基于主被动遥感技术的地表覆被类型变化检测方法——以新疆西天山国家级自然保护区为例

旨在研究主被动遥感结合的地表覆被变化监测方法，使用高分数据和哨兵1号数据分别代表被动和主动遥感，对新疆西天山国家级自然保护区地表覆被变化情况进行检测，进而对得出的林地、草地、建筑物检测结果进行联合分析，最终得到主被动遥感联合变化检测结果。通过实地精度检验对主被动遥感联合变化检测结果进行验证。结果表明，该方法的变化检测结果精度达到90%以上。说明结合主动遥感和被动遥感既能克服天气的影响，又能在检测中保留光谱和纹理等丰富的信息，变化检测的精度较高；主被动遥感联合变化检测可以较为快速、准确地掌握地表覆被类型的变化，能够在一定程度上减少被动遥感数据的云量困扰。并且该方法在林地和建筑物上有较高的敏感性，适合森林自然保护区的森林变化和建筑监测。     

塔里木盆地荒漠胡杨林结构及种群格局分析

在塔里木盆地主要荒漠胡杨林分布区设置5个调查样地进行实地调查,分析了调查区植物群落的物种组成、水平(密度)结构、垂直结构和胡杨种群的格局分布,旨在了解研究区荒漠林群落结构及胡杨种群的格局分布,为新疆荒漠林的管理和可持续经营提供依据。结果表明,研究区荒漠林物种组成有18种,乔灌层树种单一,主要是胡杨和柽柳,草本以甘草重要值最大,密度结构由塔里木河上游墨玉县至中游轮台县,胡杨的平均密度呈逐渐降低,灌木林(柽柳)密度在上游与胡杨密度的变化呈相反趋势,到中游柽柳丛密度增加,垂直结构简单而完整,均为乔—灌—草3层,但平均高度有明显差异,胡杨塔河上游高于中游,中游灌木柽柳高于上游,说明在受到水分条件制约的稀疏胡杨林下,更适合柽柳的生长。优势种群胡杨空间格局分布在巴楚县样地,呈随机分布,墨玉县、阿瓦提县、沙雅县和轮台县样地呈聚集分布,聚集强度由塔里木河上游墨玉县到中游轮台县聚集度逐渐加强,说明胡杨个体对生存环境(地下水)变化的适应,包括种内、种间竞争导致自疏、他疏和更新方式的适应。     

阿尔泰山森林景观格局的稳定性

[目的]定量分析阿尔泰林场的森林景观稳定性,为科学合理地规划建设阿勒泰林场森林景观提供依据。[方法]以2016年Landsat 8OLI影像作为数据源,运用主成分分析法构建研究区森林景观稳定性评价模型,利用Kriging插值分析整个研究区的森林景观稳定性状况。[结果]灌木林地和乔木林地是研究区的优势森林景观,分布比较广泛,苗圃地和林业辅助用地景观类型面积较小,但分布比较集中;森林景观呈现出较高的景观异质性;森林景观稳定性差异较大,其稳定性大小依次为:灌木林地乔木林地苗圃地宜林地疏林地林业生产辅助用地。[结论]2016年森林景观稳定性整体处于较高水平,分布区域差异比较均衡,西南部山区生态环境良好,森林景观结构完整,东部和东北部山区最差,应加强生态环境保护力度,同时维持西南部的保护力度,从而促进森林景观结构更加合理。     

1999-2016年天山西部植被覆盖的时空变化

[目的]调查天山西部生态环境植被覆盖状况,为科学保护区域生态环境和管理提供科学依据。[方法]以天山西部林区—霍城林场为研究对象,基于1999,2007和2016年3个时期的Landsat TM遥感影像和DEM数据,运用归一化植被指数分析研究区植被覆盖情况和空时变化特征。[结果]时间变化上,1999—2016年期间霍城林场植被覆盖以Ⅱ和Ⅲ级为主,所占比重达到55%以上,总体上是呈现上升趋势;空间分布上,霍城林场因海拔、坡度和坡向等地形因子的不同而出现不同的分布和变化特征,当海拔在1 500~2 000 m和2 000~2 500 m或者坡度30°~45°的区域时,植被覆盖度相对较高;当海拔 < 1 500 m以及 > 2 500 m或坡度 < 30°的区域时,植被覆盖度相对较低;植被覆盖度随着坡向的变化而变化着,呈现出阴坡 > 半阴坡 > 半阳坡 > 阳坡的分布特征;当海拔 < 1 500m和坡度 < 30°的区域时,植被覆盖度变化较为明显,而当海拔 > 2 500 m和坡度 > 45°的区域时,因受人为社会活动影响小,植被覆盖变化不明显。[结论]1999—2016年期间,霍城林场植被覆盖在时间变化上总体呈现上升趋势,在空间分布上因海拔、坡度和坡向等地形因子的不同呈现不同的分布和变化特征。     

准格尔盆地梭梭天然更新幼苗空间格局与影响因子

以吉木萨尔县和玛纳斯县的天然梭梭荒漠林的更新幼苗为研究对象,运用多尺度的点格局分析方法研究了准格尔盆地南缘天然梭梭更新幼苗的格局分布及影响因子。结果表明:吉木萨尔县梭梭幼苗格局聚集强度较大,且在0-10m连续尺度上呈聚集分布,聚集程度随距离增加先增强后减弱;玛纳斯县的梭梭幼苗格局在0-7.2m的连续尺度上都是聚集分布,聚集强度随尺度变大而降低;样地中梭梭幼苗数量吉木萨尔县是玛纳斯县的10倍以上。结合气象数据得知梭梭种子萌发和幼苗的生长的关键因素是11月、12月及来年4月、5月的降水量,且降水量在15mm以上有利于梭梭种子的萌发和幼苗生长。     

新疆特色林果大数据管理平台设计与建设实践

基于大数据、云计算、地理信息系统设计新疆特色林果大数据管理平台,平台由基础支撑层、数据资源层、服务资源层、资源应用层和用户层构成,建设7个数据库管理新疆主要林果资源,建成了集综合展示、统计分析、气象与病虫害分析、产业分析和技术服务功能为一体的现代化林果管理平台,实现了新疆林果资源数据的统一存储、管理和应用。     

基于QuickBird数据的塔里木河下游荒漠林地上生物量估测

[目的]森林生物量是衡量森林生态系统结构和功能的量化指标,基于高分辨遥感数据,研究塔里木河下游荒漠林地上生物量及其空间分布特征,为定量评定研究区生态恢复、进行不同尺度遥感监测提供依据.[方法]以塔里木河下游喀尔达依断面为研究区,基于QuickBird数据,采用人机交互方法对不同地下水埋深条件下胡杨、柽柳树冠进行解译,根据解译结果采用已建立的树冠、树干与生物量估测模型,计算以胡杨、柽柳为主的荒漠林地上生物量,并分析其与地下水埋深的关系.[结果]研究区距离河0～300、300～600、600～900、900～1 200以及1 200 ～1 500 m,荒漠林地上生物量分别为11.31、2.7、2.09、1.58和1.17 t/hm2;距离河300～600 m荒漠林单位面积生物量变化最大,比距离河300 m内下降了76;.[结论]研究区林分密度及地上生物量均明显受制于地下水埋深.自2000年至2004年历经5 a的输水后,地下水埋深对荒漠植被地上生物量的影响主要集中在距离河道300m内.     

天山西部天然乔木林空间分布与地形因子的定量关联

【目的】研究天山西部山区天然乔木林分布规律与地形因子(海拔、坡向、坡度)的定量关联,为森林资源的保护与管理提供科学依据。【方法】选取天然乔木林为对象,通过3S技术对Landsat数据进行分类,基于DEM数据生成地形因子,结合森林资源二类调查数据,定量研究天山西部山区天然乔木林的空间分布规律。【结果】天山西部山区天然乔木林主要分布在海拔1 200~2 500 m的区域,分布指数96.19%;坡向上主要分布在阴坡、半阴坡(包含北坡、西北坡、东北坡全部以及东坡、西坡部分区域),分布指数88.72%;坡度上主要分布在坡度≥15~55°,包括斜坡、陡坡和急坡以及险坡的部分区域(≥45~55°),其中在陡坡的分布指数最大。研究区树种有雪岭云杉(Picea schrenkiana)、欧洲山杨(Populus tremula)、疣枝桦(Betula pendula)、杏(Armeniaca vulgaris)和天山野苹果(Malus sieversii),其中以雪岭云杉分布面积最大,海拔范围最广;其次为欧洲山杨,第三为杏;适宜雪岭云杉生长的海拔区域为1 800~2 400 m,欧洲山杨适宜生长区为1 400~2 000 m,杏适宜生长区为1 000~1 600 m。【结论】天山西部山区天然乔木林树种以雪岭云杉、欧洲山杨和杏为主,主要分布在中山—亚高山的阴坡、半阴坡且坡度为≥15~55°的区域。森林抚育、更新时应根据地形条件选择适宜树种,保证树种幼苗成活率,促进乔木林快速更新。     

阿尔泰山森林景观特征及其适宜粒度分析

在阿勒泰林场,以其2006年和2016年的ETM+/OLI影像为数据源,综合运用RS和GIS技术,并采用景观指数分析法分析阿勒泰林场景观格局变化的特征、景观异质性特征、景观空间分布格局和景观适宜粒度。结果表明:(1)研究区优势景观类型为牧草地和灌木林地,且其面积呈增长趋势;(2)灌木林地斑块间面积大小差异显著,破碎化程度最高,苗圃地和林业辅助用地的破碎化程度最低;(3)乔木林地和灌木林的平均最小距离(ENN)值较高,分别为868.72m和870.87m。在时间纵向上,由于天然林保护工程和人工造林补植工程的实施,使得乔木林地和灌木林地的规模逐渐扩大,具有更好的连接性;(4)阿勒泰林场景观的整体异质景观要素的空间分布呈常规状态,整体景观的斑块分布较为均衡,分布形式变化不大;(5)阿勒泰林场2006年和2016年的适宜景观粒度为60m,该景观粒度不仅能够科学准确反映区域景观信息,还能为今后区域景观格局的稳定性研究和空间优化提供基础支撑。