GLOPEM 与MOD17A3NPP的比较

GLOPEM 和MOD17A3NPP产品广泛用于分析全球和区域碳循环与碳扰动、土地利用变化、气候变化和自然资源管理等研究工作中,但这两种NPP产品存在明显不同。为了了解这两种产品的差异,以陕西省为例,对2000年的GLOPEM 与MOD17A3的NPP进行比较分析。结果表明:(1)陕西省GLOPEM NPP和MOD17A3NPP空间分布趋势一致,均呈现自北向南逐渐增大的趋势;(2)GLOPEM NPP普遍高于MOD17A3NPP,GLOPEM NPP是MOD17A3NPP的1.95倍;(3)两种产品的高值区出现的区域不同;(4)GLOPEM NPP的值域比MOD17A3NPP大,频率分布都呈现双峰型; (5)仅草甸植被的两种NPP比较接近,其他植被类型GLOPEM NPP是MOD17A3NPP的1.5~2.81倍。本研究结果为了解陕西省NPP状况丰富了数据信息和理解视角。
 

     

我国南水北调东线地区陆地植被NPP变化特征

基于EOS/MODIS（TERRA）卫星遥感资料,讨论中国南水北调东线地区陆地植被年均净初级生产力（NPP）的变化特征。结果表明,2000-2004年该地区的陆地植被年均NPP的变化范围为0～1494 g/(m2·a),5 a平均值为395.06 g/(m2·a)。对不同植被的年均NPP分析表明,常绿阔叶林的NPP最大,草地最小。气温是影响该地区陆地植被NPP变化的主要因素,未来南水北调东线地区地表水资源的减少不会对陆地植被的生长产生明显影响。     

GLOPEM与MOD17A3NPP的比较

GLOPEM和MOD17A3NPP产品广泛用于分析全球和区域碳循环与碳扰动、土地利用变化、气候变化和自然资源管理等研究工作中,但这两种NPP产品存在明显不同。为了了解这两种产品的差异,以陕西省为例,对2000年的GLOPEM与MOD17A3的NPP进行比较分析。结果表明;（1）陕西省GLOPEMNPP和MOD17A3NPP空间分布趋势一致．均呈现自北向南逐渐增大的趋势;（2）GLOPEMNPP普遍高于MOD17A3NPP,GLOPEMNPP是MOD17A3NPP的1．95倍;（3）两种产品的高值区出现的区域不同;（4）GLOPEMNPP的值域比MOD17A3NPP大,频率分布都呈现双峰型;（5）仅草甸植被的两种NPP比较接近,其他植被类型GLOPEMNPP是MODl7A3NPP的1．5～2．81倍。本研究结果为了解陕西省NPP状况丰富了数据信息和理解视角。     

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。     

重庆地区年气温与降水量变化特征及对NPP的影响

选取重庆34个测站1959—2001年共43年逐月平均气温和降水量资料, 利用Thornth-waite Memoriae模型, 即根据植物生物产量与年平均气温、年降水量之间的关系用实际蒸散量估算NPP (净第一性生产力), 采用EOF及MHF小波等方法分析重庆地区年平均气温、降水量及NPP的时空变化特征及相互关系, 最后采用Thornth-waite Memoriae模型分析气温、降水变化对NPP的影响, 并结合未来气候预测结果对NPP的变化进行了预估。结果表明:重庆区域的年平均气温、年总降水量及NPP空间变化均比较有规律, 在整个时间域内, 气温呈下降趋势, 而降水变化趋势不明显, NPP略有下降, 但它们都具有明显的阶段性变化特征, NPP与降水的变化趋势比较一致; 在不同时间尺度上, NPP的变化趋势与降水接近, 在10年时间尺度以下时, 它与气温变化关系不明显, NPP与降水的年际振动特征明显, 而气温的年代际振动特征较显著; 重庆地区“暖湿型”气候对NPP增加最有利, 而“冷干型”气候对NPP增加最不利, 未来50年内重庆地区气温及降水变化趋势将有利于NPP的增加, 2030年前后可能达到最大值。     

2000-2016年赤水河流域植被生态质量变化分析

为研究中国西部赤水河流域植被生态质量变化特征,本文基于MODIS归一化植被指数（NDVI）和气象监测资料,获取了中国西部赤水河流域2000-2016年植被覆盖度、净初级生产力（NPP）以及植被生态质量指数变化数据,并对17年期间植被生态质量时空变化进行分析。结果表明:（1）植被覆盖度均值从2000年的55.4%提高到了2016年的67.4%,覆盖度呈平均每10年增加6.8%的变化趋势;（2）植被NPP均值从2000年的864 gC/m2提高到了2016年的1024 gC/m2,NPP呈平均每10年增加63 gC/m2的变化趋势;（3）近年来植被生态质量显著提高,2016年植被生态质量为2000年以来最好,植被生态质量指数高达83.7。     

基于Terra和NPP卫星的NDVI产品在呼伦贝尔地区植被监测中的对比

为了探索基于多源卫星产品组建长时间序列NDVI并开展生态监测与灾害评估的可能性,利用相关系数、均方根误差、标准差和平均偏差等方法,结合泰勒图,对呼伦贝尔地区2012—2021年基于Terra和NPP卫星逐16 d的NDVI产品进行比较。结果表明：NPP/NDVI的多年均值略高于Terra/NDVI,两者在草原植被类型下的一致性最优,其次为耕地,森林植被的一致性较差。在呼伦贝尔非植被生长季,Terra/NDVI与NPP/NDVI的偏差主要集中在森林,且以Terra/NDVI偏高为主。在植被生长季初期2种NDVI产品的偏差呈现零散、随机分布,中期的偏差相对较小,生长季后期则以Terra/NDVI小于NPP/NDVI的负偏差为主。虽然2种卫星产品的总体偏差不大,但在开展NDVI的距平分析或计算VCI等指数时,较小的偏差会被放大。呼伦贝尔草地在考虑两种NDVI产品偏差纠正的前提下基本可替代使用,而耕地、林地植被的协同应用仍需谨慎。     

2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应

气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集,运用统计分析方法,从平均态、线性趋势、时间序列、相关性等方面系统分析了2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应。结果表明:中国区域NDVI在平均态上呈现从东南向西北递减的空间分布,受降水生长季的影响,东部地区植被指数明显较大;我国大部分地区NDVI呈现增加的趋势,其中湿润半湿润地区NDVI增长幅度为0.037·(10a)^-1,而在干旱半干旱地区变化较小[0.013·(10a)^-1]。NDVI的变化与气候驱动因素的相关性存在一定的区域差异,其中:NDVI与气温变化在东南沿海、东北东部以及青藏高原北部等地区呈现出显著正相关,而在青藏高原南部等地区呈现微弱的负相关;除青藏高原、塔里木盆地和东北北部等地区外,NDVI与降水量在全国大多数地区呈正相关。从全国平均来...     

2000-2022年黑龙江省森林植被生长季内生态状况分析

为研究2000-2022年黑龙江省森林生长季（5-10月）生态状况的变化特征,利用卫星遥感、气象及地理信息等资料进行分析,结果表明：2000-2022年生长季,黑龙江省森林植被覆盖度整体呈增加趋势,2012年以来,全省森林平均植被覆盖度均处于较高水平。森林生态状况整体向好,植被生态状况偏好区域面积占全省面积的比例呈显著增加趋势,且自2012年以后,偏好区域面积增加尤为明显。2022年生长季,黑龙江省大部分林区植被覆盖度高于75%。其中,黑龙江省中部、南部、东部林区及大兴安岭地区中部部分林区的植被覆盖度较高;森林生态状况整体中等偏好,偏好区域主要位于小兴安岭、长白山、完达山等林区。     

巴音布鲁克草原植被生长气象条件指数变化特征

利用巴音布鲁克气象站1958--2012年4—9月各旬日照、气温、降水量资料,应用模糊数学方法,构造了影响巴音布鲁克天然草地植被生长的光、热、水函数,计算植被生长气象条件指数,分析了光照、热量、水分条件指数及综合气象条件指数的变化特征。结果表明,巴音布鲁克草地植被生长的光照条件较稳定,热量和水分条件是限制因子,热量条件呈明显线性增加的趋势,水分条件年际波动较大,无明显线性趋势;综合气象条件指数年际波动大,气候倾向率分析呈明显线性增加的趋势,2004年发生了明显的增加突变,近10a气象条件有利于草原植被生长。     

1981-2008年中国陆地植被NPP对气候变化响应的敏感性试验

在验证CENTURY模型对中国陆地植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)模拟能力的基础上,利用该模型探讨了1981-2008年中国陆地植被NPP的年际变异和变化趋势对CO₂浓度、温度和降水变化的响应。结果表明,中国陆地植被NPP对不同气候因子的响应程度存在明显不同。其中,CO₂浓度变化对植被NPP年际变异的影响不显著,但能够引起中国大部分地区植被NPP趋势系数增大;温度对中国中高纬度地区植被NPP的年际变化影响显著,但就全国范围而言,植被NPP年际变异对温度变化的响应程度总体低于对降水变化的响应程度;降水变化是对中国植被NPP变化趋势起主导作用的气候因子。此外,综合考虑温度和降水变化的影响发现,植被NPP变化趋势的响应特征类似于降水单独变化时植被NPP变化趋势的响应特征。     

1970—2013年石家庄地区霾变化特征

利用1970—2013年石家庄地区17个县市的地面气象观测资料分析了霾的空间变化特征。结果表明:1970—2013年石家庄年霾日数的区域分布变化较大,由中东部平原霾日数多、西北部山区霾日数少的分布转变为西南部地区霾日数多、中东部地区霾日数少,这种空间分布在2010年后更显著。随着经济快速发展,石家庄市西部山区丰富的矿产资源被开采,大量排放的SO2、NOX和VOCS等污染物发生光化学反应,有利于气溶胶的转化形成;除本地污染物排放外,受太行山阻挡,在一定天气背景下东南部地区污染物向山前汇聚,区域性污染输送也是西部山区污染严重的成因。石家庄地区持续性霾事件日数占霾总日数的50%以上,霾持续日数超过4d和8d分别为中等持续性霾事件与极端持续性霾事件;中等持续性霾事件年平均发生次数为9.8次,极端持续性霾事件年平均发生次数为1.6次。以南—东北向铁路线为分界,石家庄区域呈中东部和南部县市(无极、正定、藁城、栾城、赵县)极端持续性霾事件较多、西北部3县市(平山、行唐、灵寿)和东部3县市(晋州、深泽、辛集)极端持续性霾事件少的分布。石家庄市中等持续性霾事件在12月和1月发生次数最多,6—8月中等持续性霾事件发生最少;极端持续性霾事件主要出现在11月至翌年2月,其中1月极端持续性霾事件发生的可能性最大,年平均发生次数为0.4次,其他月份极端持续性霾事件年平均发生次数不足0.2次,极端持续性霾事件的发生概率较小。     

淮河流域1914—2013年气候干湿变化特征

利用淮河流域1914—2013年标准化降水蒸散指数(SPEI)研究流域的气候干湿变化、干旱的时空分布和周期特征,结果表明：流域的年际和年代际变化均呈湿润化趋势;四季中,除秋季外均通过了Mann-Kenddall趋势检验(0.05显著性水平),秋旱最易发生。干旱空间分布非常不均匀,不同程度的干旱频率有较大的地区差异,中旱频率高值区位于流域西北以及东北部,重旱频率由北向南递增,极旱频率在流域内较小,高值区域位于流域的东南角。流域均呈湿润化趋势,但西部、东部和北部边界一带湿润化趋势不明显。淮河流域存在35～65 a、17～30 a、3～7 a的三类尺度的干旱周期,以55 a为第一主周期。     

2000—2021年江西省植被生态质量时空分布及其与气候因子的关系

基于卫星遥感数据和气象数据,采用距平分析、趋势分析、相关性分析等方法,分析了2000—2021年江西省植被生态质量时空变化特征,及其与气温、降水、日照等气候因子的关系。结果表明：1） 自2000年以来江西省植被生态质量整体改善明显,植被净初级生产力和生态质量指数呈明显上升趋势,年平均分别增加3.92 gC/m2和0.4,尤其2011年以后植被净初级生产力和生态质量指数处于较高水平,其中2018年最佳。2） 江西省植被生态指标低值区域位于城区周边,以及由长江和江西五大河流域的泥沙沉积形成的、以鄱阳湖为中心的冲积平原,中值区域位于中南部丘陵,高值区域分布于省境边陲山脉。3） 江西省植被生态指标与年降水量、年平均气温呈显著相关关系,与日照时数相关性不显著。与气候因子的相关性呈现地域差异,南部区域受气温影响较为明显,而中部盆地和东北区域受降水量影响更为明显。     

1955—2000年南雄日照时数的变化特征

选用广东南雄国家基准站1955—2000年日照资料,分析了南雄年、季日照时数的变化趋势、突变以及周期特征。结果表明:南雄年、季日照时数均随时间减少,年日照时数以-11.1 h/年的速度呈显著减少趋势发展;年代日照时数自20世纪60年代的最大值逐年代波动减小,到90年代达最小值;年、春及夏季日照时数在时间序列上存在明显的突变,其突变减少分别发生于1992、1978、1991年;年日照时数变化在32、12和5年时间尺度上存在周期振荡。     

2000-2017年甘南牧区植被变化特征及其影响因子

基于MOD13A3数据,建立2000-2017年甘南牧区植被覆盖时空数据集,分析了甘南牧区植被的时空分布及其变化特征,并利用同期气象数据探讨气象因子对其影响。结果表明,甘南牧区植被水平上呈南多北少的分布格局,与降水量分布基本一致;垂直分布上南部随海拔升高植被减少,北部随海拔升高植被增加。总体上,甘南牧区植被覆盖有增加趋势。气温、降水与日照时数是影响甘南牧区植被变化的重要因子,但2011年以后气温、降水及日照时数对植被变化的影响有所降低,其中5-6月降水量对亚高山草甸区植被变化的影响由显著正相关转为负相关。     

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,...     

1971—2013年长兴年降水结构时空变化特征

利用长兴地区1971—2013年逐日降水量资料,采用趋势分析、功率谱分析和GIS空间分析,探讨反映年内降水结构的2类指标:不同强度降水日数和降水相关极值的时空分布规律。结果表明:近43 a来,降水量变化呈微弱减少趋势,减少速率为6.61 mm/10a;不同强度降水日数变化差异明显,其中总降水日数和小雨日数呈显著下降趋势,减少速率分别为3.38 d/10a、3.17 d/10a,相比而言,中雨日数和大雨及以上日数呈波动趋势,变化不大。2002—2013年,最大连续降水量和最大日降水量较多年平均水平偏低,但呈现为显著上升趋势,上升速率分别为133.62 mm/10 a、46.37 mm/10a。准2~3 a是长兴年降水量最为明显的振荡周期。空间分布上,不同强度降水日数和降水极值大体上呈南北高、东西低的态势,高低中心分布差异特征明显,高值区主要位于和平以南、白岘和顾渚等地区,低值区主要在林城和小浦以西、长兴东部环太湖等地带。     

1993—2013年中国地面太阳辐射的变化特征

根据1993—2013年中国15个省份16个站点的辐射观测数据,采用线性倾向估计分析了近20年来中国不同地区的地面太阳辐射的变化特征,并分析了散射系数（散射辐射和直接辐射之比）的变化情况。结果表明：1993—2013年间地面太阳总辐射在西部和东北地区呈上升趋势,在中部和东部地区呈下降趋势。直接辐射在中部地区呈上升趋势,在其他地区表现为下降趋势。散射辐射和散射系数除了新疆的乌鲁木齐和甘肃的兰州减小外,在所有地区几乎都呈上升趋势。散射辐射最大在东南沿海地区,最小在西北（新疆的乌鲁木齐）,但是散射系数在中东部地区相对较大。