基于MODIS NDVI和气候信息的草原植被变化监测

对植被的动态监测可以从一定程度上反映气候变化趋势。该文利用2000—2005年MODIS NDVI数据对锡林郭勒盟典型草原植被变化进行动态监测,在此基础上,以降水量、水汽压、平均气温、最高气温、最低气温、日照时数作为气候指标,分析锡林郭勒盟典型草原和荒漠草原MODIS NDVI与同期及前期气候因子的相关性,探讨草原植被变化的气候驱动因子。结果表明:2000—2005年锡林郭勒盟植被改善面积大于退化面积,植被退化面积最大的区域为荒漠草原,占全盟面积的12.84%,植被改善面积最大的区域为典型草原,占全盟面积29.09%。4类草原改善趋势由强到弱的顺序为草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原。对于典型草原,其NDVI与最高气温关系最密切,其次为水汽压;对于荒漠草原,其NDVI与最高气温关系最为密切,其次为最低气温。此外,NDVI对气候因子的响应表现出明显的时滞效应。     

那曲地区植被NDVI时空变化及成因分析

利用GIS和遥感技术方法分析了2000—2014年那曲地区植被归一化指数(NDVI)的时空分布特征和变化趋势,探讨了NDVI与几种气象因子的关系。结果表明:空间上,研究区植被NDVI在空间上呈自西向东、自南向北逐步增大,高海拔地区小于低海拔地区的分布特点;时间上,近15a的NDVI总体上呈不显著性下降趋势,NDVI变化可以分为3个阶段,分别为2000—2005年较好,2006—2008年略差,2009—2014年好转。植被面积变化趋势表现为西北部植被处于稳定状态的面积居多,变化较明显的区域集中在中部和东南部地区的人口密集区,改善和退化区域呈现交错出现的特点。那曲地区植被变化的主要影响因素为降水量和热量因素引起的,人类活动在较短时间尺度上对植被也有较大影响。     

基于MODIS冬小麦长势监测研究

本文在对比分析MODIS NDVI与AVHRR NDVI的系统误差基础上,以MODIS/AVHRR卫星资料、地面农情观测资料为主要数据源,开发出淮北平原冬小麦长势监测旬、月MODIS NDVI比较模型和MODIS NDVI半定量监测指标模型,该模型在2005年检验应用中得到与实际较一致结果。     

吉林省主要产粮区NDVI时空变化特征

为了确定作物长势遥感监测的评价指标,利用2000—2012年吉林省EOS/MODIS数据,采用NDVI旬最大值法,结合吉林省主要农作物生长发育的特点,对主要产粮区作物生长季旱田和水田的NDVI时空变化规律进行研究,并分析其与气温和降水的关系。结果表明:2000—2012年吉林省作物生长季农作物的NDVI随作物生长发育进程有明显的变化,水田和旱田两种作物的NDVI时间变化均呈单峰型;吉林省不同区域的NDVI变化趋势一致,5月上旬至6月上旬,NDVI呈缓慢增加的趋势;6月中旬至7月上旬,NDVI迅速增加;7月中旬至8月上旬,NDVI增加缓慢;8月中旬开始,NDVI开始下降。6月中旬开始,吉林省中部地区旱田NDVI明显高于西部地区,NDVI增长速率中部地区大于西部地区,达到峰值的时间中部地区也早于西部地区。吉林省水田NDVI变化中西部地区差异较小,均在8月上旬达到峰值,植被指数时间变化与吉林省作物生长发育进程相吻合。吉林省中西部地区作物的NDVI与气温和降水均呈正相关,气温和降水对NDVI的影响有明显滞后效应,且气温的影响大于降水。     

石家庄冬小麦需水量变化特征及气象影响因子

利用石家庄地区9个气象站1964—2012年的气象数据,以彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式以及作物系数修订公式为基础,计算了冬小麦各生育阶段的需水量;运用趋势分析、5年滑动平均、变异系数、Morlet小波分析、Pearson相关系数等方法分析了各生育阶段需水量的变化规律及影响因子。结果表明:石家庄地区冬小麦各生育阶段需水量总体呈下降趋势,1965—1987年,播种至越冬期、抽穗至成熟期以及全生育期下降趋势尤为明显,1988—2012年,返青至拔节期的需水量表现为显著上升趋势,其余生育阶段以及全生育期的需水量趋势变化不明显;近48年来,各生育阶段的需水量均存在4年以上的振荡周期;各生育阶段需水量的空间分布均由东北向西南递增,变化趋势由北向南递减;日照时数与冬小麦各生育阶段需水量呈最大正相关,相对湿度呈最大负相关。     

基于ENVI的巴里坤草地动态变化信息提取及分析

利用250m的EOS／MODIS数据,结合1：250000的土地利用分类图,借助ENVI软件对巴里坤草地变化进行研究,制作掩膜,剔除巴里坤的非草地NDVI信息,只保留草地的NDVI信息,提取巴里坤县2003--2012年连续10a的草地NDVI信息数据,并以2003年巴里坤草地NDVI为本底数据,计算巴里坤草地面积的动态变化。结果表明：巴里坤草地NDVI差值动态变化较大的主要发生在区间[0．001,0．1）与（-0．1,-0．001],两区间面积合计能占到巴里坤草地面积的90％以上;其次位于区间[0．1,O．2）与（-0．2,-0．11,两区间面积合计占比不到巴里坤草地面积的6％。表明其年际间发生的变化是以微幅变动为主,其发生区域主要集中在覆盖度较低的荒漠化草地和低盖度草地;NDVI差值动态变化发生较大范围变化的面积占比并不大,表明当地的草地生态系统具有一定的相对稳定性。草地NDVI的差值动态变化更能体现出局部区域的细微变化。     

一九七七——一九七八年冬小麦生育期间主要农业气象条件评述

一九七七——一九七八年我县冬小麦种植面积为45万3千余亩,平均亩产达266斤,比头一年增产43%,创历史最高水平。     

近30年红碱淖水体时空动态变化遥感监测研究

利用1990—2020年的Landsat卫星数据,基于总体精度指标和Kappa系数评估三种岸线提取方法精度,选取精度最高的方法构建高精度的湖泊水体遥感监测数据集,基于该数据集从多角度分析红碱淖水体年际、年内的时序发展趋势以及空间分异特征,并结合气象要素和人类工程活动资料,探讨其时空动态变化的驱动力。结果表明：①三种岸线提取方法中,线性解混的精度最高;②近30 a来,红碱淖湖泊面积和岸线长度总体上呈显著下降趋势,湖泊面积于2010—2015年萎缩速度最快,变化强度为-182%,岸线长度2000—2005年变短速度最快,变化强度为-338%,且两者增幅最大时间段均为2015—2020年,变化强度分别为197%和416%;③1990—2000年间红碱淖面积整体萎缩,东北向萎缩最严重,其次为南向,且湖泊重心向西南偏移;④2017年各月面积萎缩方向不一,总体上表现为东南向扩张,西北向萎缩,重心偏移方向与年际偏移一致;⑤气温、降水量和蒸发量与湖泊面积之间均无显著的相关关系,气候对湖泊面积萎缩有一定影响,而人类工程活动是主要原因。     

广西沿海城镇建设格局时空演化研究

利用Landsat系列卫星遥感数据,选取1987、1995、2000、2005、2010、2015七个时相,通过影像预处理、归一化指数与非监督分类方法的综合运用、分类后处理等方法,提取广西沿海城镇建设信息。运用统计学与GIS空间分析方法,对广西沿海城镇近30年来时空格局变化的规律特征进行研究:(1)NDVI、MNDWI、NDBI归一化指数方法与聚类非监督分类方法的综合运用,可以快速提取城镇信息;(2)1990年至2000年和2005年至2010年期间,广西城镇建设面积呈快速增长的趋势;(3)广西沿海城镇建设主要集中在北海市海城区、钦州市钦南区和防城港市港口区和东兴市。研究结果为国土资源、生态环境等相关部门提供参考,为广西海岸带生态风险评估提供数据基础。     

三江源区植被指数对气候变化的响应及预测分析

利用1989—2008年NOAA-AVHRR的NDVI旬合成资料和地面月降水量、平均气温等观测资料,分析了三江源区NDVI时空变化特征及其对气候要素变化的响应。通过建立不同季节NDVI统计预测模型,对未来40多年间不同排放情景下三江源区NDVI变化趋势进行预测分析,研究结果表明:(1)三江源区NDVI分布呈现由东南部、东部向西、向北逐渐变低的趋势。4—10月为植被生长季,8月NDVI达最大值。(2)针对春、夏、秋季,NDVI与气温、降水均呈显著正相关(夏季降水除外),春、秋季较为显著; NDVI对气温的响应显著高于降水; NDVI对前一个月的气温、降水时滞效应最为显著。(3)未来40年,在三江源区气温持续升高,降水微弱增加的气候背景下,源区平均NDVI呈显著上升趋势,前10年增速缓慢,后30年持续稳步上升,且增幅较大。源区NDVI空间分布格局基本不变,RCP8. 5情景下NDVI的高值中心较RCP4. 5范围更大。RCP4. 5情景下NDVI迅速增长期为2026—2035年,高值中心位于澜沧江源区; RCP8. 5情景下为2016—2025年和2036—2045年两阶段,高值中心均在长江源区。两种情景下,源区变率高值中心均表现出由北向南移动的趋势。     

河北省干热风对小麦千粒重影响分析

利用河北省冬麦区1971~2005年5月10日至6月10日逐日降水、气温、湿度、风速及1981~2005年逐年小麦千粒重等资料,采用小波分析、回归分析等统计方法,对冬麦区35年来干热风时空分布、周期等特征进行分析;同时还就河北省干热风对小麦千粒重的影响进行了初步分析。分析表明:轻度和重度干热风年平均发生日数分布具有一致性,而轻度和重度干热风的年代际变化等也具有相同特征,干热风总日数与小麦千粒重具有负相关关系。     

甘肃黄土高原地温与冬小麦发育期的关系分析

用黄土高原代表站甘肃省庆阳西峰站1971～2005年5、10、15、20 cm地温和1981～2005年冬小麦发育期资料,分析了地温的时间变化规律及对冬小麦发育期的影响.结果表明,西峰10 cm地温除夏季外,其余季节呈持续升高的趋势.地温与冬小麦发育期成负相关,与冬季地温相关最显著的是乳熟期,相关系数为-0.57～-0.65,与春季地温相关最显著的是返青期,相关系数为-0.60～-0.63.冬季典型年份各平均发育期差异最显著的是冬小麦的起身期提前了15 d,春季典型年份最显著的是冬小麦的全生育期提前了23 d.     

气象条件对滇池水华分布的影响

使用MODIS卫星资料,利用假彩色合成法和归一化植被指数法对滇池蓝藻水华进行监测,得到滇池水华的分布特征是：初现于5月,7月最盛,5—10月均有分布,盛时滇池水华分布区域直至南部海口一线。滇池水华分布总体北部最多,湖岸高于中心湖区,西岸高于东岸和南岸。在营养盐条件满足的条件下,高温对水华有促进作用,但不是决定因素。充足的日照是水华形成的必要条件。降水通过改变水温及日照对水华有抑制作用。小风（小于3 m/s）利于水华形成,大风对水华尤其是稀薄水华分布影响较大。气象条件通过相互影响,共同作用对水华产生影响。     

Comparison of satellite- and ground-based NDVI above different land-use types

In order to evaluate the use of satellite (moderate resolution imaging spectroradiometer: MODIS) and ground-measured (hyperspectral spectrometer and broadband micrometeorological sensors) normalized difference vegetation index (NDVI), this study compares NDVI derived from five experimental (FLUXNET) field sites (grassland, winter wheat, corn, spruce, and beech) in Germany in June 2006 and April-September 2007. In addition, the spatial variability of ground radiation measured within one specific land-use class (for grass and winter wheat) was investigated to analyze the accuracy of the FLUXNET tower values. Furthermore, the angular dependence of spectrometer values on viewing angles was determined in order to enhance the spatial representativeness of spectrometer measurements which, especially above trees, are affected by soil parts and the tower structure when measured in nadir. The best agreement between the satellite- and ground-measured NDVI was found for winter wheat (2006) with values from 0.79–0.88 followed by grass (2006), showing NDVI values between 0.71 and 0.86. The spatial variability of NDVI within one land-use type was lower than the differences caused by the different NDVI determination methods. Above more open canopies (corn, beech), spectrometer measurements with 60° viewing angle in solar plane direction were found to better correspond to satellite-derived NDVI. Together with broadband NDVI, our ground-based results can complement satellite-derived NDVI.     

MODIS卫星NDVI时间序列变化在冬小麦面积估算中的应用分析

以陕西小麦主产区关中地区为研究地点,EOS/MODIS卫星数据为主要数据源,借助冬小麦地面定位调查数据和土地覆盖类型图作为辅助信息,计算得到不同覆盖类型的植被指数时序曲线图,找出冬小麦发育期植被指数变化规律,剔除小麦生长季节的非麦区信息,用几个关键期的植被指数变化差值图设定不同阈值,利用GIS空间分析功能得到麦区分布图...     

小麦出苗至抽穗期土壤湿度预报及喷灌量计算

以黑龙江省８５０农场的资料进行分析,５至６月份小麦出苗、拔节至抽穗阶段,经常出现干旱,是需水关键期,对产量影响极大。所以利用麦田土壤湿度资料,建立经验公式,对土壤墒情进行预测预报,从而获得最佳喷灌时间及喷灌量,为节约用水、计划用水提供了可靠依据。     

济宁冬季天气条件及其对冬后小麦生长的影响

利用济宁市2005年冬季11县市的平均气温、降水等气象资料,并通过对冬后不同生长时段的小麦进行系统调查研究,分析了2005年冬季天气特点及其对冬后小麦生长的影响。整个冬季,前期气温偏高,中后期气温偏低,负积温较常年偏多,使小麦发生了不同程度的主茎冻枯型冻害,致使其苗高增长、单茎绿叶面积衰减、茎秆干重、千粒重增长等差异较大,从而使济宁市小麦平均产量降低,并针对造成小麦冻害的主要原因提出了相应的预防措施和建议。     

西南地区植被变化与气温及降水关系的初步分析

利用卫星遥感植被归一化指数(NDVI)资料和西南地区96个实测台站的月平均气温以及降水资料,初步分析了西南地区植被变化与气温及降水的关系。结果表明:近20年来西南地区植被覆盖状况较好,其中夏季植被覆盖最好,冬季植被分布空间差异最大;西南地区植被整体呈增加趋势,同时也存在较明显的季节和区域差异:春季西南大部分地区植被以增加为主,夏季、秋季全区以减少为主,冬季则以增加为主且存在明显的东西反向特征,东部减少西部增加。时滞互相关分析表明:西南地区11~2月份的植被对超前其1~2个月的气温以及夏季的植被对春季气温的敏感性比较大,3~4月的植被生长对上年夏季的降水敏感性比较大;同期时,1~3月植被和气温为正相关关系,6~9月的植被生长和降水为明显的负相关关系;在植被超前气候的条件下,1~2月的植被和滞后1~2个月的气温呈正相关关系,与滞后1个月的降水有明显的负相关关系。      

青藏高原冬季NDVI与西南地区夏季气温的滞后关系

该文利用EOF分解得到的1982—2001年西南地区夏季平均、最高和最低气温的时空特征显示, 西南地区夏季平均、最高气温的时空变化具有很好的一致性, 尤其是川渝地区20世纪80年代为气温负距平, 90年代开始有明显升温。利用GIMMS NDVI和西南4省市96个台站的气温资料进行了相关分析、合成分析以及SVD分析, 得到前期冬季青藏高原植被影响该区夏季气温的滞后关系以及影响较大的区域。结果表明:西南地区夏季平均气温、最高气温对青藏高原冬季植被变化较敏感, 其中青藏高原西部NDVI与西南地区夏季气温的相关强于东部; 青藏高原NDVI异常偏高对应西南地区夏季气温偏高, 其中最高气温升高较明显, 增温最大值出现在7月, 位于西南地区北部; 青藏高原冬季植被变化与西南地区平均气温、最高气温和最低气温的最佳耦合模态中影响程度及关键区域略有差异, 青藏高原冬季NDVI与夏季平均气温关系最密切, 其中青藏高原东北大部分地区和南部 (包括拉萨及林芝东部地区) 的影响最大, 气温对前期青藏高原NDVI变化反应的敏感区主要位于四川盆地及其附近地区。     

华北平原不同生长发育期作物长势对气候因子的响应研究

利用卫星遥感归一化植被指数(NDVI)时间序列数据和站点气象数据,从农作物生长发育过程的角度,分析了1981~2008年华北平原农田在12个生长发育期(冬小麦8个、夏玉米4个)对降水和温度不同的响应特征。研究区农田植被指数对降水响应的滞后性强于对温度的滞后性,其中对降水最为敏感的是前1和前2个生长发育期,对温度最为敏感的是同期和前1个生长发育期。不同种类作物在不同时期对气候因子响应不同:冬小麦发育中后期、夏玉米发育中期,绝大多数站点植被指数与降水呈正相关;冬小麦生长发育前中期植被指数与温度呈显著甚至极显著正相关。冬小麦出苗期温度、返青期温度和返青期降水分别与不同时期植被指数显著相关,出苗期和返青期为研究区农田长势对气候因子响应的敏感期。