运用光谱技术改进Beer-Lambert定律的定量化及其应用研究

 运用简便、快捷的无损测试提供的归一化植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）方法，对Beer-Lambert定律进行定量化改进，构建了以NDVI为自变量的LAI预测模型，并采用不同年份、不同株型的玉米数据对其改进结果进行检验。结果表明，当生长55 d时，叶向值（LOV）显著不同的3种株型的NDVI、LAI和消光系数K的差异均最大；披散型（LOV≤30°）NDVI饱和点的出现较中间型和紧凑型为早；利用NDVI改进Beer-Lambert定律的定量预测模型能够敏感反映植株冠层结构参数的动态变化，且最适用于紧凑型品种。随着玉米育种目标更偏向培育偏紧凑型品种，其改进结果在育种栽培实际中更有利用价值。     

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.     

基于DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a(1960-2009年)的气温、降水资料,并以26.876°N为界(威宁测站纬度)将贵州分为南北两个区域——南区和北区,同时以1km×1km的DEM数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算.结果表明:地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异.     

矩阵最大特征值的近似求法

矩阵特征值与特征向量是矩阵理论的重要概念,在数值计算理论中也起着重要的作用.本文重点给出了两种矩阵最大特征值的近似计算方法.     

在Autocad平台建立具有GIS特征的森林图形系统

该文从森林图形库的概念和基本特征出发 ,完成森林图形库图层的标准设计和森林图形中小班多边形的封闭 .通过对森林图形的图元访问 ,实现森林图形”归一化” .在”归一化”森林图形上 ,实现其与资源数据库互访的动态管理     

基于混合像元分解的香格里拉市高山松空间分布变化研究

利用香格里拉市1997-2017年每5 a的Landsat遥感影像、2018年外业调查数据、森林资源二类调查数据和DEM数据为数据源,以高山松为对象,综合运用混合像元分解技术、决策树分类和GIS技术对其空间分布变化进行分析。结果表明,1）分类中,高山松归一化多分量指数阈值为0.333,云南松归一化多分量指数阈值为0.208;云冷杉归一化多分量指数阈值为0.362。2）各年分类结果总体精度分别为69.42%、76.73%、81.07%、78.90%和76.53%。3）香格里拉市高山松覆盖面积2002年比1997年减少了13.40%,2007年比2002年减少了2.47%,2012年比2007增加了8.96%,2017年比2012年增加了4.06%,呈现出先减少后增加的趋势。4）研究区内高山松主要分布在海拔高度2 800~3 800 m,1 800~2 800 m高山松面积总体呈现为轻微下降趋势;2 800~3 300 m海拔区间1997-2007年呈现下降趋势,2007-2017年呈现上升趋势,3 300~3 800 m区间内1997-2002年高山松面积呈现下降趋势,2002-2017年高山松面积逐年上升,3 800~4 800 m区间内1997-2017年高山松面积逐年下降。利用混合像元分解构建归一化多分量指数结合决策树分类对树种分类具有一定的参考价值,高山松时空变化结果对森林资源管理和后续研究可提供科学数据支撑。     

1990—2019年达里诺尔湖水体面积变化遥感监测

以Landsat遥感数据资料为基础,采用归一化差分水体指数（NDWI）对达里诺尔湖水体进行识别和提取,使该区域形成长时间监测,研究1990—2019年达里诺尔湖的时空变化,并通过气象数据探讨水体面积与气候变化的关系。结果表明,达里诺尔湖1990—2019年水体面积呈波浪式变化,整体呈下降趋势,自2000年后,达里诺尔湖水体面积逐渐减少,20年间共减少41.82 km²;在湖体东北方向减少幅度最大,共减少19.89 km²。达里诺尔湖水体面积与降水量呈正相关,与气温呈负相关。     

基于断点检测的延安市富县植被变化研究

  目的  多项生态工程实施以来,陕北黄土高原地区环境明显改善,探究该区域植被的时空变化,为生态环境建设与差异化决策提供依据。  方法  以陕西省延安市富县为研究对象,利用2000—2019年生长季的Landsat TM/ETM+/OLI影像,运用DBEST算法对归一化植被指数(NDVI)时间序列进行断点检测,并提出多阶段趋势分析方法分析富县植被变化时空特征。  结果  富县植被的断点检测结果表明:66.47%的区域断点NDVI变化幅度小于0.2,主要分布在富县西部和东北地区,植被相对稳定,未发生剧烈变化;33.53%的区域断点NDVI变化幅度大于0.2,其中断点数量多于4个的区域仅占5.88%,集中分布于道路、河流沿线,变化频繁,与人为活动有关。当前阶段趋势分析表明:断点NDVI变化幅度大于0.2的区域,改善的面积占总面积的24.57%,退化面积仅占2.12%;开始时间均在2014年之前,时间分布跨度大,空间异质性强,揭示了富县植被变化的多样性及复杂性;富县有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地4种主要林地均趋于改善,改善面积占林地面积的96.23%。  结论  2000—2019年,富县植被整体呈现改善趋势,生态建设工程取得良好的效果;植被变化的时空特征存在差异,后续决策需因地制宜。图6表1参25     

1990—2019年阿拉尔垦区植被覆盖时空变化特征分析

监测植被覆盖变化对区域生态环境评价和可持续发展具有重要意义。本文基于Landsat遥感影像和相关统计数据,运用像元二分模型和重心转移模型等方法分析阿拉尔垦区1990—2019年近30年的植被覆盖时空变化特征。结果表明：1990—2019年,阿拉尔垦区平均植被覆盖面积呈增加趋势,高和极高植被覆盖区的面积呈增加趋势,差异显著,分别增加了674 km²和1 147 km²;阿拉尔垦区植被覆盖变化存在时段性和区域性差异,时段上,2005—2010年垦区西北部开始出现植被,以中覆盖类型为主,区域上,垦区西北部植被覆盖的增加趋势最显著;近30年,垦区植被覆盖重心整体向东北方向转移;气候对阿拉尔垦区植被覆盖变化有一定的影响,但人类活动影响最直接。在未来发展中应注重保护自然植被,有计划地开垦土地,合理调整垦区农业结构,科学分配水权,保证垦区生态用水,实现可持续发展。     

水淹胁迫下枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC.)幼苗叶片高光谱特征的研究

测量了3个水淹深度(对照、根部水淹、全淹)条件下枫杨叶片的高光谱反射率、红边参数及对应的叶绿素总含量,对归一化植被指数与叶绿素总含量进行了相关分析.结果表明:①在水淹胁迫下,枫杨叶片的高光谱反射率呈现下降的趋势,且在蓝光波段(400~500 nm)和近红外波段(760~950 nm)表现为极显著差异;②随着水淹程度的加深,枫杨叶片叶绿素含量显著下降(p<0.05);③红边特征的分析显示,随着水淹程度的加深,叶片光谱出现了蓝移的现象,红边斜率呈现下降的趋势;④叶绿素总含量与归一化植被指数(R705/R750)呈正相关,相关系数为0.86(p<0.01).经回归分析,叶绿素总含量与归一化植被指数呈线性关系(R2=0.80,n=42).认为枫杨叶片高光谱特征及归一化植被指数可较好地反映枫杨的叶绿素含量和水淹胁迫的程度.