2001-2017年新疆NDVI变化及其对极端气候的响应

[目的] 研究新疆2001—2017年植被覆盖变化，并分析其与气候指数之间的响应特征，以期为该地区生态环境保护和区域可持续发展提供理论依据。[方法] 基于2001—2017年的MOD₁₃Q₁ NDVI数据，采用最大合成法、Savitzky-Golay（SG）滤波法和相关分析等方法，并结合同期气温和降水数据，分析新疆生长季归一化植被指数（NDVI）和极端气候之间的响应关系。[结果] ①2001—2017年，新疆地区植被覆盖普遍不高，自2009年开始表现出缓慢改善趋势，且未来一段时间内，该趋势具有一定的持续性；②NDVI总体上呈西北向东南降低趋势，天山山脉和伊犁河谷地区是NDVI高值区，北疆各子区域生长季NDVI普遍高于南疆地区；③NDVI在北疆中部和南疆西南部等地区与极端气温指数多呈负相关，日平均温差（DTR）和冷夜日数（TN_10p）是主要的影响指数；NDVI与平均气温指数在沙漠地区多呈负相关，在部分山区呈正相关，这主要与年平均气温（T_y）的变化有关；④NDVI与降水指数之间多呈正相关，且单日最大降水量（RX_{1 d}），连续5日最大降水量（RX_{5 d}）和年降水量（TP_y）对NDVI的影响都很显著。[结论] 新疆植被覆盖总体向良好方向发展。NDVI对降水指数的响应高于气温指数，其中，降水指数以正向影响为主，气温指数则以负向影响为主，降水对新疆植被改善有着明显的促进作用。     

2010—2019年三亚市NDVI时空变化特征

归一化植被指数（NDVI）作为反映植物生长特征的重要指标，对于地表植被覆盖与植被生长状况的研究有重要意义。基于MODIS NDVI遥感数据，分析了三亚市2010—2019年归一化植被指数时空变化及变化趋势，并对NDVI与降水量和日照时数进行相关性分析。结果表明:近10年来，研究区NDVI月变化特征为5—10月增加，11月—次年4月降低，这与三亚市处于热带海洋性气候区有极大关系。NDVI年际变化呈增加趋势，年平均增长0.721 9，为中高植被覆盖度，空间上表现为北部高，中西部低的分布特征，北部常绿阔叶林地区比中西部草原地区生态稳定性更强。Pearson相关分析表明，NDVI与降水量整体上呈正相关，与日照时数呈负相关。      

基于时序特征的玉麦轮作制耕地提取方法研究

[目的]该研究对小麦、玉米轮作制下耕地的面积与分布有重要意义.[方法]基于目视判别收集样本点和GEE平台,分析地物的NDVI、EVI等指数时序特征,开发特征识别算法提取2018年玉麦轮作区面积分布,同时与CART算法监督分类结果进行精度分析.[结果]与基于多光谱的监督分类相比,基于时序特征的识别算法准确率、精准率、F1 Score和Kappa系数分别提高了0.121、0.110、0.136和0.246.[结论]基于时序特征的特征识别算法可有效识别玉麦轮作区,该算法可为轮作区农业生产提供基础数据支持.     

西北干旱区植被覆盖时空动态特征

用MODIS NDVI数据2000—2015年的归一化植被指数产品,运用变异系数、Theil-Sen median趋势分析耦合Mann-Kendall检验和Hurst指数法,探讨了中国西北干旱区植被覆盖的时空变化特征及未来趋势的预测。研究表明:1)2000—2015年全区植被覆盖的空间异质性较强,有植被覆盖的区域占总面积的35.59%,无植被覆盖的区域占64.41%。受降水的影响,植被覆盖整体呈东南高西北低、山区高平原低的特点;受河流和人工灌溉的影响,绿洲区水热组合条件好,其植被覆盖高于荒漠区。2)近16年全区植被覆盖波动变化不明显,各亚区的波动普遍较低,变异系数小于0.10的比例均超过总面积的1/2。3)16年间全区植被覆盖总体有增长趋势,变化率为0.006/10a。基于像元尺度的分析也表明全区植被覆盖以增长趋势为主,各亚区中河西走廊的增长面积最多,北疆的增长面积最少,均超过1/2。4)全区NDVI的Hurst指数均值为0.73,Hurst指数大于0.5的范围所占比例为86.25%,未来全区植被覆盖的变化趋势以持续性增加为主,其中13.46%区域的未来趋势无法确定。各亚区呈不同程度的增加趋势,河西走廊的增加趋势最明显,北疆的增加趋势相对较弱。     

“三生空间”分类及其功能评价——以吉林省为例

为促进区域生产、生活、生态3种空间的合理性布局,提出一种新的"三生空间"功能评价方法,以探究3种空间发展的不足。以吉林省为例,利用地理信息系统(GIS)空间分析技术,得到吉林省"三生空间"土地利用图;在地理国情普查内容的基础上,筛选到22个"三生空间"功能评价指标因子,并构建其指标体系;以新型木桶理论为基础,构建"三个空间"功能评价模型,进而实现"三生空间"功能评价。结果表明,生态空间功能值为0.09,是3种空间发展过程中的短板,亟待解决未来的发展问题;生活空间功能值为0.24,处于居中状态,虽不是发展的短板,但相比生产空间发展速度差距较大,因此,须要及时进行调整;生产空间功能值为0.74,说明吉林省的生产空间比其他2个空间发展快,体现出三者间发展的差距。未来吉林省的发展重点除了要发展生产空间之外,还应重点关注发展生态空间和生活空间,达到"三生空间"的平衡发展,为吉林省未来"三生空间"可持续发展提供决策依据。     

滨海土地生态系统生物多样性价值估算方法研究

生物多样性价值的定量研究是生态系统服务价值研究的重点与难点。论文以河北省黄骅市滨海土地为研究对象,借助RS、GPS和GIS现代信息技术,利用遥感影像数据及303个样点调查数据,提出一种更全面准确的生物多样性价值估算方法。结果表明:生物多样性价值分为生物多样性价值Ⅰ和生物多样性价值Ⅱ,生物多样性价值Ⅰ用NDVI指数反映植被覆盖与分布价值,生物多样性价值Ⅱ用生物多样性指数反映物种种数价值,总价值由耕地、建设用地、园地、其他土地、盐碱地、湿地、水域、盐田到草地逐渐降低,经市场法和意愿法检验,结果可信。     

基于MODIS的近10年来汾河上游植被动态变化监测

植被是生态系统的最重要组成部分,以植被覆盖度为指标研究区域植被的时空动态特征,是生态系统健康评价的前提和必要基础。以山西省汾河上游为研究区域,利用RS和GIS技术,基于长时序的MODIS-NDVI数据和趋势分析方法,结合数字高程模型(DEM),对汾河上游植被覆盖度的时空变化进行了研究。研究表明:1)NDVI平均值较大的区域分布在汾河上游的边缘地带,而在靠近汾河流域的平坦区域,NDVI平均值越来越小;2)从时间上看,2000—2010年来汾河上游NDVI最大值呈上升趋势,NDVI随年份的增长率7.8%/10a,植被覆盖明显改善;3)2000—2010年来,NDVI趋势值增大的区域主要分布在汾河上游的中部及中南部地区,NDVI趋势值减小的区域则分布在汾河上游流域的边缘地区;4)在不同海拔高度上,NDVI平均值随DEM值的升高整体呈显著的增大趋势,但是NDVI变化趋势随DEM的升高先增大后减小。本文研究结果可为该区的植被变化提供理论依据,有助于对土地资源的保护,制止不合理的开发利用方式,同时也可以加深对该流域土壤侵蚀治理的理解,对于改善生态环境也有重要的意义。     

基于归一化冠层覆盖系数的玉米果穗发育动态估算

为解析宁夏滴灌玉米冠层图像参数与果穗形态参数间的内在联系,提出了一种采用作物冠层图像特征参数拟合玉米果穗生长发育动态的数学方法,建立玉米灌浆期果穗发育动态估算模型,实现了基于作物冠层数字图像处理技术的玉米果穗形态无损监测。用手机相机获取不同氮素处理下滴灌玉米灌浆期的冠层图像,提取玉米灌浆期冠层图像特征参数,测定玉米穗长、穗粗和穗体积等形态参数;运用R语言进行相关性分析,其中归一化冠层覆盖系数(Cc)与玉米果穗形态参数相关性高,运用Origin软件建立Cc与果穗形态参数间的估测模型,通过R2、RMSE和nRMSE评价估测模型的精度。结果表明,Cc与玉米穗长、穗粗、穗体积等形态参数均满足指数函数关系,其中Cc与穗长的预测精度最高,决定系数R2达到0. 714,与穗粗的预测精度次之,R2为0. 601,与穗体积的R2为0. 575。由模型检验与评价结果可知,Cc与玉米果穗形态各参数间精度较高,其中R2均不小于0. 523,穗体积RMSE的值均不大于68. 986 cm3,nRMSE均不大于33. 621%。这表明基于冠层图像归一化覆盖系数的玉米果穗生长发育动态的估算具有一定的实用性,可为果穗形态参数估算和大面积玉米无损监测提供参考。     

浅谈遥感石漠化信息的提取

指出了石漠化信息的提取要综合多种因素，由于石漠化的等级的划分存在着很大的争议，所以等级的划分对于石漠化的提取的影响也是巨大的，将尺度因子引入到石漠化等级的划分中，在提取石漠化范围的过程中采用了基于内容的特征识别算法，该算法大大提高了石漠化识别的精度。同时可以借助目前已经存在的土地利用的数据，可以在很大程度上提高石漠化信息提取的精度。针对传统的提取石漠化的方法如改进植被差异化指数方法无法很好地再现石漠化的主要特征，以遥感方法中的归一化的差异化植被指数为基础提出了石漠化识别综合识别指标的方法，该方法经过试验能够在很大程度上提高石漠化信息提取的精度。     

基于不同神经网络模型研究GPS高程转换

在GPS高程异常转换中,针对传统只从建模方法上优选模型的做法,将反向传播、径向基、广义回归等3种神经网络与值域为[0,1]、值域为[-1,1]的2种归一化函数进行组合,结合控制网测量实例,采用6种方式进行高程异常转换,对转换结果进行对比分析,探讨不同神经网络和归一化方式对GPS高程转换的影响,得出采用值域为[-1,1]的归一化函数和广义回归神经网络的高程异常转换结果最优。