基于高光谱技术的湖泊富营养化综合评价研究——以贵阳市百花湖为例

为了能够准确、快速、大范围地对湖泊富营养化进行监测评价,以贵阳市百花湖为实例,首先,对其水体进行光谱实测与水体采样实验,以及对水体光谱进行归一化、一阶微分、二阶微分等处理,诊断各水质参数的敏感波段,建立其水质参数的高光谱遥感定量模型;其次,探讨湖泊水质高光谱反射率与水质参数浓度之间的定量关系,并采用综合营养状态指数法(TLI)对百花湖富营养化进行评价。结果表明:(1)利用水体光谱的一阶微分反射率分析光谱与水质参数之间的相关性,得出水质参数(Chl-a、TP、TN、SD、CODMn)的敏感波段分别为699nm、823nm、399 nm、563nm、504nm;(2)利用水质参数敏感波段对湖泊水质参数进行估测的效果较为理想,各估测模型R2分别达到0.8276、0.7711、0.7917、0.9213、0.8328;(3)采用水质参数的实测值与估测值对百花湖富营养化评价结果是一致的,且均为中营养化,说明采用高光谱技术对湖泊富营养化的监测与评价是可行的。     

运用NDVI-Albedo特征空间提取石漠化信息

石漠化是西南喀斯特地貌地区面临的最主要生态环境问题之一,对石漠化进行监测是其防治的一项重要工作。本文以威宁西部典型的石漠化研究区斗古乡为例,基于Landsat 8 OLI遥感数据,计算了研究区归一化植被指数(NDVI)和地表反照率(Albedo),通过NDVI-Albedo特征空间构建石漠化差值指数(RSDDI),对石漠化信息进行提取并对其进行精度验证。研究表明:基于NDVI-Albedo特征空间法构建的石漠化差值指数能够较为准确且便捷地对石漠化信息进行提取与分级,在中度石漠化及重度石漠化的制图精度均达到89%以上,提取效果较好,有利于西南喀斯特地貌地区对石漠化的定量评估与监测。     

基于GRACE重力卫星数据监测分析贵州干旱特征

基于GRACE重力卫星数据,采用改进的组合高斯滤波法和尺度因子法提高数据精度,利用陆地水储量变化原理反演贵州2003-08~2013-07的水储量变化量,并将计算的相对水储量指数作为干旱指标,提出运用游程理论基于相对水储量指数识别干旱历时和干旱烈度,监测分析贵州干旱特征。结果表明,基于GRACE卫星数据获得的相对水储量指数与SPI3变化趋势基本一致;GRACE卫星监测到2003-08~2013-07贵州每年都有干旱事件发生,历时最短为1个月,其中历时≥3个月的干旱事件共9次;干旱强度较大的事件发生在2003~2006年和2009~2011年,其中2006年和2011年水储量亏损较严重,与贵州实际的干旱情况相吻合。     

喀斯特山区地表反照率时空变化及其驱动因子

为了解全球气候变暖背景下湿润喀斯特山区地表反照率的气候效应,本文以贵州省为例,利用MODIS地表反照率产品,结合植被、土地利用、地质岩性等数据,基于Theil-Sen Median斜率计算及Mann-Kendall统计检验等方法,分析贵州省近20年地表反照率的时空变化特征;利用地理探测器分析影响贵州地表反照率的主导驱动因子。结果表明：(1)贵州省2001—2020年的地表反照率均值为0.111 0,并以每年平均0.16×10^-3的速率在缓慢波动下降,下降区域面积占总面积的58.17%。(2)多年季节平均反照率为夏(0.118 6)>秋(0.113 7)>春(0.105 0)>冬(0.103 0),年平均增长速率为夏(0.48×10^-3)>秋(-0.13×10^-3)>春(-0.31×10^-3)>冬(-0.51×10^-3)。(3)地表反照率年内变化呈“倒U”形,表现出显著的季节性特征。(4)植被、土地利用、岩组是贵州地表反照率时空异质的主导驱动因...     

梵净山长时序植被覆盖变化趋势与对比分析

梵净山具有独特的亚热带孤岛山岳生态系统和丰富的生物多样性,研究其植被覆盖长时序的时空演变和变化趋势,对于保护区的生态管理具有重要意义。本文基于GEE云平台,利用Landsat SR数据集进行去云和融合处理,使用最大值复合法合成年度NDVI数据集。通过像元二分模型法反演植被覆盖度,采用一元线性回归趋势分析法和Sen+Mann-Kendall趋势分析法对梵净山自然保护区的FVC进行逐像元的时空演变和趋势分析,并对比两种趋势分析的差异。结果表明：(1)近30年来,梵净山自然保护区的植被覆盖度呈先下降后上升的“U”形增长趋势,增长率为3.46%,植被覆盖情况得以明显改善。(2)在空间分布上,梵净山自然保护区的植被覆盖度呈现出中间高、四周低的特点。植被改善面积(占94.80%)远大于植被退化面积(占5.20%)。(3)两种趋势分析方法得出的梵净山自然保护区植被覆盖度变化趋势基本相似,但Sen+Mann-Kendall趋势分析法对显著变化结果的敏感程度高出2.18%。