昆明市植被覆盖变化特征分析——基于Landsat遥感影像数据

以昆明市主城区及呈贡新区为研究区域,其于1992年Landsat 5 TM、2001年Landsat 7 ETM+、2014年Landsat 8遥感影像数据,运用归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度遥感定量模型,在ENVI 5.1、ArcGIS10.1软件的支持下,提取3个时相的植被覆盖度等级,定量分析了该地区的植被覆盖度变化情况.结果表明,昆明市主城区及呈贡新区植被覆盖等级以高植被覆盖为主;1992 ～ 2014年植被覆盖以高→中等、高→中高为主要转换类型;植被覆盖等级与环境、农业、城市建设政策息息相关.     

基于CA-Markov模型的陕西省植被覆盖模拟及预测

以陕西省作为研究区域,首先基于MODIS NDVI中国月合成数据计算研究区2000、2005、2010和2015年度的植被覆盖度并进行等级划分;而后利用CA-Markov模型,以植被覆盖度等级作为元胞类型,计算不同时期各植被覆盖度等级的转移矩阵,由此模拟2010和2015年的NDVI值;对比模拟NDVI结果和原始影像数据,评价模拟精度,并预测2020年NDVI的空间分布状况。结果表明,利用CA-Markov模型进行植被覆盖空间分布的模拟,得到2010和2015年模拟结果的Kappa系数分别为0.797 5、0.853 2,符合精度要求,可以用于植被覆盖空间分布的预测。陕西省植被覆盖存在明显的空间差异性,呈现出陕北—关中—陕南地区植被覆盖度逐渐递增的纬度地带性规律。2000—2020年各级植被覆盖区均有向更高一级植被覆盖区变化的趋势。总体上植被覆盖度上升趋势明显,尤以陕北地区北部变化最为显著,关中地区和陕南秦巴山区植被覆盖度增幅较小。     

基于ERDAS的矿区植被覆盖度遥感信息提取研究——以陕西省榆林市神府煤矿区为例

准确、快速地获取植被覆盖信息是矿区生态恢复和建设的关键与重点.通过利用榆林市神府矿区1986、1993、2000、2006年四景同期TM影像数据,使用ERDAS软件首先提取植被指数(NDVI),根据像元二分法利用ERDAS的建模工具Spatial Modeler计算出矿区的植被覆盖度,利用非监督分类方法对矿区的植被覆盖度进行分类、赋色,最后得出矿区1986～2006年的植被覆盖度分类图,定量的说明了矿区20 a年间的植被覆盖变化情况:植被覆盖度整体提高,在局部矿区则有所降低.     

基于遥感影像的七台河市植被覆盖度研究

及时、准确地获取植被覆盖信息是矿区生态恢复和建设的关键与重点,现选用七台河市1993、2000、2011年3期的TM卫星数据,使用ENVI遥感软件提取归一化植被指数(NDVI),根据像元二分法计算七台河市的植被覆盖度,利用Isodata分类方法对七台河市的植被覆盖度进行分等定级,最后得出七台河市1993～2011年的植被覆盖度分类图,定量说明该区域近20年间的植被覆盖变化情况。1993～2000年,植被覆盖度下降比较明显,2000～2011年植被覆盖有所上升,但仍未达到1993年水平。     

基于NDVI像元二分模型植被覆盖度反演喀斯特石漠化研究——以贵州毕节鸭池示范区为例

该研究在＂3S＂技术发展的背景下,以贵州省毕节鸭池示范区为研究区,选用2005年SPOT遥感影像,对遥感影像进行几何校正、图像配准等数据预处理,引入NDVI植被指数和像元二分模型,根据像元二分模型的理论,确定出NDVIsoil和NDVIveg,建立了反演植被盖度的像元二分模型。并根据大量的外业调查数据对所建立的模型进行了精度验证,定量估算了毕节鸭池示范区的植被覆盖度,取得NDVI植被指数与喀斯特石漠化之间的对应关系,得到研究区NDVI图像,最后由各覆盖度得出NDVI结果反演毕节鸭池示范区石漠化特征,得到研究区的各等级喀斯特石漠化的面积以及空间分布情况。利用该方法进行喀斯特石漠化研究,明显改善了分类的精度,为喀斯特石漠化生态修复及其他综合防治提供科学依据。     

基于ERDAS的肇源县植被覆盖度研究

通过利用肇源县2008~2010年三景同期TM影像数据,使用ERDAS软件首先提取植被指数(NDVI),根据像元二分法利用ERDAS的建模工具计算出肇源县的植被覆盖度,利用非监督分类方法对该县的植被覆盖度进行分类、赋色,最后得出3a闻肇源县植被覆盖度分类图,定量说明了其变化情况:肇源县农作物种植面积呈增加趋势,2009...     

鄱阳湖区植被覆盖的遥感动态研究

利用归一化植被指数(NDVI)估算植被覆盖度的模型,根据遥感数字图像,对鄱阳湖区1989年和2003年的植被覆盖度进行了估算,在此基础上,求得研究区不同植被覆盖度等级的变化转移矩阵,分析了鄱阳湖区14年来植被覆盖度等级变化的空间过程和变化趋势。总体上,该地区的植被覆盖度变化不大,仅局部区域变化较大。     

应用TM图像分析重庆南川市土壤侵蚀与植被覆盖度的关系

以TM图像为数据源,以重庆南川市为例,结合地面调查数据,利用ERDAS遥感处理软件,对植被覆盖度信息提取方法、植被覆盖度与植被指数的关系、植被覆盖度分类、土壤侵蚀与植被覆盖度等进行了研究.实验结果表明:随着植被覆盖度的增加,土壤侵蚀强度逐渐减弱,特别是流失等级越高,递减越明显.     

基于高分六号卫星的植被生态景观监测分析

随着国产高分卫星对地观测系统的建立和完善,精细化生态遥感监测分析需求已提上议事日程。笔者以新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州和静县为例,利用GIS和遥感技术对高分6号卫星数据进行归一化植被指数(NDVI)反演,生成植被指数覆盖度等级,结合土地利用类型,对研究区植被生态景观现状进行分析评价;并且用DEM数据提取高程、坡度2个主要的地形因子对NDVI值的空间分布进行了相关分析。结果显示：（1）和静县植被覆盖度等级分布都具有明显的空间异质性,总体而言,以中度和较低覆盖植被为主;（2）和静县植被指数在低海拔与高海拔地区较低,在中海拔地区(2500~3200 m)植被指数达到最大,最大值为0.48;（3）坡度对植被影响较大。在10°左右,植被长势较好,植被指数达到最大。     

1991～2005年环鄱阳湖区植被覆盖变化分析

[目的]分析环鄱阳湖区1991～2005年植被覆盖的变化。[方法]利用环鄱阳湖区1991和2005年两景Landsat TM遥感影像为数据源,以归一化植被指数像元二分模型对植被覆盖度进行估算,并通过转移矩阵,对该区植被覆盖等级的时空变化进行了分析。[结果]1991～2005年,环鄱阳湖区植被覆盖总体略呈上升趋势,林地面积有所增加,但同时耕地面积有所减少,沙地、裸地等也呈小幅增加趋势。[结论]政府及相关部门应该合理进行土地资源配置,保护自然生态环境。     

新疆北疆棉花多元复合遥感估产模型研究

[目的]揭示棉花产量与棉花叶面积指数( LAI)、归一化植被指数(NDVI)相关关系,辨识新疆北疆棉花遥感估产最佳时相,建立棉花产量与LAI及NDVI间的多元复合遥感估产模型,为大面积棉花生产管理和估产提供理论参考.[方法]以TM影像为数据源,结合实地调查的棉花LAI、NDVI和产量等数据,对影像数据进行校正,最后用统计学方法分析棉花指数与产量数据间关系和建模.[结果]棉花LAI在各生育期呈先升后降的趋势,花铃期最高,均值为3.69;棉花NDVI在各生育期基本处于稳定的较高水平,棉花生长旺盛,长势较好;棉花蕾期和花铃期LAI与产量呈极显著正相关,花铃期相关系数最高,达到0.75;新疆北疆棉花最佳估产时相为花铃期,最优估产模型为Y=17.76 LAI - 123.05 NDVI +232.15.[结论]利用LAI和NDVI建立多元复合估产模型能有效提高棉花的估产精度.     

基于无人机多光谱影像的地物识别

【目的】利用2018年5和6月获取的无人机多光谱影像对北京市大兴试验基地的部分农田进行地物类型提取研究。【方法】确定感兴趣地物种类,对影像进行时相与光谱特征分析,然后确定归一化植被指数NDVI、归一化绿蓝差异指数NGBDI、修正型比值植被指数MSR和红边波段反射率可以作为最优分类特征,通过基于光谱变量阈值分割的决策树分类法,实现地物分类,并提取种植面积,选取基于目视解译的地面调查数据进行方法验证。【结果】基于时相与光谱特征的决策树分类方法有较好效果,该方法用于小麦、果树和大棚的提取,误差值分别为10.68%、6.06%和16.48%,面积提取误差在17%以内,对无人机多光谱遥感影像进行地物识别具有一定的适用性。【结论】无人机低成本、高效率的优势为农田信息及时获取提供参考。     

基于Landsat影像稀疏植被斑块格局对降水响应

【目的】古尔班通古特沙漠稀疏植被斑块格局是水分稀缺的荒漠区对降水在地表的表现。【方法】基于年降水量变化特征,选择1990年TM影像、2001年ETM+、2010年TM影像和2015年OLI遥感影像为数据源,结合1990~2015年蔡家湖气象站逐年的降水数据,计算古尔班通古特沙漠南缘的植被盖度、斑块面积、斑块数量、斑块密度,分析不同植被盖度、面积变化趋势,探讨年降水量对植被盖度、斑块面积、数量、密度的影响。【结果】1990~2015年,植被盖度总体呈减少趋势,其中二级植被面积明显增加(1 089.557 km²),增幅为20.154%,一、三、四级植被面积略有减少,减幅分别为-98.752%、-61.581%、-96.889%。随着降水量的增加,斑块数量,密度增加,破碎程度变小,植被盖度增加。【结论】1990~2015年古尔班通古特沙漠南缘稀疏植被盖度随年降水的变化总体呈退化-好转-退化趋势。年降水量变化与稀疏植被盖度、斑块面积、数量、密度均呈正相关关系。     

西北地区植被覆盖变化及其与气候因子的关系

【目的】分析中国西北地区植被覆盖变化情况及其与气候因子的关系,为改善区域生态环境提供参考。【方法】利用GIMMS/NDVI数据,采用NDVI均值法、差值分析法以及相关分析法,对西北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】植被覆盖增加的区域主要有：新疆的天山、塔里木河流域、青海的东南部、甘肃的中东部、宁夏部分地区以及陕西省等地区,植被覆盖减少的区域主要分布在：新疆塔里木盆地、昆仑山、甘肃西北部以及宁夏和甘肃交界处等地。植被NDVI与年际温度呈显著的正相关性,并且与年内气温、降水量和积温存在极显著的相关性,相关系数分别为0.890、0.900和0.442。【结论】1982-2006年西北地区植被NDVI呈增加趋势,增速为0.4%/10 a,植被覆盖变化与年内气温和降水量的相关性显著,并且植被变化对气温和降水的响应存在时滞。     

荒漠林高光谱与光学影像植被指数(VI)的比较

【目的】利用地面遥感和航天遥感数据结合植被指数实现快速调查,研究各数据中植被指数的差异。【方法】用地面高光谱数据和光学影像中分别对梭梭林和柽柳林进行归一化植被指数(NDVI)、重归一化植被指数(RDVI)和土壤调节植被指数(SAVI)3种植被指数的提取,并进行比较。【结果】在高光谱VI中,梭梭林和柽柳林的3种VI的数值大小和变化趋势都很接近,特别是SAVI和RDVI,但NDVI的变化较其他2种大;而在光学影像VI中,梭梭林和柽柳林的NDVI和SAVI的数值基本保持在一定范围内,且变化幅度微小,而RDVI的数值和变化趋势均较大,相对不稳定。【结论】高光谱数据所提取的NDVI和SAVI均大于光学影像,而光学影像所提取的RDVI均大于高光谱数据,RDVI对植被覆盖度更敏感。     

利用环境减灾卫星遥感监测冰雹灾害初探

【目的】寻求一个高效、准确的冰雹灾害遥感监测方法,为黑龙江省开展生态灾害的卫星遥感监测提供技术参考。【方法】针对2011-08-18黑龙江省木兰县一次冰雹灾害的个例,结合天气实况和雷达资料,利用从环境减灾卫星获得的遥感数据（2009-2011年）,分析了冰雹灾害前后归一化植被指数（NDVI）的变化,对遭受冰雹灾害区域进行了遥感监测,并对监测结果进行了检验。【结果】植物遭受冰雹灾害后的一段时间内,NDVI出现异常下降的现象,与未遭受冰雹灾害的区域差别明显,说明利用NDVI来判别遭受冰雹灾害的区域是可行的。遥感监测结果显示,此次遭受冰雹灾害的区域为木兰县西南部（东经127°38′～127°55′,北纬45°55′～46°06′）,受灾总面积为82.17 km²。监测结果表明,遥感监测冰雹灾害的准确率平均可达86.67%。【结论】利用环境减灾卫星对冰雹灾害进行遥感监测和灾害等级评估是可行的。     

基于HJ卫星遥感数据的林果光谱特征分析

[目的]利用卫星遥感数据分析林果与其他地物的差异,并对林果中的苹果、香梨、核桃、红枣四种果树之间的差异性进行试验性研究,为林果区提取和果树树种识别提供理论依据.[方法]以新疆阿克苏市为研究区,以HJ卫星数据为数据源,结合当地实地调查资料,采用光谱分析法、归一化差值植被指数(NDVI)时序数据变化分析方法以及微分变换(d1[ log( 1/Rλ)])方法,对林果与其他地物的差异性和果树之间的差异性进行分析.[结果](1)林果与其他地物在5月时相上的差异显著;(2)4和11月两个时相上的微分变换数据显示,红枣和核桃与其他两种果树差异明显,苹果和香梨相近.[结论](1)利用HJ星遥感数据能对林果区进行准确提取:(2)利用HJ - CCD数据可以识别红枣和核桃,苹果和香梨的识别较难,有待进一步研究.     

基于NDVI的油松天然林生长状况的遥感监测研究

以黄土高原油松天然林为研究对象,以TM影像为主要数据源,选择能最佳表达研究区油松林信息的植被指数以及植被指数与盖度之间的回归模型,从遥感影像计算NDVI,并获取研究区油松林的盖度信息,反映油松林的生长状态。结果表明,研究区油松林90%以上的覆盖度超过50%,说明蔡家川林场天然油松林的生长状态良好。并对研究成果经过实地验证,通过植被指数获得的油松林覆盖度信息与实地调查结果吻合度达92%,这说明利用植被指数进行油松天然林生长状态的评价是可行的。     

短期围封对伊犁绢蒿荒漠群落特征 及植被多样性的影响

【目的】 研究伊犁绢蒿荒漠群落数量特征、多样性对短期围封的响应规律,为退化蒿类荒漠恢复与重建提供理论依据。【方法】 以伊犁绢蒿荒漠为研究对象,通过对群落盖度、高度、密度、生物量的野外测定,并计算群落Simpson(D)、Shannon-Wiener(H)、Pielou(J)及Margalef(P)指数,研究短期围封对荒漠群落特征及其多样性的影响。【结果】 围封后,群落高度、盖度和生物量分别显著增加了89.7%,153.9%,130.8%(P<0.05),而群落密度显著降低了19.8%(P<0.05)。(2)与围封区相比,放牧区的Simpson指数和Pielou指数显著高于围封区(P<0.05),Shannon-Wiener指数略高于围封区,而Margalef指数低于围封区,但差异不显著(P>0.05)。【结论】 围封已成为恢复及重建退化草地的最有效的措施,通过围封可以提高退化荒漠植被生物量,但植被多样性指数偏低,放牧降低丰富度指数。     

多种时序NDVI重建方法比较与应用分析

【目的】NDVI时序数列能够模拟植物的生长过程,反映其生长状况。目前重建NDVI时序数列的方法有很多,由于模型和参数的不同导致结果存在不确定性以及偏差。本研究旨在对比3种模型（Whittaker平滑、HANTS和Savitzky-Golay滤波）在物候提取和复种指数提取中的应用,以探讨各模型的优缺点。【方法】采用16 d间隔的MODIS MOD13Q1 2000-2012年陕西地区影像,利用3种模型拟合重建NDVI时序数列。首先,将研究区划分为3个气候区,每区分别选择林地和耕地两个采样点,视觉比较各采样点3种模型拟合效果。其次,通过均方根误差、相关系数和信噪比对比各模型拟合精度,并探讨不同植被类型之间拟合精度的差异。然后,采用动态阈值法提取13年植被物候参数（生长开始日期SOS、生长结束日期EOS、生长周期LOS）,对比模型提取不同植被类型物候参数均值和标准差的差异。最后,利用二次差分算法和提取规则获取陕西13年复种指数,对比3种模型提取和统计年鉴计算复种指数之间的差异。【结果】Savitzky-Golay滤波拟合精度较高,复种指数提取精度较高,但是提取物候参数方面存在较大误差;HANTS提取物候参数效果较好,但参数设置复杂以及精度较差;Whittaker平滑参数设置简单,能有效降低原始影像的信噪比,在精度和物候参数提取均表现良好;均方根误差和相关系数作为精度检验的标准,二者存在负相关,相关系数比均方根误差更灵敏。【结论】Whittaker平滑能够很好地平衡NDVI时序数列的保真度和粗糙度,在提取物候参数方面表现良好,在提取复种指数方面还有待进一步研究。