基于混合像元分解的毛乌素沙地红碱淖面积提取及变化监测

 基于混合像元分解法,利用Landsat卫星遥感数据提取红碱淖湖面面积,监测36 a来红碱淖湖面面积的动态变化。结果表明,1973—2009年红碱淖湖面面积总体减小19.7 km2,变化率为-34%。20世纪70年代,湖面面积较大且变化率较小,1974年湖面面积最大,为59.97 km2;80年代湖面面积开始大幅减小,变化率为-12.4%;90年代湖面面积缩小变慢,变化率为-10.6%;21世纪初,湖面面积萎缩迅速加快,变化率达-16.6%,2009年湖面面积仅为38.33 km2。2001—2002年内湖面面积变化情况监测表明,3—5月湖面面积较大,6—11月湖面面积逐渐缩小。2001年11月到2002年3月,湖面面积处于增大期,变化率为+2.2%;2001年5—11月、2002年3—11月面积缩小,变化率分别为-4.4%、-4.1%。     

红碱淖面积时空演变规律及保护措施成效

红碱淖是中国面积最大的沙漠淡水湖,也是全世界最大的遗鸥繁殖和栖息地,2012年被列为全国重点保护湖泊,保护工作对于当地的生态环境和重点保护鸟类繁衍都具有十分重要的意义。在遥感和观测数据的基础上,构建了1986-2018年高精度的长时间序列湖泊面积连续监测数据集,并在此基础上研究其时空演变规律以及与自然因素和人类活动的耦合关系,同时实现了针对2012年以来实施的保护措施的成效监测。结果表明:(1)1986-2018年红碱淖面积经历了波动期-萎缩期-增长期,总体呈现萎缩趋势。(2)红碱淖的萎缩原因以人为为主\,自然为辅。其中人为因素主要由上游河流建设水库、工业发展用水和植被生长所需用水增加组成。(3)从水量平衡的角度分析,湖泊萎缩期自然因素贡献率为18.26%,人为因素贡献率为81.74%。湖泊面积增长期气候因素贡献16.76%,人为因素贡献83.24%。(4)2012年以来实施的保护措施,已经初步取得成效。主要体现在通过人工增雨和上游水库地面生态补水促使红碱淖面积在2016年出现了2006年以来的首次正增长。建议人工增雨和地面生态补水常态化,来有效抑制红碱淖面积的萎缩,使湿地生态得到长期持续性恢复。     

人类活动和气候变化对红碱淖植被覆盖变化的影响

利用GIMMS NDVI、SPOT VGT两种归一化植被指数(NDVI)数据和气候资料对红碱淖地区植被覆盖变化、气候变化进行了研究, 从气候变化和人类活动的角度分析了植被覆盖变化的原因。结果表明,1957—2007年期间红碱淖地区温度上升趋势显著,降水经历了由少许的增加转向减少的过程,进入了一个相对干旱气候态。1982—2007年期间红碱淖地区植被覆盖变化趋势是在波动中逐渐增加,大致经历了4个阶段：①1982—1988年植被覆盖持续增加;②1989—1998年小幅波动,相对稳定;③1999年植被覆盖迅速下降,1999—2001年维持较低值;④2002年快速增加到较高水平,2007年达最大值。气候变暖使春季生长季节提前、秋季生长期延长。春季的降水量对春季的植被覆盖影响明显,春夏之交降水量对NDVI的影响存在一个月的滞后现象。生长季的降水量变化趋势与植被覆盖的变化趋势相一致。夏季温度上升加速了地表蒸散发过程,同时降水具有减少的趋势,干旱对植被生长有抑制作用,夏季的植被覆盖却在显著增加。     

盘锦湿地翅碱蓬景观变化的遥感监测与分析

近年来由于各种因素的干扰,盘锦红海滩的翅碱蓬出现了严重的退化现象。为分析翅碱蓬的空间分布特征及消长规律,利用2013—2016年高分1号卫星影像提取了盘锦湿地翅碱蓬空间分布特征信息,结合景观指数定量分析翅碱蓬的动态变化过程,同时结合近10年的气象资料以及人类活动状况综合分析翅碱蓬退化消失的原因。结果表明:(1)利用GF-1号卫星遥感影像对盘锦湿地进行动态监测,可以清楚地表达地物目标的纹理特征及细节变化信息,快速实现大面积湿地的遥感信息提取;(2)4年间盘锦湿地的翅碱蓬群落面积明显减少,2016年总面积已不足9 km2,景观破碎程度随时间的变化在不断增大,呈现严重的破碎化和退化萎缩趋势;(3)近10年的气象数据总体呈气温升高、降雨量减少的态势,改变了翅碱蓬的生存环境,频繁的人为活动使翅碱蓬的生长环境进一步遭到破坏。     

基于面向对象法的Landsat 8影像山区细小水体提取方法

利用Landsat系列影像提取水体的方法有很多种,细小的水体漏提或误提现象严重,依靠单一的方法难以取得突破。本研究结合现有的方法提出一种新的思路:1)基于DEM数据提取河网数据;2)辅以河网缓冲区数据将Landsat 8影像的1-7波段和全色波段用于多尺度分割,根据形状特征提取线状的细小水体;3)假设2.5 m分辨率影像提取的结果为实际水体,与基于像元的MNDWI法进行对比。结果表明水体的总体提取精度提高11.7%,细小水体提取比例从13.3%上升到59.6%,因此本方法简单易行,有利于线状的细小水体提取,可在一定程度上减少山区细小水体的漏提,提高水体提取整体精度。     

南方典型红壤水土流失区地表裸土动态变化分析——以福建省长汀县为例

基于遥感数据和改进的双重指数法,从裸土面积、裸露强度和破碎度三方面研究了福建省长汀县1988~2010年的地表裸土时空变化。研究表明,该县近22 a的水土流失治理已大大减轻了地表的裸露程度,地表裸土面积从175.5 km2减少到86.6 km2;地表裸露强度从0.487下降到0.383;裸土破碎度从0.103上升到0.207。在1988~1999年和1999~2010年的2个时间段里,裸土面积的变化呈现逐渐减少,减速加快的趋势,客观地反映了长汀县水土流失治理的重要扶持政策所产生的积极效应。     

基于Landsat-TM和MODIS的非洲水体分布格局研究

卫星遥感是进行洲际或者全球尺度内陆水体信息提取的最有效、最为切实可行的技术手段。作为全球水资源较为匮乏的大洲,以遥感技术进行非洲内陆水体信息提取研究具有重要的应用价值。文章以2010年Landsat TM/ETM+卫星遥感影像数据为基础,辅以MODIS遥感影像,基于面向对象的分类方法,选用归一化差值水体指数（Normalized Difference Water Index,NDWI）及波段组合（Band 4/Band 2）进行水体信息提取。并根据不同气候区,选取4个典型区,监测年内水体的变化情况。结果表明：1）非洲内陆水体面积为311 479.2 km2,其中湖泊总面积为209 018.5 km2,占水体总面积的67.1%;河渠总面积64 550.1 km2,占20.7%;水库坑塘总面积37 910.7 km2,占12.2%。非洲拥有水库211个,总面积13 438.7 km2。2）撒哈拉以南的非洲是水体主要的分布区,统计分析表明约97%的水体分布在该地区。3）热带沙漠气候区湖泊面积呈减少趋势,热带草原气候区湖泊受干湿季节影响上下波动较大,热带雨林气候区和地中海气候区湖泊面积变化较小,总体上4个典型区水体面积变差系数＜10%。     

近40 a巴丹吉林沙漠腹地湖泊面积变化及其影响因素

 利用1973、1990、2000年和2010年4期Landsat遥感影像资料为信息源,运用目视解译和波段比值的方法得到不同时相巴丹吉林沙漠腹地湖泊信息,分析其变化特征,结合沙漠周边降水数据,通过水量收支平衡关系对湖泊群变化因素进行了初步探讨。结果表明,沙漠湖泊在各时期发生了不同程度的萎缩。1973—2010年间,湖泊总数由94个减少到82个,共减少了12个,总面积减少了3.69 km2。其中,1973—1990年间湖泊萎缩最快。对沙漠湖泊面积进行统计分级后发现,湖泊的萎缩主要发生在面积小于0.2 km2的湖泊中,萎缩速率由快到慢;面积大于0.9 km2的湖泊面积发生不同程度的波动。湖泊群面积变化基本不受人为因素影响,也不是当地气候变化直接作用的结果,地下补给源水量变化是导致湖泊面积变化的主要因素。     

陕西红碱淖湿地湖心岛生境修复与遗鸥种群保护

2014年和2017年冬季,将红碱淖湿地原遗鸥繁殖湖心岛D、E半岛分别进行分割,使其重新修复成4个湖心岛。结果表明:2015年D岛成功繁殖200余巢,2018年和2019年分别成功繁殖2 600余巢、2 700余巢。2018年恢复后的E岛遗鸥尝试性筑巢几十巢,2019年成功繁殖遗鸥800余巢。通过湖心岛的生境修复,扩大了适宜遗鸥繁殖的湖心岛数量和面积,红碱淖遗鸥繁殖种群的数量明显增加,有助于缓解因湖心岛减少导致遗鸥繁殖数量承载力不足的问题,为实现红碱淖遗鸥繁殖种群的恢复和有效保护提供科学依据。     

基于MODIS数据的西台吉乃尔盐湖水体提取及水域面积的监测

西台吉乃尔盐湖具有丰富的镁锂资源,受补给、降水、水文地质条件及人为因素的影响,理化性质和面积有较大变化。通过在湖表水和干盐滩进行样本点采集,统计分析盐湖水体的光谱特征,然后根据MO-D IS数据第1、2波段的反射率和NDVI设定的阈值提取水体,进行水域面积动态变化的监测,结合气象资料,对比分析了西台湖面积的变化情况和原因,对盐湖水体的提取、湖区矿产持续开发利用和水体保护具有一定的指导作用。