通辽市植被生态质量变化分析

为研究通辽市植被生态质量变化特征,文章利用MODIS归一化植被指数(NDVI)和气象监测资料,分析了通辽市2000—2019年生长季植被覆盖度、净初级生产力(NPP)以及植被生态质量指数变化特征,并分析了三者与气候因子的相关关系,以期为建设“生态通辽”提供决策依据。结果表明:(1)研究区生长季植被覆盖度平均值从2000年的36.26%上升至2019年的49.57%,平均每年增加0.54%;(2)研究区植被NPP平均值从2000年的198.04 gC·m-2增加到2019年的404.54 gC·m-2,平均每年增加8.63 gC·m-2;(3)研究区植被生态质量指数平均值由2000年40.28增加到2019年的70.87,平均每年增加1.25,2019年植被生态质量达到2000年以来最好;(4)研究区生长季植被覆盖度、植被NPP、植被生态质量指数与生长季平均气温呈不显著的负相关,与降水量呈极显著的正相关,表明降水量是研究区植被生态质量显著正向因子。     

辽河保护区生态恢复遥感分析

利用2009年和2011年分辨率为10 m的法国SPOT卫星和日本ALOS卫星遥感资料,以ArcGIS9.3软件ArcMap模块为平台,采用人机交互目视解译对辽河保护区地类特征进行提取,对辽河保护区生态恢复状况进行监测分析。结果表明：2009年保护区土地利用类型以旱田、芦苇型湿地和水域为主,三种土地类型所占比例为72.9 %;2011年土地利用类型主要以水域、芦苇型湿地和草地为主,三种土地利用类型所占比例为62.9 %。 2011年保护区土地利用变化主要表现为旱田大幅度转出,转化为水域、草地和林地,与2009年相比,耕地显著减少,植被覆盖度增加了15.4 %。     

贵州喀斯特石漠化植被时空变化特征研究

运用近14 a MODIS-NDVI资料,通过最大值合成法,加权平均法生成月、年NDVI时间序列资料,用线性趋势法和差值法分析贵州14 a来喀斯特石漠化区域植被时空变化。结果表明:(1)植被变化总体呈上升趋势,由于干旱的影响,上升过程中出现阶段性的波动,2003—2005年为下降趋势,2006—2009年呈上升态势,2010—2014年波动很小相对稳定,2015—2016年又呈现快速上升势头;(2)线性趋势法和差值法两种方法都反映了近14 a来植被变化总体为上升趋势,潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化等区域近14 a植被上升面积百分比均在90%以上,强度石漠化相对较低,说明其治理难度更大;(3)喀斯特植被退化区主要分布在市(州)府所在地。     

2012—2016年拉萨市热岛效应的时空分布及对土地利用/覆盖的响应

本文利用2012—2016年拉萨市8个自动气象观测站所采集的常规观测资料,结合2012和2016年Landsat8 TM影像数据对拉萨市土地利用类型分类,并且收集分析了拉萨市大量工、农业生产和居民生活等相关数据资料,评估了拉萨市热岛效应的时空分布特征及其与土地利用的关系。结果表明：拉萨市城市热岛的年、季节变化呈逐渐增强趋势;月变化呈现出“W”型的周期变化特征,城市热岛强度主要集中在冬季,其次是夏季,春秋季的热岛效应较弱;城市热岛的空间分布具有极不平衡性,总体表现为西南高,东北低,热岛区范围有所扩大,且热岛中心由经济开发区向南偏移至柳梧火车站,热岛低值范围一直位于税务林、拉鲁湿地附近。城市热岛强度与土地利用类型有较好的对应关系：市内开发区,建筑物密集、人为活动较多的地方有较高的热岛强度,林地、湿地对应的热岛强度较低。拉萨市热岛效应与人口密度、房屋建成面积和当年减少耕地面积成正相关性,与造林面积成负相关性,而与农业生产总值没有显著相关。     

近12年陕北能源化工基地土地利用动态变化分析

采用1997、2004、2007和2009年的Landsat TM影像,利用遥感监督分类方法得到4期陕北能源化工基地土地利用信息,通过GIS空间分析以及数理统计分析方法,得到1997—2004年、2004—2007年和2007—2009年3个时段的土地利用变化的数量、速率、幅度、空间分布格局等相关变化特征。结果表明:陕北能源化工基地耕地经历了先减少后略微增加的过程;草地经历了前期增加,中期、后期减少的过程;林地则是处于持续增加的状态,表现为前期显著增加,中后期增加速率减慢;同时12a间土地利用格局发生显著变化,1997年的耕地所占比例为38.6%,是主导类型,2009年的草地成为了主导类型,占33.8%。监测的4个年份,耕地、草地、林地、未利用地都是土地利用变化的主导类型,土地利用类型的变化主要表现为耕地、草地与其它土地利用类型间的相互转化。     

云南省陆地生态系统和土地利用类型的NDVI时空变化特征

研究不同陆地生态系统和土地利用类型的归一化植被指数(NDVI)时空变化特征,不仅可揭示基准年以来各生态系统和土地利用类型的变化情况,而且可为云南不同生态区的保护提供科学依据。基于SPOT-VEGETATION NDVI数据,利用一元回归和相关分析等方法,在ArcGIS平台下分析1999-2013年云南NDVI时空变化的基础上,以2000年云南陆地生态系统和土地利用为基准年,重点分析植被指数变化显著区域的各类陆地生态系统和土地利用类型NDVI的变化情况。结果表明,云南省国土面积六成以上区域的植被指数出现了显著的上升趋势,局部地区出现了下降趋势,其中,昆明、玉溪、红河、大理、德宏5个州(市)和曲靖市南部植被指数上升不明显,显著下降的区域主要是滇中地区;普洱市出现大面积连片上升区。植被指数上升的主要生态类型是农田、森林和草地生态系统,下降的是聚落、水体和湿地生态系统;从土地利用类型看,植被指数上升面积比例较高的是旱地、有林地、灌木林、疏林地和高覆盖度草地,下降面积比例较高的是城镇用地和其他建设用地。分析结果可为云南省生态保护提供科学依据。     

江西省社会经济数据和土地覆盖时空差异演化

基于江西省遥感影像数据和统计年鉴资料,利用地理信息系统技术(GIS),分析江西省1990—2020年社会经济和土地利用类型的时空差异,以摸清人口、经济和土地利用类型的逐年变化情况。结果表明：1)江西省GDP和人口快速增长,尤其是末期较初期GDP增长了近60倍,经济发展不平衡矛盾减弱。2)以南昌市为中心的环鄱阳湖区域在江西省经济发展中占据主导地位,部分设区市出现不同程度的经济热点区。3)江西省人口与GDP时空变化具有一定的相似性,人口分布密度高的区域GDP相对较高,反之亦然。4)江西省耕地、林地面积总和约占全省国土面积的90%。城乡建设用地面积变化最大,这与社会经济发展有明显关系,各种土地利用类型综合变化速率由大到小依次为城乡建设用地、草地、未利用地、耕地、水域、林地。     

赤水河流域生态环境状况遥感监测分析

利用多源卫星遥感数据,对贵州赤水河流域2021年生态环境状况进行监测,定量评估赤水河流域的生态环境状况。结果表明：1）赤水河流域生态环境状况EI指数为68.15,生态环境状况综合评价为良;2）赤水河流域贵州段的土地利用类型主要以林地和耕地为主,流域监测区内生境质量为I级,生物多样性丰富;3）流域NDVI平均值0.42,植被覆盖度高,固土护坡、水源涵养能力较强;4）流域雨水充沛,河网密布,水网密度高达6.8;5）流域土地坡度起伏大,监测区内中度以上土地侵蚀强度的土地面积约占49%。相比,流域污染负荷指数较低,生态环境治理成效持续显现。     

基于TM数据的湿地变化分析—以磴口县为例

利用2001、2006、2010年的TM遥感图像,采用目视解译的方法对磴口县湿地面积进行提取,结合气象数据,并对其变化进行分析。结果表明,2000—2010年,磴口县年降水呈现不及30a(1981—2010年)平均值的年份明显偏多,7—8月平均气温逐年上升;除内陆滩涂面积有所减少外,河流水体、湖泊坑塘水体以及湿地植被面积都有不同程度的增加,变化速率分别为2.06%、0.85%和4.65%,以湿地植被面积增加最为迅速。     

中国农田下垫面变化对气候影响的模拟研究

使用同期的美国国家环境预报中心/能源部(NCEP/DOE)再分析资料驱动区域气候耦合模式AVIM-RIEMS2.0,从遥感卫星图像资料中获取3期中国土地利用/覆盖数据中的农田植被类型,将其分别引入到AVIM-RIEMS2.0模式进行积分,研究中国农田下垫面变化对东亚区域气候的影响。结果表明:中国农田变化对气候影响具有冬季弱、夏季强的季节性变化,夏季气温和降水的差异在一些地区通过了95%的显著性检验;20世纪80年代农田扩张,林地、草地为主的植被类型转化为农田,植被变化区域的叶面积指数降低,反照率升高,且通过了95%的显著性检验,使得中国东部地区的气温由南到北呈现增加—减少—增加—减少的相间变化趋势,而降水的变化趋势大体相反;20世纪90年代农田面积减少,除东北地区外,农田变化引起的植被变化与80年代基本相反,叶面积指数变化、反照率以及由此导致的气候各要素也呈现大体相反的变化趋势;不同时期农田变化引起的植被类型转化的差异,使850 hPa风场变化趋势基本相反,可能是导致气温和降水变化趋势差异的主要原因之一。     

2000-2013年新疆植被覆盖变化多尺度遥感分析

基于中等分辨率成像光谱仪(MODIS)8 d 500 m分辨率地表反射率数据生成归一化植被指数(NDVI)时间序列,利用线性回归、转折点检测和Mann-Kendall趋势分析方法,分析2000—2013年新疆地区植被覆盖时空变化格局,并结合Landsat数据分析典型区域植被变化。研究结果表明：近14 a来,新疆地区植被覆盖整体呈波动型上升的趋势,植被改善区面积占全区的34.02%,恶劣区的占3.20%,其中2000—2003年植被明显增长、2003—2009年的波动下降及2009—2013年的逐渐回升,植被增长显著的区域主要分布在准噶尔盆地南部和塔里木盆地北部绿洲;大多数植被类型NDVI呈增长趋势,其中增长率最高的是作物、开放灌丛和混交林,6种主要植被类型常绿针叶林、混交林、开放灌丛、多树草原、草原、作物呈现出相似的NDVI变化趋势;在植被覆盖变化显著的4个典型区,NDVI变化受土地覆盖类型变化的影响,荒漠、草地被开垦成农田导致NDVI增加,城市建成区扩张导致NDVI降低。     

江苏省未来植被变化对“碳达峰、碳中和”的影响评价

在全国推进“碳达峰、碳中和”的政策背景下,包含碳汇的模型研究对指导减排具有重要意义。以江苏省为例,依据1997—2018年的年碳排放量数据建立ARIMA(5,2,0)模型,对2019—2060年的年碳排放量进行预测和估算。结果显示,江苏省年碳排放量在未来40 a内将保持波动上升的趋势。根据江苏省植被类型分布面积和相关植物的光合速率,得到每种植被类型的CO₂年吸收总量,进一步分析不同植被变化下的减排方案,评价未来植被变化对“碳达峰、碳中和”的影响。在植被可增加面积有限且仅种植光合速率较大的经济林的条件下：1)若2030年后CO₂排放量保持不变,排放量应控制在2030年的26.94%,植被面积需增加1.078×10⁹ m²才能在2060年顺利实现碳中和。2)若2030年后每年CO₂排放量与预测结果保持一致,2030年开始年排放量在预测结果的基础上减少81.06%,植被面积需增加1.081×10⁹ m²,可在2060年顺利实现碳中和。3)若...     

伊洛河流域土地利用/覆被变化格局分析

科学认识流域土地利用变化及其特征可以为流域水文变化、水环境变化、气候变化等研究提供基础。以1970—2010年伊洛河流域5期遥感影像数据为基础,利用GIS信息技术与空间分析技术,得到不同时期伊洛河流域土地利用/覆被特征,选取土地利用变化率指数、土地利用综合指数和土地利用动态度模型3个指标,分析了近40a来研究区的土地利用/覆被变化特征。结果表明,伊洛河流域土地利用以耕地为主,其次为林地。研究区土地利用处于发展期且土地利用变化处于快速变化水平,随着城镇化面积的逐年增加,流域耕地面积从1990年以后逐年减少,城镇工矿居民用地不断增加,其他如林地、草地和未利用面积变化基本保持不变。从不同的发展阶段来看,1970—1990年间,土地利用/覆被变化不太显著;1990—2000年流域土地利用变化以城镇工矿居民用地增加为主要特征;2000—2005年流域土地利用变化以耕地减少为主要特征;2005—2010年土地利用变化程度较2000—2005年有减缓趋势,但仍然呈现耕地减少、城镇工矿居民用地增加的特征。从不同的高程带来看,洼地和丘陵地带土地变化较剧烈,变化的主要特征为耕地减少、城镇工矿居民用地增加,而中山和高山地带,因为人类活动影响较小,土地利用情况变化很小。     

芦苇湿地与玉米旱地近地层小气候特征对比

湿地—大气之间通过物质和能量交换并相互作用形成特有的区域小气候特征,本文采用小气候梯度观测法对比分析了2015年辽河三角洲芦苇湿地与同纬度锦州地区玉米旱地的近地层(0—30 m)小气候特征。结果表明:2015年辽河三角洲芦苇湿地年平均气温为9.91℃,比玉米旱地年平均气温低0.58℃,湿地在春季、夏季和秋季具有降温作用,冬季具有保温作用。芦苇湿地和玉米旱地年平均气温的日变化范围分别为7.50—12.92℃、6.16—15.59℃,芦苇湿地平均气温振幅和层次间气温差小于玉米旱地,玉米旱地存在明显的逆温现象;芦苇湿地年平均相对湿度为64.58%,比玉米旱地年平均相对湿度高7.97%,芦苇湿地月相对湿度主要受水文和植被蒸腾作用的综合影响,芦苇湿地和玉米旱地平均相对湿度的日变化范围分别为51.78%—74.38%、41.00%—73.00%,二者均存在逆湿现象但高度不同;芦苇湿地春季风速为玉米旱地的两倍以上,风速随高度升高呈指数增大,芦苇生长季湿地具有较高的粗糙度,随高度降低风速下降明显,挡风作用明显好于玉米旱地。太阳辐射影响地表湍流是玉米旱地风速日变化的主要影响因子,芦苇湿地风速日变化体现了海陆热力差异的特点。芦苇湿地由于地表有水层覆盖,植被蒸散能力较强,叶面积指数较高,减小近地层气温和相对湿度的变化速率,可有效降低风速,调节区域小气候的生态功能比玉米旱地强,本文研究可为辽河三角洲湿地对区域气候形成的影响及其生态环境效益评价提供参考。     

基于EVI的中国最近10 a植被覆盖变化特征分析

通过对2000—2009年增强型植被指数(EVI)数据的分析发现:在过去的10 a里,中国的植被覆盖度明显增加,植被活动在增强。植被覆盖的年变化和季节变化特征如下:(1)10 a来植被覆盖地区的面积呈增加趋势,植被稀少地区的面积呈减少趋势;(2)无论是植被覆盖区还是全国平均,单位面积EVI年平均值都呈增加趋势;(3)在生长季节(夏季、春季)植被活动增加更明显,EVI增加速率按季节排列如下:夏季春季秋季冬季。植被覆盖的空间变化特征显示,尽管总体上中国植被覆盖呈增加趋势,但存在空间异质性。结合同期的温度、降水和森林资源清查数据,从两个方面初步解释了植被覆盖度增加的原因,即:温度的上升和春季降水量的增加;近年来中国开展的大型林业生态建设工程。     

长白山地区遥感生态指数时空变化及其气候响应

利用Google Earth Engine(GEE)云平台，在原有遥感生态指数（RSEI）基础上，选用增强型植被指数（EVI）代替原绿度指标中的NDVI，构建并计算2001—2020年长白山地区植被生长季RSEI，采用回归分析、波动分析、Hurst指数等方法，分析长白山地区RSEI时空变化特征并探讨其气候影响因素。研究表明：（1）2001—2020年长白山地区RSEI波动缓慢上升，生态环境质量整体呈上升趋势。RSEI多年均值空间分布具有明显的分异性，长白山保护开发区生态环境质量较好，通化市、白山市大部较差。（2）近20年长白山地区RSEI稳定性较差，生态环境质量较脆弱。未来生态环境趋势总体向好，但局部地区仍存在持续恶化态势。（3）长白山地区RSEI主要受降水影响较大，与降水呈显著正相关，与气温相关性不强。     

林甸湿地与所在区域4-9月小气候特征对比分析

利用对湿地生态环境、气候考察及2001～2002年4～9月林甸湿地2年的实时观测资料，系统分析了湿地与所在区域的主要气候特征和时间变化等规律，为保护湿地生态环境提供了科学依据。     

江西省生态质量气象评价及其动态变化分析

参照《生态质量气象评价规范(试行)》标准,以2008—2013年遥感晴空数据及相关气象、统计、调查等资料为数据源,对江西省生态环境状况进行气象评价,并对其动态变化进行分析。结果表明,2008—2013年,江西省生态环境状况整体处于良好水平,且生态质量逐年略有提升。其中,1)江西省植被覆盖度整体较高,并呈小幅上升趋势;2)湿润指数亦呈现小幅上升趋势,并且江西省降水随季节分布不均,春季湿润指数值平均最大;3)水体密度指数及土地退化指数较稳定,但存在季节变化;4)灾害指数随年度受灾程度不同有较大起伏,夏季是江西省遭受气象灾害较为频繁的季度。     

辽宁省植被覆盖度时空变化特征及其对气候变化的响应

基于MODIS-NDVI遥感数据集计算辽宁省2001—2019年植被覆盖度,并结合MODIS土地覆盖产品和辽宁省61个气象观测站气温、降水资料,重点探讨辽宁省5种主要植被类型的植被覆盖度时空变化特征及其对气候变化的响应.结果表明:(1)辽宁省多年平均植被覆盖度为0.48,且呈现"东高西低"的空间分布特征.近19 a来,...     

安徽省植被和地表温度季节变化及空间分布特征

卫星遥感广泛应用于宏观、大范围、动态连续的植被和地表温度监测研究。利用2001—2008年MODIS卫星遥感资料, 分析了安徽省归一化植被指数 (NDVI) 和地表温度 (LST) 的季节、月变化和空间分布特征,探讨了代表城市区域的NDVI和LST时空分布及其相关性。结果表明:安徽省NDVI和LST季节变化显著,具有典型地域特征;受当地气候影响,植被、农作物类型地域差异较大,导致LST季节变化以及空间分布不同;城市中心向郊区过渡时,植被覆盖度在不断增加,伴随着NDVI的增加,LST下降;城市LST明显高于郊区值,呈现热岛效应。研究表明,当地气候和植被分布共同决定了LST的分布状况,这将为安徽省合理进行农业区划、科学监测生态环境以及有效评估土地利用与热岛效应提供重要参考依据。