应用Landsat影像数据分析岷江上游植被覆盖度时空变化及地形分异特征

以2000、2010和2020年的Landsat遥感影像为数据源,利用像元二分模型提取岷江上游3个时期的植被覆盖度,结合海拔、坡度以及坡向等地形因子,对研究区2000—2020年的植被覆盖状况变化及地形分异特征进行分析,为生态保护和土地规划利用提供数据支持。结果表明：(1)2000—2020年,研究区植被覆盖度呈先降低后升高的趋势,总体上得到改善,植被覆盖度Ⅲ级以上区域面积达到80%以上。(2)植被覆盖度在空间上呈现为“东高西低,南高北低”的分布特征,岷江上游中西部地区的植被覆盖度为Ⅳ级以上,黑水县西北部山区和松潘县的极高海拔地带植被覆盖度为Ⅰ级。(3)随海拔、坡度的上升,研究区植被覆盖度均表现为先升高后降低的特征;植被覆盖度半阳坡最大,阴坡最小,平地大于半阴坡。岷江上游作为长江上游的生态屏障,植被覆盖状况受海拔、坡度以及坡向和人类活动影响较大,因此,对岷江上游地区生态保护和土地利用应考虑地形限制,因地制宜采取措施。     

人为活动因素对长株潭地区植被变化的影响

NDVI作为一种植被指数,该数据集合可以反映区域的植被覆盖情况变化,是区域环境指标的重要标准之一。以250m分辨率的Modis三级网格植被数据集作为数据源,采用一元线性回归方法和相关系数的方法,采用残差分析构建长株潭地区气候-人为-植被模型方程,完成人为活动因素的剥离,探究2000—2016年人为活动因素对长株潭地区植被覆盖变化影响。研究结果表明：2000—2016年,长株潭地区大部分区域植被得到显著改善,该区域大概11.56%植被出现退化的情况;气候变化方面,长株潭地区降雨、气温呈现平稳上升的状态,变化趋势不显著;人为活动影响方面,2000—2016年残差由负值变为正值,且残差增长趋势显著;残差为正值所占像元百分比由2000年的9.9%增长到2016年的90.2%,说明2000—2016年人为活动因素对于长株潭地区植被覆盖变化起到越来越积极的作用。     

地形因子对长汀县植被覆盖度时空特征的驱动影响

基于6期30 m分辨率的Landsat TM/OLI遥感影像数据,采用像元二分模型反演长汀县2000—2016年间植被覆盖度时空特征;同时,基于DEM数据提取高程、坡度、坡向等地形因子,分析地形因子对长汀县植被覆盖度时空特征的影响.研究发现,2000—2016年间,长汀县植被覆盖度呈增加趋势,植被覆盖度均值由68.59%增至78.86%,年均增加0.64%.不同等级覆盖度植被变化趋势存在差异,其中极高植被覆盖面积不断增加,2016年极高等级植被面积占长汀县总面积达74.38%.整体而言,长汀县植被覆盖度以改善为主,占该地区总面积的73.76%,但仍有约26.23%区域植被覆盖度呈退化趋势.高程、坡度对长汀县植被覆盖度空间分布和变化趋势具有显著影响.随高程和坡度的增加,植被覆盖度均呈增加趋势,但坡向对植被覆盖度影响较小.不同高程和坡度的植被覆盖度增加程度存在差异,其中低海拔和平缓坡地区植被增加趋势明显,而各坡向植被覆盖变化趋势基本一致.综上所述,2000—2016年间长汀县植被覆盖度不断增加,地形因子对长汀县植被覆盖度的时空特征具有显著影响.     

基于RS和GIS的雅安市植被覆盖度与地形因子相关分析

以雅安市为研究区,以2001、2009和2016年相同时像的Landsat遥感影像为数据源,采用基于植被指数的像元二分法分别计算雅安市的植被覆盖度,并且结合DEM数据,分析不同海拔带、坡度带和坡向的植被覆盖分布及变化特征。结果表明,雅安市植被覆盖度2001—2016年不断递增;在海拔0～3 000 m区域植被覆盖度较高,在海拔>3 000 m地区,植被覆盖度依次降低。研究区植被覆盖度具有明显的坡度分宜特征,总体上呈现出随坡度的增加植被覆盖度先增加后减少的特征。研究区域总体来看阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡4个坡相植被覆盖度差异不显著,阴坡植被覆盖度较高。     

天山新疆段及南北麓草地植被覆盖度时空变化特征研究

天山草地分布面积广阔,不仅是新疆畜牧业发展的主要支撑,也在维护生态安全方面具有重要贡献。为了解天山新疆段草地植被覆盖度的动态特征与变化趋势,以2001-2020年MODIS NDVI产品为主要数据源,采用像元二分模型估算植被覆盖度,运用转移矩阵和趋势分析法研究其变化特征,并利用地理探测器模型分析驱动因素。结果表明,研究区草地多年平均植被覆盖度在0.34～0.42波动,主要以中低、中植被覆盖度为主,各等级植被覆盖度大致呈西部高覆盖东部低覆盖的分布特征;从变化趋势来看,研究区草地植被覆盖度总体上有上升趋势,盆地周围覆盖度增加、中部山区其变化基本稳定,增加和基本稳定的区域面积占总面积的10.41%和89.16%;从地理探测器运行结果来看,单因子作用解释最大的是降水量,q为18%,当降水量与海拔交互作用时对研究区草地植被覆盖度的影响更为明显。研究结果可为天山草地生态安全保护与质量评估提供参考依据。     

黄河中游典型干旱区植被覆盖时空变化研究

基于像元二分模型,利用2000—2019年MODIS NDVI数据以及气象观测数据,以吕梁市为例对黄河中游典型干旱区植被覆盖度进行估算,并采用趋势分析法、相关分析法对其植被覆盖度时空分布特征进行分析,探讨了主要气候因素(气温、降水量)与植被覆盖度的相关关系。结果表明：2000—2019年吕梁市植被覆盖度呈波动增加趋势,2017年达到最大值后在高位波动。植被高覆盖度地区主要分布在吕梁山山区,植被覆盖度增加区域面积占总面积的97.5%,植被覆盖度降低的区域仅占2.5%,植被覆盖度变异系数大的区域主要分布吕梁市西部沿黄河黄土高原丘陵区和东部平川盆地城市周边地区;吕梁市植被覆盖度与降水量、年平均气温均呈正相关关系,植被覆盖度与年平均气温呈正相关、负相关的面积占总面积的83%、17%;植被覆盖度与年平均降水量的正相关、负相关区域分别占总面积的98%、2%。吕梁市植被覆盖度与年平均气温的相关性小于其与年平均降水量的相关性,降水与植被覆盖度的影响较气温密切。     

基于遥感技术的2005～2014年西藏地区植被覆盖度变化分析

[目的]利用遥感技术估算西藏地区多年植被覆盖度变化情况。[方法]基于MODIS－NDVI数据,利用像元二分模型,估算了2005～2014年西藏地区生长季期间的植被覆盖度,并对其时空变化特征进行了分析;借助趋势分析法分析了10年间西藏地区植被覆盖度的趋势斜率;通过划分气候区,在控制气候要素不变的情况下,讨论人类活动对西藏植被覆盖度变化的影响。[结果]2005～2014年西藏地区生长季期间平均植被覆盖度为33.00％～36.00％,整体表现为稳定的上升趋势;东南地区植被覆盖明显好于西北地区;森林、灌丛、农作物等类型植被覆盖度较高,而草原、草甸、高山植被以及荒漠等植被类型相对较低;2005～2014年西藏地区趋势斜率总体保持稳定,植被覆盖明显减少的部分集中分布于拉萨市与林芝市的交界地带、山南地区的东南部及林芝市的中部地区,主要是人类活动影响所致。[结论]利用像元二分模型估算西藏地区多年生长季植被覆盖度是可行的。     

江西省兴国县植被覆盖度及其空间格局变化

  目的  分析植被覆盖度及其空间格局的变化特征,为生态环境建设和土地利用等提供参考依据。  方法  以江西省兴国县为研究区,利用6期Landsat TM/OLI遥感数据,基于归一化植被指数的像素二分模型和景观生态学原理,分析了1988?2019年不同时期的植被覆盖度及其空间格局演变特征。  结果  ①1988?2019年兴国县植被覆盖度增加,年际植被覆盖度均值由1988年的63.89%增至2019年的79.16%;31 a间植被覆盖度增长区占总面积的72.18%,主要表现为林地、农地面积的增加,减少区占总面积的11.30%,主要表现为建设用地面积的增加;各级植被覆盖度主要呈现为朝更高级覆盖度进化演变的特征。②植被覆盖度呈中部与南部较小,东、西、北部较大的分布特征,其大小总体上与海拔高低较为吻合;31 a间植被覆盖度极度增加区主要集中在南部的龙口镇、杰村乡、社富乡等,极度减少区主要在中部的潋江镇和长岗乡。③1988?2019年植被覆盖度呈破碎化、异质性、多样性降低、空间分布不均匀的变化趋势,而聚集度呈增大趋势。不同盖度等级下的空间格局表现为极低、低、中、中高植被覆盖斑块异质性减小,斑块形状趋于简单化;高、极高植被覆盖占优势地位,其形状趋于不规则,极高植被覆盖主要以较为集中的连片形式分布。  结论  兴国县植被覆盖及其空间格局总体上向良性方向发展,有利于区域的可持续发展。土地利用类型、海拔、人类活动等因素对植被空间格局有着重要影响。图5表2参35     

基于MOD13Q1的塔里木盆地植被覆盖度时空变化

植被覆盖能客观的反映植被基本情况,为区域社会经济可持续发展和生态环境保护提供科学依据和决策参考。基于此,以新疆塔里木盆地为研究区,利用MOD13Q1产品数据获取研究区植被覆盖度信息,采用转移矩阵的分析方法,分析了2000—2015年塔里木盆地植被覆盖度的时空变化特征和发展趋势。结果表明:塔里木盆地植被覆盖度类型主要为极低覆盖度,其次是低覆盖度,而中等植被覆盖度、高植被覆盖度和极高植被覆盖度在塔里木盆地分布较少;2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3个时期塔里木盆地的植被覆盖度呈现由低向高转移的趋势,虽然转换比重不大,但还是向着好的方向变化。其中,在2005—2010年期间各类型植被覆盖度数据向好转移趋势最为显著,但部分极高的植被覆盖度地区出现了植被退化现象,这表明塔里木盆地极低植被覆盖度有改善的趋势,极高植被覆盖度出现退化。     

基于MODIS NDVI的陕西省植被覆盖变化分析

【目的】分析2000-2009年陕西省植被覆盖的时空变化规律,为区域人地关系协调发展和生态建设政策的制定与实施提供理论依据。【方法】在对2000-2009年MODIS NDVI数据进行时序重建的基础上,采用最大值合成法、差值法获取NDVI时空变化信息,并结合DEM分级数据提取不同高程地区的NDVI变化信息,分析陕西省植被覆盖情况的时空变化规律。【结果】1)陕西省植被覆盖空间分布存在明显的地域特征,表现为NDVI值陕南秦巴山区>关中平原区>陕北黄土高原区。2000-2009年陕西省植被覆盖呈现改善趋势,植被覆盖变化速率表现为陕北黄土高原区高于关中平原区,关中平原区高于陕南秦巴山区。2)陕北黄土高原区不同高程地区,植被覆盖以明显增加为主。关中平原区高程<500m地区的城市附近区域,植被覆盖表现为严重退化。陕南秦巴山区高程<500m与高程>1 500m地区,植被覆盖表现为轻微减少,而500m≤高程≤1 250m地区,植被覆盖明显增加。3)2000-2009年,陕西省植被覆盖增加地区面积占全省总面积的27.8%,减少地区面积占17.0%。【结论】2000-2009年,陕北黄土高原区植被覆盖增加,是国家退耕还林还草工程实施效果的体现;关中平原区受城市化影响较大,城市周围植被覆盖出现严重退化;陕南秦巴山区植被覆盖较高,并保持稳定。     

陈巴尔虎旗土地生态状况评价及影响因素分析

为科学评价自然-人类活动综合作用下陈巴尔虎旗土地生态状况并更好地反映其空间异质性,以像元为评估单元,构建涵盖土地利用类型、植被覆盖度、土壤湿度、裸土指数、土壤亮度五项遥感参量的土地生态状况评价模型(LEI模型),揭示呼伦贝尔草原核心区——陈巴尔虎旗土地生态状况的空间差异,分析其主要限制因子,进而提出相对应的土地生态调控途径。结果表明:1)空间上陈巴尔虎旗土地生态状况从东北向西南逐渐变差。2)时间上陈巴尔虎旗2000—2010年土地生态状况整体有变差趋势,土地生态状况处于"一般"的区域面积由65.75%增加到69.75%,"变差"和"变好"的区域面积比重分别为12.59%和5.19%,且东部比西部的土地生态恶化进程更快。3)土地利用类型和植被覆盖度是影响研究区土地生态状况的主要限制因子。     

阿拉善高原植被覆盖动态监测与驱动因素分析

阿拉善高原作为我国生态环境重度危急区,定期评价植被动态变化对区域生态环境保护和建设、保障北方地区生态安全及维护社会经济可持续发展具有极其重要的作用。利用遥感影像和气象数据,辅以趋势分析、重标极差及偏相关分析等方法,从全区及旗县尺度对2000-2015年阿拉善高原植被覆盖时空变化及其影响因素进行分析研究。从时间变化特征来看,额济纳旗、阿拉善右旗、阿拉善左旗植被覆盖度均呈增加趋势,其中,阿拉善左旗植被覆盖度最高。总体而言,近16 a阿拉善高原植被覆盖度呈现改善趋势,但以低植被覆盖区为主,植被覆盖区域占阿拉善高原总面积的24.77%。从空间分布特征来看,阿拉善高原植被覆盖具有明显的空间差异,具有东南部高,西北部低的分布特征。Hurst指数表明阿拉善高原植被覆盖度未来变化趋势为东南部持续改善,西北部严重退化。从驱动因子来看,植被覆盖对降水和潜在蒸散存在时滞效应。此外,阿拉善高原植被覆盖度的增加与当地牲畜数量的下降具有负相关关系。     

内蒙古荒漠草原承载力综合评价

[目的]明确内蒙古荒漠草原生态系统的结构和功能的变化情况。[方法]选定达茂旗为研究对象,运用3S技术,对草地植被覆盖度、草地生产力和载畜量30多年的变化进行了研究。[结果]达茂旗草地植被覆盖度相比2000年初期升高了2百分点;达茂旗草地生产力由南向北呈递减趋势,相比2003年有所升高;达茂旗草地载畜量相比20世纪80年代和2000年初期整体水平有所升高。[结论]该研究结果为内蒙古制定生态管理决策提供了理论依据。     

基于多时相Landsat影像的庆元县植被覆盖变化研究

利用多时相陆地资源卫星Landsat TM和增强型专题绘图仪ETM影像数据,使用像元二分模型对浙江省庆元县1994-2007年植被覆盖度及其动态变化进行研究。结果表明：13 a来,庆元县植被覆盖度持续增长,至2007年高植被覆盖度区域占全县总面积的90.77%,植被覆盖度等级间的转移方向以中高覆盖区（50%～75%）向高覆盖区（〉75%）转变为主,其中1994年至1999年间的变化最为显著。13 a间植被覆盖度随坡度的增大而增加,坡度越小植被覆盖度增长幅度越大,特别是地形平缓区域（〈15°）的植被覆盖度增长幅度达15%以上。全县植被覆盖度时空变化分级统计结果显示,1994-1999年,庆元县东部地区的植被恢复较为明显,1999-2007年,百山祖自然保护区等地的植被恢复较好。13 a间各类植被覆盖区的景观破碎度不断降低,平均斑块面积不断增大,特别是高覆盖区在总体面积大幅提高的同时,平均斑块面积由9.66 hm2增长到182.82 hm2,增加了18倍。图2表6参15     

吉林省东部地区植被覆盖度变化及影响因子

应用像元二分模型、多元线性回归分析方法,以2000—2010年吉林省东部植被覆盖数据为基础,综合考虑高程、气象因子、林火干扰和社会经济等因素,对吉林省东部植被覆盖度变化及影响因子进行了分析.为减少随机样本的误差,保证数据的稳定性,将原始数据集随机分为建模样本(60%)和校验样本(40%),在划分建模样本和校验样本时分别做5次重复,对5个样本分别进行模型拟合并选择显著出现3次及以上的变量进入最终模型进行拟合.结果表明:2000—2010年,吉林省东部植被覆盖呈上升趋势,但整体变化较小;研究区域植被变化类型以稳定和增加为主,占研究区总面积的91.6%,植被退化类型面积仅占研究区的8%,呈零星分布.吉林省东部的植被覆盖度变化是地形因子、气象因子和社会经济因子综合作用的结果,其影响因子重要性顺序为:"高程""月平均降水""人口密度""坡度""农村居民收入""月平均相对湿度".     

1988-2009年安县山区植被覆盖度变化动态分析

利用像元二分模型对1988年、1995年、2000年、2007年和2009年5期安县山区的影像数据进行植被覆盖度估算.通过植被覆盖度变化转移矩阵总体评价21年间安县山区植被覆盖度的变化情况,并定量分析1988-1995年、1995-2000年、2000-2007年、2007-2009年四个时段的植被覆盖度变化趋势.结果表明:(1)21年间安县山区的植被覆盖改善的面积为34706 hm2,退化部分的面积为36920hm2;(2) 1988-1995年间、1995-2000年、2000-2007年及2007-2009年间安县山区整体植被覆盖度等级提高的面积为39205、51014、54316和38813hm2,退化部分的面积分别为39563、45650、55422及44271 hm2.2007-2009年此时段受汶川地震影响,地表植被结构严重破坏.利用本文的方法可达到对植被覆盖度进行反演及对该县山区生态环境的保护和可持续发展做出贡献,从而达到创建和谐社会的目的.     

内蒙古新巴尔虎左旗降水气候特征分析

根据1961~2010年新巴尔虎左旗国家基本气象站降水资料,采用线性趋势分析、重现期分析、变率分析、距平分析等方法,研究新巴尔虎左旗的降水特征。结果表明,50年来新巴尔虎左旗平均降水量为271.8 mm,年平均降水日数为140 d,年最大降水量590.5 mm年最小降水量125.7 mm,夏秋季降水较多,冬春季降水较少;新巴尔虎左旗50年的降水总体为波动中减少的趋势,降水总趋势以-0.69mm/10a变化率减少,春、冬季降水分别以0.60、0.90 mm/10a变化率增多,夏、秋季降水分别以-0.20、-0.18 mm/10a变化率减少。     

黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖度变化监测

  目的  研究黄土高原水土流失严重区域实施“三北”(西北、华北和东北)防护林、退耕还林等林业生态工程以来的植被变化，为制定合理的生态修复和管理对策提供依据。  方法  以陕西省延安安塞区为例，基于Landsat TM/OLI影像，运用像元二分法估算2000和2017年的植被覆盖度，结合海拔、坡度和坡向分析其地形分异特征。  结果  ①安塞区平均植被覆盖度从2000年的24.98%增长到2017年的53.34%，显著提高；②植被覆盖度变化中极显著增加面积占比最大，为44.70%，集中在河流沿岸；③2000年植被覆盖度随海拔升高逐渐减小，2017年随海拔升高先增加后减小。2000和2017年植被覆盖度随坡度先增加后减少，在坡度25°~35°出现最大值。植被覆盖度随坡向的变化从大到小依次为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡；④海拔＜1 300 m，坡度15°~35°，平地、阴坡和半阴坡水热条件好，植被恢复容易，高植被覆盖度面积比例最大。  结论  2000?2017年安塞区植被呈改善趋势，海拔、坡度和坡向等地形条件下植被覆盖度存在差异，生态恢复要因地制宜制定对策。图2表6参27     

近20年宝鸡市植被覆盖度动态变化及驱动力分析

植被覆盖度是反映地区生态环境的重要指标,本文利用1988、2000、2007年三期TM遥感数据,计算出宝鸡市的归一化植被指数(NDVI),并通过像元二分模型计算出不同时段的植被覆盖度,最后将归一化植被指数的差值进行分级,以此来分析宝鸡市1988~2007近20年的植被覆盖变化动态。结果表明:1988~2000年间,极低覆盖度、高覆盖度、极高覆盖度比例都呈现出减少趋势,减少比例分别为宝鸡市土地面积的0.02%、1.66%和1.98%,其他各级别植被覆盖度也都有不同程度下降;2000~2007年间,极高植被覆盖度增大的比例达到8.04%。NDVI差值指数分级结果显示,1988~2000年植被退化明显,2000~2007年有大幅度改善;从长时间序列看,生态退化比较明显的区域是金台区、扶风县、岐山县、凤翔县。人为因素是影响植被覆盖变化的主要驱动因素,主要包括山区或平原区的生态绿化工程、城市景观绿化工程、农业产业结构调整、畜牧业发展、人口因素等。