分析法确定权重,建立了生境质量评价模型,对吉林省东部地区进行生境质量动态评价,并从评价因子、土地覆被变化、社会经济及气候变化等方面分析变化原因。结果表明,吉林省东部地区2000年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的37. 69%和46. 88%,2015年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的41. 20%和44. 66%; 2000—2015年间生境质量变好的区域为9 414. 19 km2,变差的区域为5 627. 5 km2;土地覆被变化是导致生境质量变化的主要原因之一,吉林省大力发展生态旅游、退耕还林是生境质量变好的主要驱动力,气候条件适宜为吉林省东部地区生态环境保持长期稳定提供了有力保障。     

黄土高原2000—2020年生态网络演变及关键修复区识别

生态修复工程对国家生态保护具有重要促进作用,生态质量评价及构建生态网络是识别生态修复区域的重要途径。本文利用遥感生态指数(RSEI)、最小累积阻力模型、重力模型构建2000、2010、2020年黄土高原生态网络,并分析其演变特征,识别不同时期生态关键修复区。结果表明：(1)2000—2020年,黄土高原生态质量整体处于中等偏低水平,空间上呈西北差东南优的分布特征。2000—2010年,生态质量改善趋势明显,占总面积的53.55%。(2)2000—2020年黄土高原生态廊道数量增加,总长度减少。生态廊道主要景观类型为草地、林地、耕地。重要廊道多分布于研究区东南部生态源地附近,数量占比逐年增加;西北部廊道数量少、距离远、重要性低、连通性较差。(3)黄土高原生态关键修复区中,生态夹点集中分布在西南部和东部,障碍点分散在东部和南部,主要土地利用类型为草地和耕地,面积均呈增加趋势。生态断裂点分布广泛,在黄土高原东部省会城市周边较集聚。本研究可为黄土高原国土空间生态修复工程实施提供科学参考。     

基于OLI数据的云南禄劝县石漠化敏感性评价

石漠化敏感性指的是区域在自然状况下发生石漠化现象的可能性大小,开展石漠化敏感性评价对区域生态环境的建设和可持续发展具有重要意义。本文以OLI影像为数据源,选取植被覆盖率、裸岩率和坡度作为评价指标,以地理信息技术为支撑开展禄劝县石漠化敏感性评价。评价结果显示:禄劝县轻度敏感面积为2 091 km~2,占总面积的57.492%;中度敏感面积为1 470 km~2,占总面积的40.418%;重度敏感面积为75.46 km~2,占总面积的2.075%;极度敏感面积为0.533 km~2,占总面积的0.015%。从空间分布上看,轻度敏感区主要分布于中西部地区;中度敏感集中分布于北部及南部地区;重度敏感主要分布于北部金沙江流域、东南部普渡河流域和云龙水库内流河沿线区域;极度敏感区主要分布在普渡河下游地区。总体而言,禄劝县石漠化敏感性相对较高,在区域开发与保护过程中应引起高度重视。     

Identifying transit corridors for elephant using a long time-series

The role of corridors in mitigating the effects of landscape fragmentation on biodiversity is controversial. Recent studies have highlighted the need for new approaches in corridor design using long-term datasets. We present a method to identify transit corridors for elephant at a population scale over a large area and an extended period of time using long-term aerial surveys. We investigated environmental and anthropogenic factors directly and indirectly related to the wet versus dry season distribution of elephant and its transit corridors. Four environmental variables predicted the presence of elephant at the landscape scale in both seasons: distance from permanent water, protected areas and settlements and vegetation structure. Path analysis revealed that altitude and monthly average NDVI, and distance from temporary water had a significant indirect effect on elephant distribution at local scale in dry and wet seasons respectively. Five transit corridors connecting Tarangire National Park and the northern as well as south-eastern wet season dispersal areas were identified and matched the wildlife migration routes described in the 1960s. The corridors are stable over the decades, providing landscape connectivity for elephant. Our approach yielded insights how advanced spatial analysis can be integrated with biological data available from long-term datasets to identify actual transit corridors and predictors of species distribution.     

北京山区植被覆被率遥感制图与景观格局分析——以门头沟区为例

准确、快速地获取植被覆盖状况信息是北山区生态恢复和建设的关键与重点.本文在FCD Mapping model的原理和方法基础上,利用TM图像对北京门头沟区植被覆被率展开调查和制图应用研究,并利用FRAGSTATS软件对所得的植被覆盖等级图从斑块大小、斑块数、斑块密度、斑块平均面积、分形维数和聚集度等角度进行了空间格局的剖析.     

融合无人机影像与LiDAR点云的山区地表覆被景观特征探测

机载LiDAR数据能够准确提供对象的三维空间位置信息,无人机高分辨影像具备丰富的色彩信息与纹理信息,综合两种数据的优点,可进行数据集成融合。针对山区普遍存在的分布广泛的植被覆盖类型基质景观,本文通过构建可见光植被指数（VDVI）融合光谱信息点云数据,进行典型植被特征提取的研究。为了验证该方法提取信息的准确度,分别构建了3种数据源并依次进行山区地表植被提取试验。对试验结果定性定量分析表明,融合光谱点云数据的植被覆被率为56.8%,较另外两种数据类型的植被覆被率更加接近参考值（58.2%）,可信度相对较高,效果更好,植被图斑轮廓更加清晰,更适用于目标对象植被特征提取,使融合影像信息的点云数据分类优势得以体现,证实了该方法面向山区植被特征提取的可行性。     

基于MODIS影像的山西省植被指数分析

以MODIS遥感影像为数据源,利用ENVI遥感影像处理软件,笔者对山西省2005年9月和2006年9月两期MODIS影像的植被指数进行计算,建立了两期植被指数密度分割模型,以获得全省植被覆盖的整体状况,通过对两期植被指数影像图进行动态链接、叠加以及结合相减比较,可以看出两年间全省的植被覆盖空间变化情况。结果表明:全省较低植被覆盖区不多,高植被地区主要分布在中部以南地区,中低植被覆盖集中在中部以北地区。两年的植被指数比较结果表明,全省中等植被覆盖区有所增加,但高植被覆盖区增加不明显。     

基于MODIS影像的山西省植被指数分析

以MODIS遥感影像为数据源,利用ENVI遥感影像处理软件,笔者对山西省2005年9月和2006年9月两期MODIS影像的植被指数进行计算,建立了两期植被指数密度分割模型,以获得全省植被覆盖的整体状况,通过对两期植被指数影像图进行动态链接、叠加以及结合相减比较,可以看出两年间全省的植被覆盖空间变化情况。结果表明：全省较低植被覆盖区不多,高植被地区主要分布在中部以南地区,中低植被覆盖集中在中部以北地区。两年的植被指数比较结果表明,全省中等植被覆盖区有所增加,但高植被覆盖区增加不明显。     

衡邵干旱走廊监测中TVDI模型构建与预警

介绍了衡邵干旱走廊地理国情监测中监测数据的来源、MODIS产品处理与分析、地表温度(LTS)、植被指数(NDVI)的获取、数据处理方法、TVDI产品处理、TVDI制备中地表温度产品、植被指数产品订正及TVDI分级产品制备。同时介绍了TVDI模型构建及预测方法并构建了适宜的TVDI与温度、相对湿度之间的线性回归TVDI预测模型,并对干旱风险的风险概率、灾害损失进行了预警。     

山地叶面积指数反演理论、方法与研究进展

叶面积指数LAI（Leaf Area Index）是表征叶片疏密程度和冠层结构特征的重要植被参数,在气候变化、作物生长模型以及碳、水循环研究中发挥着重要作用。遥感是获取区域及全球尺度LAI的一个重要手段,当前LAI产品主要基于遥感数据反演得到,但是多数LAI产品算法并未考虑地形特征的影响,导致山地LAI遥感反演精度不确定性大。提高山地LAI遥感反演精度亟需考虑地形因子对冠层反射率的影响,其中山地冠层反射率模型和遥感数据地形校正是提升山地LAI遥感反演精度的关键。本文围绕山地LAI遥感反演理论与方法,综合分析了国内外山地冠层反射率模型和地形校正模型的研究进展,总结了目前山地LAI遥感反演存在的问题,并讨论了未来研究的发展趋势。