基于Landsat影像的木里煤田矿区植被覆盖提取及时空变化分析

木里煤田地处青藏高原典型生态环境脆弱地带的大通河源头,本文以Landsat影像为数据源,基于归一化植被指数像元二分模型估算木里煤田矿区1990-2016年植被覆盖度,监测其动态变化及时空发展规律。研究发现,1990-2016年矿区裸土及低植被覆盖面积增加156.60 km^2,中植被覆盖面积增加153.37 km^2,高植被覆盖面积减少309.99 km^2。动态监测结果表明,1990-2016年木里煤田植被覆盖呈现严重退化趋势,退化最明显区域出现在矿区周边;时空格局变化分析结果表明,矿区植被覆盖等级逐渐向低植被覆盖等级转变,植被覆盖区域面积逐渐缩小。通过监测木里煤田矿区植被覆盖动态变化并分析其时空变化特征,为研究区生态环境修复,土地复垦等工作提供相关数据参考及技术支撑。     

植被覆盖异常变化影响陆面状况的数值模拟

利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3．0，通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数（LAI，leafareaindex）异常变化对陆面状况的可能影响，结果表明，植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。（1）植被LAI的异常变化主要影响太阳辐射在植被与地表之间的分配，以及地表的感热、潜热通量。植被LAI增大，能够引起植被吸收的太阳辐射增加，而到达土壤表面的太阳辐射减小，并导致植被的蒸发、蒸腾潜热通量增加，造成地表的蒸发潜热和感热通量不同程度的减小。（2）植被LAI增大时，植被对降水的拦截和植被叶面的蒸发增大，植被的蒸腾作用也明显增强；植被LAI增加会使得热带地区各个季节的土壤表面蒸发、地表径流减小，而土壤湿度有所增加；LAI增加造成中高纬度地区土壤蒸发的减少主要出现在夏季；LAI增加还能够引起中高纬地区冬、春积雪深度不同程度的增加，造成春末、夏初地表径流的增加。（3）植被LAI增加能够使得叶面和土壤温度有所下降，但植被LAI的变化对叶面、土壤温度的影响相对较小。     

黄土高原不同生态类型NDVI时空变化及其对气候变化响应

了解植被的时空变化及其气候主控因子可为植被保护和恢复提供重要的理论依据。基于MOD13A1和气象数据,分析了黄土高原Normalized Difference Vegetation Index （NDVI）时空变化特征,探讨了NDVI对水热条件在不同时间尺度的响应特征。结果表明：黄土高原植被覆盖状态正在不断的改善,气候呈暖湿的发展趋势;83.77%的植被退化区（退化区面积占研究区总面积的5.79%）海拔<2000 m且退化类型以不显著减少为主,不同覆被类型的退化区海拔分布及退化比例差异明显,湿地的退化面积比最高（23.91%）、其次耕地（11.88%）。年尺度上,NDVI与降水呈正相关的面积高于气温,约75.06%的区域受水分条件控制;灌木地（海拔分布<2200 m）、耕地（<3000 m）、草地（<3000 m）和裸地（600~3700 m）等植被生长受水分条件影响;森林（<1000 m、1700~3700 m）和湿地（>2500 m）的植被生长受热量影响。月尺度上,黄土高原植被NDVI对热量响应以滞后1个月为主,不同植被对水热响应的滞后性差异明显,草地、湿地、耕地和裸地对热量响应以滞后1个月为主;森林和灌木地则表现水热同期的特征。伴随滞后时间的推移,水分主控面积逐渐降低,热量成为影响植被生长的主要因素,水热主控及响应滞后性分布受海拔影响明显。     

Late Holocene vegetation in the Azraq Wetland Reserve, Jordan

Shifts in aquatic and terrestrial vegetation associations and hydrology during the past > 3100 yr are indicated by the pollen and sediment sequences in a core retrieved from the Azraq wetland, Jordan. The pollen sequence provides evidence for a relatively stable wetland during the period of study until ca. AD 1400 when the wetland apparently declined as desert shrubland expanded. Springs continually supplied fresh water that maintained the shallow pools and marsh. In periods of increased winter precipitation, runoff from the surrounding wadis may have inundated the wetland and deposited silts and clays. During dryer episodes the influx of winter storm water would have been much less but the springs would have still provided water to the wetland and deposited peat. This is shown by the sequences of clay, silty and sandy clay loam, and peat in the core.     

植被混凝土生态防护技术在高陡边坡上的应用

针对工程活动形成的高陡边坡,采用植被混凝土生态防护技术进行治理覆绿效果显著。利用植被混凝土生态防护技术,对植被混凝土基材配方及技术指标进行分析,为施工做准备,明确了施工工艺的步骤及注意事项。通过工程实例分析,突显了此技术较高的应用价值及综合效益。     

草地覆盖度变化对生态系统防风固沙服务的影响分析——以内蒙古典型草原区为例

锡林郭勒盟为我国北方典型草原区,草地的退化与恢复影响生态系统的防风固沙服务功能。为了便于制定区域生态恢复的防治措施,实现草地生态系统的可持续发展与防治土壤风蚀危害,本文基于气象、遥感数据,运用RWEQ(Revised Wind Erosion Equation)模型,结合锡林郭勒盟的草地覆盖度变化对20世纪90年代以来的防风固沙服务功能的时空变化趋势进行了定量评估,并分析了草地覆盖度变化对防风固沙服务功能的影响。研究表明:锡林郭勒盟土壤风蚀以微度和轻度侵蚀为主,主要集中在植被盖度较高、降水相对较多,风场强度相对较低的东部、中部和南部地区;中度以上区域主要集中在西部的荒漠草原区与浑善达克沙地区,且侵蚀面积随侵蚀强度的增加而递减;防风固沙服务功能量的分布趋势与土壤风蚀模数的分布趋势基本一致;防风固沙服务功能保有率的分布特征与植被盖度的分布特征基本一致,表现为由西北到东南逐渐增加的趋势;在气候暖干化背景下,受京津风沙源治理工程实施的影响,以微度和轻度侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为以微度和轻度为主的覆盖度增加区,轻度和中度以上侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为基本持衡区;草地覆盖度的降低与增加对土壤风蚀的加剧和抑制作用明显,大部分地区的防风固沙服务功能保有率的下降(提升)与风蚀季节草地覆盖度的减小与提升呈显著正相关(r0.6,p0.05)。     

Changing landscape in the Three Gorges Reservoir Area of Yangtze River from 1977 to 2005: Land use/land cover,vegetation cover changes estimated using multi-source satellite data

The eco-environment in the Three Gorges Reservoir Area (TGRA) in China has received much attention due to the construction of the Three Gorges Hydropower Station. Land use/land cover changes (LUCC) are a major cause of ecological environmental changes. In this paper, the spatial landscape dynamics from 1978 to 2005 in this area are monitored and recent changes are analyzed, using the Landsat TM (MSS) images of 1978, 1988, 1995, 2000 and 2005. Vegetation cover fractions for a vegetation cover analysis are retrieved from MODIS/Terra imagery from 2000 to 2006, being the period before and after the rising water level of the reservoir. Several analytical indices have been used to analyze spatial and temporal changes. Results indicate that cropland, woodland, and grassland areas reduced continuously over the past 30 years, while river and built-up area increased by 2.79% and 4.45% from 2000 to 2005, respectively. The built-up area increased at the cost of decreased cropland, woodland and grassland. The vegetation cover fraction increased slightly. We conclude that significant changes in land use/land cover have occurred in the Three Gorges Reservoir Area. The main cause is a continuous economic and urban/rural development, followed by environmental management policies after construction of the Three Gorges Dam.     

面向地理国情监测的房屋建筑区树冠覆盖多特征协同提取

针对全国地理国情监测工作新增树冠覆盖提取这一全新的工作任务,本文通过深入分析房屋建筑区主要地物光谱特征和纹理特征,确定以光谱特征归一化植被指数（NDVI）,以及对比度（contrast）信息熵（entropy）两个纹理特征作为判断规则,按照面向对象的思路,设计了一种综合应用高分辨率遥感影像光谱特征和纹理特征的房屋建筑区树冠覆盖范围提取方法。试验结果表明,该方法能够自动提取房屋建筑区树冠覆盖范围,大幅降低了当前常用的目视解译方法的工作量,与采用单一影像特征的提取方法相比,本文方法能够有效地区分房屋建筑区内与树冠覆盖光谱特征相近的地物要素。     

基于GF-2影像的广西茅尾海红树林物种分类及盖度估算分析

为了掌握茅尾海红树林种类和盖度情况,基于GF-2 PMS1高分辨率卫星遥感影像数据,使用支持向量机(support vector machine,SVM)和回归模型方法开展了茅尾海红树林物种分类和植被盖度估算研究,并对其分布特征展开了详细分析。研究表明:(1)广西茅尾海红树林共有4个种类,分别是桐花树(Aegiceras corniculatum)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)和茳芏(Cyperus malaccensis)。桐花树作为茅尾海红树林的优势种,面积为1228.612 ha,占总面积72.5%,散布在茅尾海潮间带。秋茄面积最少,仅有1.976 ha,零星分布于茅岭乡和尖山镇沿岸,多数与无瓣海桑和桐花树混生。(2)基于GF-2 PMS1卫星影像的NDVI植被指数建立的二次多项式盖度回归模型效果最好,决定系数最大为0.7644,均方根误差RMSE最小为0.0680。(3)植被盖度分布状况与植被类型有密切关系,植被种类纯生区的盖度要明显大于植被混生区的盖度。本研究结果为茅尾海国家海洋公园和自治区级自然保护区管理部门的决策提供理论基础。     

亚龙湾西岸造礁石珊瑚种类多样性及恢复潜力分析

基于2018年12月在亚龙湾沿岸进行的13个站位的珊瑚礁调查,本文分析了该区域造礁石珊瑚的多样性、分布、覆盖率、死亡率和补充量。结果表明,亚龙湾西岸8个站位共发现造礁石珊瑚12科27属55种和11个未定种,其中蜂巢珊瑚科的种类最多,包括9属25种,其次为鹿角珊瑚科,包括3属17种。亚龙湾西岸各站位造礁石珊瑚种类数为12—33种,平均27种;覆盖率为2.8%—22.9%,平均12.9%;以丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)、同双星珊瑚(Diploastrea heliopora)和澄黄滨珊瑚(Poriteslutea)等团块状珊瑚为主要优势种;种类多样性和空间分布异质性都较高。与2010—2011年相比,亚龙湾西岸造礁石珊瑚平均覆盖率显著下降,优势种也有较大的变化,表明该海域的珊瑚礁已大幅衰退,这可能与偏高的悬浮物含量和沉积速率有关。不过,亚龙湾西岸造礁石珊瑚的补充量为1.6ind./m2,与周边海区相比,有相对较高的自然恢复潜力。