干旱区植被覆盖度提取模型的建立

本文通过分析遥感提取植被覆盖度的经验模型法、植被指数法和混合像元分解法,归纳了它们各自的优势、精度和存在的问题,指出了影响应用较广泛的植被指数转换法精度是全植被覆盖像元的选取。在此基础上提出了植被指数转换法的改进模型一利用高分辨率卫星图像的最大NDVI值作为均一像元的NDVI值替换中等分辨率卫星图像的NDVI值,建立植被覆盖度提取模型,从而通过中等分辨率卫星图像获取大范围植被覆盖度的方法。经实践检验,该方法简单、实用,适合于利用中等分辨率卫星图像进行大范围宏观监测。     

应用EOS/MODIS卫星资料反演与估算西北雨养农业区地表能量和蒸散量

应用定西地区的陆面过程野外观测资料和四次EOS_MODIS卫星资料,对典型的西北半干旱雨养农业区的基本地表特征参数进行反演,在此基础上对各能量通量和蒸散量进行估算,进而分别分析其季节和空间变化.结果表明：应用卫星数据估算的各参量的相对误差基本都在20%以内,其空间和时间变化基本反映了当地的实际情况;区域各通量和日蒸散量分布极不均匀,表现为四季相差比较大的单峰型变化特征,冬季最小、其次是秋季、夏春两季最大;与面积较大的中、低植被覆盖度区域相比,小范围的高植被覆盖度区域的地表净辐射、潜热和日蒸散量相对较高,土壤热通量和显热通量相对较低,并且都在春、夏季节表现得更加显著.低、中植被覆盖度区的各能量通量的季节变化不显著的特征反映了半干旱西北雨养农业区土壤的干土层相对比较厚的特征.     

1982～2006年中国东部植被覆盖度的变化

陆地植被是影响地表水热通量,乃至气候的重要因素,植被覆盖度是气候模式（陆面过程模型）中的关键参数。为更全面认识中国东部植被覆盖度变化的时空特征,以便于今后研究陆地植被变化对气候的反馈效应,利用NOAA AVHRR-NDVI数据集,采用像元二分模型法,计算了中国东部（105°E以东）1982～2006年的植被覆盖度,并对其空间分布特征与时间演变过程进行了分析。结果表明：（1）研究区多年平均植被覆盖度为0～84.2%,呈现南高北低、东高西低的空间分布特征,南北差异在冬季最大,夏季最小;（2）森林、灌丛、农业植被和草原的年平均植被覆盖度依次减小,分别是49.9%、44.7%、40.4%和31.1%,并且植被覆盖度的季节变幅也依植被类型而异,其中森林的季节变幅最大,达31.5%,其次是灌丛,为27.7%,草原的季节变幅最小,为15.3%;（3）1982～2006年中国东部超过74%的地区植被覆盖度呈增加趋势,其中黄淮海平原、关中地区以及东北平原增幅相对较大,前两个地区主要表现为春季和冬季增加,后一地区则主要表现为夏季和秋季增加;在植被覆盖度降低的区域中,长三角、珠三角的降低趋势最强。上述结论为进一步研究中国东部地-气相互作用提供了科学基础。     

自然生态环境遥感动态监测与GIS分析评价——以山西“煤田之乡”的乡宁矿区为例

以1990、2000和2007年三期遥感影像为主体数据源,选取有"煤田之乡"称誉的山西省乡宁县作为实验区,采用遥感与GIS相结合的手段,在建立生态环境评价指标体系的基础上,利用生态环境状况指数(EI),对研究区生态环境进行监测与评价。结果表明:(1)1990-2007年,实验区耕地面积持续减少;林地面积先减少后增加,总体上显著增大;草地面积先增加后减少,总体呈减少趋势;建筑用地面积持续增加;未利用地面积先增加后减少,总体呈减少趋势。(2)1990-2007年,高植被覆盖地区面积先减少后增大,低植被覆盖地区面积持续减少,中度植被覆盖地区面积有所增加。(3)1990-2007年,轻度土壤侵蚀面积先增大后减小,总体面积变化不大;中度侵蚀面积先减小,后显著增大,总体呈增大趋势;重度侵蚀面积先增大,后显著减小,总体呈减小趋势。(4)1990-2000年,实验区生态环境状况明显变差;2000-2007年,生态环境状况显著变好;1990年到2007年生态环境状况略微变好,总体上先明显变差,后显著变好。     

2001-2013年华北地区植被覆盖度与干旱条件的相关分析

基于MODIS-NDVI遥感数据以及地表气象数据,计算了2001-2013年华北地区的修正Palmer干旱指数（Palmer Drought Severity Index,PDSI）和植被覆盖度,总结出植被覆盖度以及PDSI的年际变化规律,从华北地区生态分区的角度分析了二者的相关关系。结果表明：① 华北平原的植被覆盖度呈南高北低、中部高四周低的分布特点,最低为内蒙古高原草原生态区的0.61,最高为淮阳丘陵地区的0.84;② 2001-2013年,华北平原整体植被覆盖度主要呈上升趋势,其中华北的北部、西部、南部山区及丘陵地带植被覆盖度主要呈上升趋势,而华北平原农业区以及京津唐城郊地带植被覆盖度呈下降趋势;③ 华北地区的东北部有变潮湿的趋势,南部则有变干旱的趋势,其他地区干旱条件变化不明显;④ 华北地区植被覆盖度与气候干旱程度的平均相关系数为0.20,73.37%的地区相关系数为正,正相关关系最为明显的地区为华北地区的西北部,而北京、天津、以及河北省与河南省一级、二级城市的城郊地区相关系数多为负值。⑤ 在华北大部分地区,夏季和秋季的气候干旱条件对植被覆盖度的影响最为明显。     

基于时间序列遥感数据的西藏山南地区植被覆盖变化特征分析

基于2002-2013年长时间序列MODIS-NDVI遥感数据,采用Mann-Kendall检验、多元回归分析、GIS空间分析等方法,分析了西藏山南地区植被覆盖的时空变化特征,并结合地表温度和降雨量数据,采用植被-气候时空关系模型,定量分析了气候变化和人类活动对植被覆盖变化的相对贡献率。结果表明:(1)2002-2013年山南地区年均植被覆盖度在60.16%～63.26%波动,山南地区的高、中高、中等、中低、低植被覆盖度区域占比分别为40.96%、14.07%、14.93%、14.16%、15.88%。(2)近12年来,西藏山南地区植被覆盖的变化趋势大体处于平稳状态,植被覆盖度下降区域占总面积的11.8%,植被覆盖度上升区域占3.18%。(3)气候变化是影响植被生长的决定性因素,但人类活动可在短期内加快植被变化速率。在植被覆盖度下降区域,气候变化和人类活动的贡献分别为93.75%和6.25%;在植被覆盖度上升区域,气候变化和人类活动的贡献分别为76.57%和23.43%。     

青海省都兰县察汗乌苏绿洲植被覆盖度变化研究

为研究青海省都兰县察汗乌苏绿洲植被覆盖度变化,利用归一化植被指数NDVI提取察汗乌苏绿洲不同时期的植被覆盖度等级图,定量分析评价植被覆盖度的多年变化。结果表明,近16 a来,察汗乌苏绿洲植被覆盖度总体呈现波动增长趋势,2001—2006年期间各植被覆盖等级变化幅度明显高于1990—2001年期间的变化幅度,1990—2001年植被整体向好的方向发展,有50 017.50 hm2的极低覆盖度植被转变为更高覆盖度植被,2001—2006年增加了6 026.85 hm2的极低覆盖度植被,并有4 048.47 hm2的高覆盖度植被减少,说明仍存在局部退化。影响都兰县察汗乌苏绿洲植被覆盖度变化的主要因子是生态工程措施、气候因素和水资源因素。研究结果可以为该区域植被恢复和荒漠化防治提供理论支撑。     

柴达木盆地6.0kaB.P.,2.5kaB.P.和现代的植被覆盖度重建

研究区位于青海柴达木盆地及其邻近地区,本文利用MODIS的植被覆盖度栅格数据,对区内的286个表土花粉样品进行覆盖度估算的误差与精度检验,并且选取了尕海湖和青海湖6.0kaB.P.,2.5kaB.P.和现代的3个时间片段进行裸地、草地和乔木覆盖度变化的研究。冰消期以来的气候变化必然导致荒漠－草原－森林草原的边界发生位移,钻孔第四纪花粉数据的植被覆盖度重建是一个新的尝试,它可以为该地区植被带的位移和季风变化提供重要的环境替代指标。本文采用经验正交函数(EOF)对多变量花粉数据进行了组合变换,然后采用弦距离类比法获得覆盖度的定量重建值。两个钻孔的花粉－覆盖度转换结果清楚地揭示出柴达木盆地6.0kaB.P. 时期较为湿润,而2.5kaB.P.和现代较为干旱,其中青海湖在6.0kaB.P.的乔木覆盖度达到6.13%,而到了2.5kaB.P.和现代降至0.5%左右。尕海的草地覆盖度在6.0kaB.P.达到46.87%,而到了2.5kaB.P. 降至21.75%和现今的0%。本研究结果证明,采用表土花粉数据作为标准数据集来进行古代植被覆盖度转换是可行的,该方法相对于A/C比值对指示干旱程度方面更具有说服力,在季风边缘区和农牧交错带的环境变迁定量化研究方面具有较大的潜力。     

农业气象灾害损失评估方法及其在产量预报中的应用

该文提出了以无气象灾害时农作物应当达到的期望产量为基础来评估农业气象灾害损失的问题。介绍了期望产量和因灾减产量的确定方法,依据因灾减产量与相应年份农作物不同生长期所发生的气象灾害的强度、覆盖度以及作物对灾害的敏感度等关系,建立起因灾减产量的结构型统计评估模式。     

无人机多光谱数据反演叶面积指数方法研究

利用顾及敏感性分析的PROSAIL模型和植被指数模型,以青岛地区玉米作物为研究对象,对无人机多光谱影像的叶面积指数反演进行研究.反演结果显示顾及敏感性分析PROSAIL模型的R2为0.79,GNDVI植被指数反演结果的R2为0.82.实验表明利用无人机多光谱数据可进行玉米叶面积指数的反演,且效果较好.