艾比湖流域降水和风速对植被NDVI时空变化的影响

【目的】归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)不仅可以很好的反映地表植被的繁茂程度,而且是指示植被活动和植被生产力的良好指标之一。【方法】本研究采用2004年12月至2014年11月的MODIS卫星影像、TRMM卫星数据,辅以站点监测的气温和风速数据,分析植被NDVI在10年间的不同季节的时空变化特征,探讨降水量对植被NDVI产生的影响,剖析植被覆盖与风速、气温之间的相关关系。【结果】(1)10年间植被NDVI在研究区内呈现出夏季秋季春季冬季的空间分布特征,在春季体现出自西向东NDVI逐步减少的趋势,夏季和秋季的植被NDVI由西南至东北逐步降低;(2)春季、夏季和秋季,降水量都呈现出由西南到东北方向逐步降低的分布特征,冬季降水量呈现了由西向东逐步递减的分异特征;(3)降水量与植被NDVI之间呈正相关的关系,相关系数表现为冬季春季夏季秋季,降水对植被NDVI有驱动作用,但这种影响具有一定的时间滞后性。(4)平均风速在空间格局上都呈现出条带性的分布特征;(5)植被NDVI在夏季和秋季均与气温呈负相关关系,但与降水量呈正相关关系,与温度相比,水分条件才是影响植被生长的主导因素。【结论】本文筛选了3个气候因子,能为更全面的剖析气候变化对植被变化的影响过程起到参考作用。     

华北地区植被NDVI变化及与气候因子的关系

基于1982—2006年NOAA/AVHRR NDVI数据和华北地区56个气象站点温度和降水数据,从月、季节和生长季尺度上分析植被NDVI、温度和降水的年际变化及NDVI对温度和降水的响应。结果表明,从月尺度上来看,植被NDVI年变化以增加趋势为主,温度以增加为主,降水量以减少为主。从季节上讲,春季和秋季NDVI空间分布大体一致,与夏季呈相反趋势;春季和秋季时间序列NDVI呈上升趋势,夏季降低趋势较弱;春季升温最快,其次是夏季;夏季降水增加,春季和秋季降水减少。生长季NDVI呈增加趋势,温度每10 a增加0.48℃(P0.01),降水变化趋势不明显。3,4,11月NDVI变化主要受温度限制,植被季节(春、夏、秋季)和生长季NDVI与温度的相关性均大于NDVI与降水的相关性,NDVI与温度的相关系数从大到小顺序是:生长季春季秋季夏季,NDVI与降水的相关系数从大到小顺序是:春季生长季夏季秋季。     

基于MODIS-NDVI的地表植被时空变化特征及其与环境因子的关系

[目的]分析植被覆盖时空变化特征及其与环境因子之间的响应关系，为区域生态环境治理和植被保护提供理论基础。[方法]基于16 d合成的MODIS-NDVI数据，结合气象站点数据、地表数字高程模型数据，利用空间动态变化趋势分析法、变异系数法和相关性分析等，开展安徽省长时间序列的地表植被覆盖时空变化特性的研究，探讨植被覆盖变化对气象因子、地形条件等的响应规律。[结果]安徽省月均NDVI变化呈现双峰分布；2010—2019年NDVI呈现振荡上升的趋势，增速为0.000 7/a; 4个季度的NDVI夏季最高，春季和秋季次之，冬季最低；春季和夏季的NDVI呈现振动缓慢增长的趋势，涨幅均为0.001 6/a,秋季NDVI呈现缓慢下降的趋势，降幅为0.001 8/a,冬季NDVI波动性及降幅较大，为0.009 9/a。空间分布上，安徽省植被覆盖变化整体趋于稳定，植被分布具有明显的南高北低的地域性差异和明显的季节性差异，以淮河和长江为界，春季和冬季的NDVI呈现出中间低南北高的分布特点，秋季安徽省大部分地区的NDVI呈现减少趋势，NDVI由南到北递减。不同气象因素对安徽省植被生长的影响具有空间差异性，ND...     

基于SPOT-VGT数据的湖南省植被变化及其对气候变化的响应

目的本文旨在研究湖南省植被变化及其对气候变化的响应,以期为湖南省生态保护提供科学指导依据。方法利用2000—2015年SPOT-VGT NDVI、植被类型以及气象数据,辅以最小二乘趋势分析和相关性分析,探讨了湖南省植被生长变化特征并从年和月变化尺度分析了不同类型植被对气候变化的响应。结果(1) 近16年湖南省大部分地区植被NDVI呈增加趋势,但空间分布差异较大,NDVI高值区在湘西北和湘西南,而湘中及湘北植被覆盖较差;(2)2000—2015年湖南省植被NDVI增幅为0.004 5/a,灌丛NDVI增加趋势最大,达0.005 1/a,而沼泽最小,仅为0.002 6/a;(3)湖南省植被NDVI与气温、降水正负相关共存,与气温的相关性较好。从不同类型植被来看,各类型植被NDVI与气温呈正相关的面积占绝大部分,灌丛和针叶林NDVI与降水呈正相关的面积较大,而草丛、草甸和沼泽NDVI与降水呈负相关的面积较大,阔叶林和栽培植被与降水呈正负相关的面积约各占一半;(4)时滞性分析表明,植被对降水的响应存在2个月滞后,且7月NDVI与6月降水、9月NDVI与同期降水的相关性显著,但逐月NDVI与前0~3个月气温的相关性均不显著。结论近16年湖南省植被覆盖呈增加态势,但空间分布差异较大;不同类型植被对气候要素变化响应也各异。      

基于地理探测器的甘肃省NDVI驱动因子定量分析

【目的】探究甘肃省NDVI的驱动因子,为生态环境管理和可持续发展提供理论依据.【方法】以气温、降水、海拔、植被类型、土壤类型作为自然驱动因子,以土地利用类型、人口密度、GDP作为人文驱动因子,运用地理探测器模型,结合空间叠置和自然断点法对甘肃省2015年度及不同季节归一化植被指数(NDVI)的驱动因子进行探测.【结果】甘肃省2015年度NDVI的主要驱动因子为降水、植被类型、土地利用类型和土壤类型,其解释力度分别为0.73、0.69、0.53、0.48;其中降水与植被类型、土壤类型的交互作用解释力度都达到了0.83,且都表现出双因子增强.春季、夏季和秋季NDVI的驱动因子排序和交互作用与2015年度的基本一致.【结论】自然因子对NDVI的贡献是人文因子的2～3倍;自然因子之间的交互作用比自然因子与人文因子之间的交互作用贡献率更大.     

河南省植被覆盖指数变化及其对气候的响应

利用遥感数据分析河南省2000—2015年归一化植被指数(NDVI)时空变化及变化趋势,并分析NDVI与气候因子的空间相关性,探讨不同植被类型变化对气候因子的滞后性。结果表明:由于河南省东西部地形差异较大,NDVI分布呈现出西部和东部高,中部较低的空间分布特征;通过退耕还林还草政策的实施,促进了河南省植被生长条件的改善,2000—2015年河南省植被改善明显,植被改善区域占全省面积的88.08%,减少区域占6.61%,稳定不变区域占5.51%;不同植被类型的NDVI均值会存在差异性,河南省2000—2015年8种植被类型NDVI均值大小依次为阔叶林>针叶林>栽培植被>草丛>灌丛>沼泽>草甸>其他;河南省植被NDVI的变化与气温和降水具有显著相关性(P<0.05),并且16 a间河南省的植被大面积处于改善的趋势;不同的植被类型对气温和降水的相关系数是不同的,8种植被类型与降水和气温的最大响应期都在当月;从空间相关性看出降水的相关系数要高于气温,表明河南省年平均NDVI受降水的影响比气温的影响要显著。     

内蒙古生态屏障区植被覆盖变化及降水、气温对其的影响

为研究内蒙古生态屏障区植被覆盖变化及降水、气温对其的影响,采用2010—2019年的SPOT-VGT归一化植被指数(NDVI)数据集、CRU TS气候数据集、GlobeLand30地表覆盖数据,利用一元线性回归趋势方法,对研究区10 a来植被覆盖的年际变化进行分析;同时应用相关分析法,研究了不同土地利用类型植被覆盖与降水量、气温的相关性。结果表明：2010—2019年研究区归一化植被指数呈现上升趋势,但空间差异明显,呈现东高西低的区域分布特征。植被覆盖明显改善(S_lope>0.03)面积最大的年份为2011—2012年,像元数占内蒙古总像元数的44.44%;植被覆盖明显退化(S_lope<0.03)面积最大的年份为2013—2014年,像元数占总像元数的40.59%。不同土地利用类型时,降水量、气温对植被覆盖产生不同的影响,气温对森林植被覆盖的影响最为显著,降水量对草地植被覆盖的影响最为显著。     

基于NDVI的福建省植被变化特征分析

运用中等分辨率成像光谱仪( MODIS)遥感植被指数数据,利用趋势线分析法和小波分析方法对福建省近年来的植被覆盖时空变化规律进行分析。结果表明：福建省近11 a来整体植被覆盖较好较稳定,但沿海人口较密集、城镇建设拓展较快的区域及沿海的岛屿植被覆盖较低;归一化比值植被指数( NDVI)最高值出现在8-9月,最低值出现在3月;时间尺度为12个月的年内生长季与非生长季NDVI值变化最明显;福建省年平均NDVI值、生长季平均NDVI值、非生长季平均NDVI值在2003年之前呈增长趋势,之后转为下降趋势,2005年总体上达到最低值,随后缓慢上升;福建省植被增加显著的区域是龙岩西北部、漳州东南部及莆田中部,植被覆盖状况显著变差区域是福州市区、莆田、泉州、厦门沿海城镇区域。     

秦岭山地NPP遥感估算及其时空变化特征研究

基于2000~2013年的MODIS-NDVI数据和气象数据,利用CASA模型对秦岭山地植被净第一生产力(NPP)进行了模拟估算。结果表明:2000~2013年秦岭山地植被年均NPP为833.87 g C/(m~2·a);不同类型植被的NPP表现为栽培植被草丛草甸针叶林灌丛阔叶林;各季植被的NPP表现为夏季春季秋季冬季;秦岭山地植被NPP与当月气温及前1个月、2个月、3个月气温均呈显著正相关,但受当月气温的影响最大。     

达日地区近30年温度和降水变化特征及相关性分析

达日地区位于青藏高原东南部,夏季受西南季风影响明显,属于高原大陆性气候,具有气温低、昼夜温差大、降雨少而集中等特点。本文通过分析根据青藏达日地区气象观测站近30年的气象资料,对达日地区气温和降水量的年际、季节变化特征、异常情况进行了分析,并利用SPSS软件对气温和降水的相关性进行了分析,得出:1)近30年来,达日地区平均气温呈升高的趋势,且增温速率有明显增高。四季的气温都呈现上升的趋势,各季节的倾向率都为正值,春季的上升趋势最小。冬季增暖的程度最为显著,其次是夏季,春秋季最弱,冬季增暖对达日地区增暖贡献最大;2)近30年年降水距平在1995年以前以负距平为主,1995年以后以正距平为主,2000年前后存在着明显的跃变。近30年来,降水量逐年波动增加,降水在季节上分布没有明显的变化,冬季降水的波动幅度较大,近30年达日地区降水呈现增加的趋势。3)在近30年的4月平均气温中1999和2007年显著偏高,其中1999年显著程度最为明显,10月平均气温异常全部为异常偏高,并且较4月明显增多。4)过去30年内出现2次异常多雨年份,为1995和2001年,比较分散且都是异常偏多,异常程度较小,10月多异常降水,4月异常降水年份较少,并且异常程度10月份较高,这代表着秋季异常降水多于春季,并且秋季降水异常年份的异常程度大于春季。5)达日地区近30年来,6月、7月、9月和10月气温和降水为正相关外,其余各月都为负相关。全年气温和降水相关性很高,通过了0.01水平的显著性检验。气温和降水相关性程度较高。     

济南市城市植被与城市热环境的变化研究

城市化进程带来了城市热环境的恶化,植被作为城市生态环境的重要组成部分,对城市热环境的影响和调节具有重要作用。利用济南市TM/ETM+图像,通过反演地表温度(LST)和植被指数(NDVI),研究济南市的热环境和植被之间关系,以及城市热环境和NDVI的时空变化规律,得出了LST和NDVI是负相关关系;城市热岛范围逐渐扩大,尤其是向东和向南方向,且与济南市城市发展的时空方向一致;与2001年相比,2009年城市内部温度变化曲线趋于缓和,但不同地表类型之间的温度差值扩大;NDVI的变化特征与LST相反。     

基于遥感的城市温度与植被相关性分析——以四川省内江市为例

以四川省内江市为研究区,以1988年6月23日、2007年5月6日Landsat TM数据和2000年5月10日的Landsat ETM+数据源,利用TM/ETM+热红外波段定量反演亮度温度,并计算归一化植被指数(NDVI)。在EXCEL软件中进行地表温度与NDVI之间的线性回归分析。结果表明:建成区大部分地区NDVI值较小,这是由于市区内有大量建筑、道路等硬化下垫面,植被覆盖少;部分植被覆盖较好的片区NDVI值较大;沱江水面NDVI值较小,为负值;除建成区和沱江以外的乡村区,植被覆盖良好,NDVI值较大。亮度温度与植被覆盖存在着明显的负相关,即植被覆盖越高的地方,温度相对较低,反之,温度则较高。     

中国东北部地区植被与气候因子相关关系研究

利用1982～2006年NOAA/AVHRR-NDVI数据和气象站点观测的降水、温度资料,对我国东北部地区的植被覆盖和气候变化特征及其相互关系进行了诊断分析。结果表明,东北部地区NDVI(降水)呈不明显上升(下降)趋势,温度总体呈显著的升高趋势;全区NDVI与降水的相关不明显,但在降水较少的辽宁和内蒙古地区,降水量是影响植被的重要因子;NDVI与温度呈显著的正相关,尤其在春季;温度较低地区的植被与温度相关更明显,植被覆盖较高(低)地区的植被对温度的响应(影响)明显。     

张承地区植被指数时空演变特征及其与气候因子的关系

为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000—2014年张承地区NDVI整体呈现增长趋势,年际波动较大,季节差异和空间分异特征显著。2)对于气候要素,15年间光合有效辐射与气温呈下降趋势,而年降水量呈现出增长趋势,且具有明显季节差异。3)在季节尺度上,夏季NDVI与降水量的相关性最显著,而在冬季NDVI与气温和光合有效辐射的相关性更显著;在年际尺度上,NDVI与光合有效辐射相关性较低,但却与降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关。4)不同植被类型的NDVI与气候因子的相关程度存在差异,但对于同一植被类型,NDVI与降水量的相关性最高。这些研究结论将为张承地区应对气候变化、改善生态环境提供重要参考信息。     

黄土高原植被的时空变化及其驱动力分析研究

为研究气候变化及人类活动对植被的影响,本研究通过趋势分析探究黄土高原地区植被的时空变化,结合Hurst指数法以研究黄土高原植被的可持续性,采用相关分析和多元回归分析、残差分析等方法,探讨气候变化和人类活动对区域植被变化的影响。结果表明:1)黄土高原的植被在空间上由东南向西北呈现递减趋势,1982—2015年NDVI变化总体上呈弱上升趋势,2000年是NDVI时间序列的转折点,NDVI上升速度加快;2)Hurst指数表明研究区NDVI的未来变化趋势呈现持续性和反持续性的区域分别占13.70%和86.30%;3)相关分析和偏相关分析表明平均温度和降水对黄土高原NDVI均有显著影响,并且平均温度和降水对NDVI的综合影响更加明显;4)根据残差分析发现人类活动对植被的变化也有影响,改善和破坏作用并存。因此,1982—2015年黄土高原植被变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,其中主要影响因素为人类活动,黄土高原地区气候因子对植被恢复的贡献率4.56%,非气象因子(人类活动)对植被恢复的贡献率为32.74%。     

黄土高原地区2001-2015年植被覆盖变化及气候影响因子

为研究国家"退耕还林还草"工程实施以来黄土高原植被覆盖动态变化,以2001-2015年的MODIS NDVI为数据源,结合2001-2015年的气象数据(温度/降水),分析黄土高原地区植被NDVI、气温和降水量的空间分布特征,以及植被NDVI对气温和降水量的响应关系。结果表明,近15a黄土高原地区植被NDVI总体呈现增长趋势。黄土高原地区植被NDVI的空间分布差异显著,大体趋势是植被覆盖从西北部向东南部逐渐递增。研究区植被的空间变化也具有明显的差异特征,研究区的西安市、渭南市及豫西山地的洛阳市等地的植被退化严重,但是随着国家"退耕还林还草"计划的实施,黄土高原地区中部的植被覆盖有了明显的改善。黄土高原地区的温度年际间变化不大,而降水量起伏变化较大。降水量对植被NDVI的影响大于温度对植被NDVI的影响。     

Response of Vegetation Cover to Climate Change in the Southern Taihang Mountains in Hebei Province

The relationships between the normalized difference vegetation index (NDVI) (1981-2006) in growing season and precipitation,NDVI and mean temperature (Tmean),NDVI and maximum temperature (Tmax),NDVI and minimum temperature (Tmin),and NDVI and the Palmer Drought Severity Index (PDSI) were analyzed.The results indicated that NDVI during the growing season was mostly positively and significantly correlated with precipitation last month and the month before last,and mostly negatively with temperature.There were negative and significant correlation between NDVI in June and July and Tmean and Tmax in May respectively,between April NDVI and Tmin in February and March,and between June NDVI and Tmin in April,May and June.Vegetation cover in growing season correlated positively with PDSI,especially those last month and the month before last at 0.05 significance level,even 0.01 level.Hydrothermal conditions from March to July had significant influence on vegetation cover.     

内蒙古地区植被覆盖变化及其对水热条件的响应

目的本文以NDVI为表征,以内蒙古地区植被为研究对象,分析近32年(1982—2013年)生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应,旨在了解该区的生态环境变化趋势,为区域生态建设提供决策依据。方法本文基于1982—2013年内蒙古地区GIMMS3g NDVI数据集,结合该地区的降水和平均温度数据,运用线性回归、相关性分析和ANUSPLIN插值等方法分析了近32年来生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应。结果1982—2013年内蒙古地区植被总体上呈上升趋势,内蒙古NDVI与各气候因子的相关性不同,生长期各季度(春、夏、秋)NDVI与降水量多呈显著正相关关系,但与前期降水的相关性更密切;NDVI与温度的相关性以负相关为主。相比于温度,NDVI与降水的相关性更高。结论内蒙古地区植被呈持续好转态势,该区植被在不同生长阶段对水热的响应程度不同。总体上,生长季初期(春季),东北地区(呼伦贝尔市东部及东北部和锡林郭勒市东南边缘),植被对热量变化的响应较为敏感,主要体现在对同时期温度的响应;夏秋季节,中部地区(呼伦贝尔市西南部、锡林郭勒盟大部分地区、乌兰察布市北部、鄂尔多斯市大部)植被动态变化对降水的依赖性较强,突出表现为植被生长对降水的迟滞反应。研究建议,在未来生态恢复与重建工程中,要充分利用自然修复的方式恢复在当地条件下更具有持续性的植被生态系统;同时为避免盲目大规模人工造林导致土地退化,既要考虑目前的水资源承载力,还要考虑未来气候变化背景下,水资源的供给能力。      

关中地区植被覆盖变化及其对气候因子的响应研究

基于1999-2010年SPOT NDVI数据,采用NDVI均值法、趋势分析法以及相关分析法对关中地区植被覆盖时空变化及其与气温和降水的关系进行分析。结果表明:关中地区大部分区域植被覆盖良好,其中秦岭北坡NDVI值最高,城市中心区NDVI值最低,1999-2010年间年均NDVI值在整体上呈上升趋势,增速为5%/10a;植被覆盖轻度改善的区域面积占关中地区总面积的70.39%,基本不变区域占24.77%,表明关中地区植被覆盖呈稳中有升的趋势;关中地区植被覆盖变化对气温、降水量的响应良好,大部分区域呈现正相关性。