3种遥感产品检测黄土高原森林变化及差异比较

基于Landsat Vegetation Continuous Fields（LVCF）、MODIS Vegetation Continuous Fields（MVCF）和MODIS Land Cover（MODLC）等遥感产品和森林清查数据（NFI）检测2000-2015年黄土高原森林分布及变化。结果表明:1）2000-2015年黄土高原森林覆盖度升高，基于LVCF和MVCF的全区森林覆盖度均值分别由2000年的7.8%和9.6%增加到2015年的9.7%和13.2%。2）遥感产品估算的森林分布空间格局和面积差异较大，基于LVCF、MVCF和MODLC估算的黄土高原森林面积在2000年分别为726.6×10⁴、604.7×10⁴ hm²和325.1×10⁴ hm²，2015年分别为926.2×10⁴、998.3×10⁴ hm²和400.1×10⁴ hm²。3）遥感产品估算的省级尺度上森林面积与NFI的不一致性因省份和年份而异，LVCF与NFI一致性整体略优于MVCF，MODLC与NFI差异最大且估算的森林面积远低于LVCF、MVCF和NFI。4）遥感产品检测的陕西和山西2省的森林面积增加值与NFI一致性高于宁夏；基于遥感产品估算的宁夏森林面积及增加幅度均远低于NFI。     

RS与GIS在东北黑土区土壤侵蚀研究中的应用

东北黑土区是现代土壤侵蚀严重的地区之一.通过对该区域土壤侵蚀的遥感调查监测,基于经验模型的水土流失遥感定量研究等方面的回顾总结,分析了东北黑土区土壤侵蚀研究中存在的问题.提出黑土区应用RS与GIS技术进行土壤侵蚀研究的工作思路:应用现代信息技术开展土壤侵蚀调查评价,研究建立黑土区土壤侵蚀信息图谱,研制东北黑土区土壤侵蚀信息系统,密切土壤侵蚀研究与生态环境建设管理工作的结合.     

基于EEMD我国粮食主产区农业旱情对气候变化的响应

量化旱情统计数据与气候因子间的响应关系对保障粮食安全有着重要意义。针对我国13个粮食主产省份1980—2019年的农业干旱受灾率,采用集合经验模态分解(EEMD)构建了实际灾情对不同月份气候因子的响应关系,进而探求重要气候因子与大尺度大气—海洋指数(LAOI)的可能联系。结果表明：(1) EEMD从灾情逐年序列分离出中短期波动表征的气候干旱强度(IMF-H)和趋势项表征的干旱脆弱性;(2) IMF-H的峰值差异表明东北3省的干旱强度明显高于其他省份;(3) IMF-H与气候因子的线性关系表明夏季气候异常对灾损贡献最高,特别是7月份的日均日照时间及降水被筛选为10个省份的干旱关键影响因子(KDII);(4)各省份KDII的时序诊断结果表明,2000以来长江北部地区的夏季干旱风险有一定的增强趋势;(5)在0～12个月时滞下,Nino海温、南方涛动、北太平洋遥相关型等表征ENSO及北半球大气低频振荡的LAOI对研究区KDII有着显著影响。研究结果可为区域干旱监测及预警提供科学依据。     

北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区LAI变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI的变化趋势;在此基础上采用"去趋势"法去除LAI变化趋势而仅保留其年际变化;而后分别基于原始和去趋势后LAI序列驱动BEPS模拟北方地区蒸散;最后基于两种情景比较分析LAI变化对蒸散和产水量的影响。结果表明,北方地区LAI发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%,其中LAI显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上,LAI升高会促进蒸散并降低产水量,LAI降低则相反。在区域尺度上,LAI升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应;LAI变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI升高和降低的比例。考虑到LAI升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机,未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。     

黄土丘陵沟壑区耕地数量动态变化及其驱动力分析—以吴起县为例

基于吴起县1950～2005年的统计和调查资料,分析了吴起县1950～2005年50多年来耕地数量变化的过程,利用主成分分析和多元线性回归方法初步探讨了1990～2005年间耕地数量变化的主要驱动因子.研究表明:50多年来,吴起县耕地数量总体上经历了快速减少、震荡波动、急剧增加和持续缓慢减少四个阶段,耕地总量减幅达39.6%;人均耕地面积减少31.7%,总体上呈明显的下降趋势;社会经济发展、人口压力、农业科技进步和政策等因素构成了耕地数量变化的主要驱动因子.     

呼伦贝尔草原植被覆盖度地面实测与遥感估算研究

以内蒙古呼伦贝尔草原为研究区,共选择放牧区和非放牧区的47个观测样地,利用数码相机获取草地冠层照片,利用HLS彩色变换与RGB结合法及其他方法分别提取植被覆盖度。结果表明:本文发展的HLS彩色变换与RGB结合法提取的植被覆盖度的平均精度达85.85%,仅次于最大似然监督分类法。基于本文方法提取的实测点草地植被覆盖度与Landsat-5 TM影像计算的6种植被指数均有较好的正相关关系,其中与减小的比值植被指数(RSR)的相关性最高,从而建立了植被覆盖度遥感估算模型。遥感估算的研究区植被覆盖度空间差异明显,大部分草地植被覆盖度在0.7～0.9之间,而放牧区的草地植被覆盖度大多在0.5～0.7之间。     

基于DEM的黑龙江宾州河流域水系提取试验研究

基于数字高程模型(digital elevation models,DEM)提取河网及相关流域信息是数字水文研究中的热点问题。以东北黑土区宾州河流域为研究区域,采用5m分辨率的DEM作为研究数据,运用ArcGIS9.2中的Hydrology水文处理工具包(Arc Hydro Tools)提取研究区河网特征。研究结果表明,分别采用0.75,1.25,2,2.5,3.75和5km2的集水面积阈值提取流域河网特征时,不同集水面积阈值对确定主河道的空间位置影响较小,但提取的数字流域河网特征会发生较大变化。基于河网密度与集水面积阈值及河源密度与集水面积阈值的关系探讨了适宜的集水面积阈值确定方法,发现取集水面积阈值为2km2时提取的河网特征与实际水系特征基本吻合,精度达95%以上。因此,基于Arc Hydro Tools的流域特征自动提取是切实可行的。