玛曲县天然草地沙化动态遥感监测

以玛曲县两期(1977年、2008年)MSS、TM影像为主要数据源,通过对遥感影像进行几何校正、配准、图像增强等处理,建立解译标志进行人工判读,然后分类得到各时期沙化草地现状图;再将两期沙化草地现状图叠加,提取变化的像元,实现沙化草地变化动态监测。结果表明:1977—2008年,玛曲县沙化草地面积整体呈扩张之势,31年间沙化草地增加3 959.67 hm2,增幅158.3%,年均增长率为5.1%。1999—2008年间沙化草地面积增加的速率明显低于1977—1999年间的增长速度。     

基于Sentinel-2A影像的县域冬小麦种植面积遥感监测

小麦种植面积遥感监测是小麦估产的基本要素,准确而及时地提取不同灌溉类型冬小麦种植面积及其空间分布信息可为冬小麦长势监测以及产量评估提供科学依据。以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,以Sentinel-2A影像为基础数据源,选择主成分(PCA)、红边归一化植被指数(RENDVI)、纹理特征等3个特征变量,结合实地调查样本点,采用随机森林算法,提取冬小麦种植面积,并结合数字高程模型(DEM)提取雨养区和灌溉区冬小麦种植面积。结果表明,Sentinel-2A遥感数据适合作为县域尺度冬小麦监测的数据源;主成分分析、纹理特征和RENDVI的引入可以提高单时相遥感影像对县域冬小麦分类的识别能力;随机森林算法和数字高程模型结合可以实现雨养区和灌溉区冬小麦种植面积的提取。     

基于GF-1影像的冬小麦面积提取及年际变化动态监测

为探讨国产高分一号(GF-1)卫星影像在作物面积提取中的适用性,以冬小麦主产区山东省菏泽市为研究区域,利用GF-1卫星携带的多光谱宽幅相机(WFV)16米遥感影像为主要数据源,以菏泽市土地利用类型和野外地面调查数据作为辅助,采用决策树分类法和监督分类—最大似然分类法相结合的方法,通过分区解译方式,分别提取出菏泽市2014和2015年冬小麦种植面积和分布区域,并利用地面样方数据对分类结果进行精度验证,同时开展年际变化动态监测分析。结果表明:以GF-1/WFV 16米影像为主要数据源,将多源信息引入决策树和监督分类模型,进行种植结构复杂地区冬小麦种植面积遥感估算的方法是可行的。GF-1/WFV 16米影像在作物面积遥感监测业务运行中具有较大的开发应用潜力。2014和2015年菏泽市冬小麦位置提取精度分别达到96.5%和96.7%,面积总量提取精度分别达到96.8%和95.0%;遥感提取的两年冬小麦种植面积均略小于官方提供的统计数据,但两者呈现出的变化趋势一致,即菏泽市两年间的冬小麦种植面积呈减少趋势。     

基于GIS和RS的海口市郊区乡村景观格局分析

采用1991、2001、2010年3期Landsat TM/ETM+和Alos遥感影像数据,应用面向对象遥感影像提取技术,对3期影像数据进行解译,运用景观生态学理论,结合GIS技术及FRAGSTATS 4.1景观分析软件,选择合理的景观指数,对海口市郊区乡村景观格局进行时空变化研究,揭示乡村景观的空间特征和变化趋势。结果表明:近20年来,热带园地景观一直处于优势地位,热带农田景观形状最为复杂,热带疏林景观受到人为干扰的强度很大,但热带疏林景观连接性好,分布集中,聚集程度高,热带聚落景观和热带荒草地景观散布程度大,连接性差;景观连通性基本保持良好;蔓延度指数变化不大,景观均衡性稳定;景观多样性基本维持平衡,各景观类型分布基本均匀,但景观的破碎化程度有上升的趋势,景观异质性程度略有增大。     

基于不同时相遥感的冬小麦种植面积的提取

卫星遥感技术能够快速、准确、大面积对农作物生长进行监测,多时相遥感监测可克服单时相遥感监测的不足,利于实现对农作物生长变化的动态监测。以江苏省大丰市为研究区域,选用拔节期和抽穗期两景环境(HJ)卫星遥感影像进行不同地物光谱信息识别与种植面积提取研究。首先,在分析两景HJ星影像植被光谱信息的基础上,提取出各自影像的归一化差值植被指数(NDVI)影像,并对两景NDVI影像分别进行加运算和减运算,得到另外两景NDVI合成影像。其次,通过对提取到的四景NDVI影像光谱信息进行比较分析,最终选用植被光谱信息特征较为明显的加运算合成影像进行冬小麦种植面积提取。最后,基于影像不同地物的NDVI阈值划分,并叠加GPS样点信息校正,提取到大丰市冬小麦种植面积数据及其空间分布信息。结果显示,大丰市遥感提取冬小麦种植面积为78 712.13 hm2,精度为92.51%。在该市20个乡镇(或农场)冬小麦种植面积提取精度中,精度大于95%有9个乡镇(或农场),精度在90%至95%之间的有7个乡镇(或农场),仅有4个乡镇(或农场)提取精度在80%至90%之间。说明,利用不同时相遥感合成运算方法得到的合成影像,能明显增强冬小麦光谱信息与其他植被信息特征区别,有利于实现高精度提取冬小麦种植面积的目的。     

1990－2015年广西廉州湾红树林遥感动态监测

结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取广西廉州湾1990、1998、2004、2008和2015年红树林空间分布信息,并从整体景观尺度(面积变化)、像元尺度(多时相信息二进制编码)以及斑块尺度(景观指数与景观分布质心)定量分析红树林的时空变异特征。结果表明,1990－2015年红树林面积呈“增长—下降—增长”特征,2015年达到734.36 hm2;1998－2015年红树林呈消长分布,时空变异程度大;近25 a来红树林斑块数不断增加,平均斑块面积减少,景观破碎化加剧,景观分布质心向研究区东南部偏移。基于多时相遥感影像能快速获取红树林的时空变异特征,有助于红树林调查的科学安排及其保护与管理。     

GIS和RS技术在土地利用动态监测中的应用

土地利用遥感动态监测能够快速提取土地利用变化信息,更新土地利用现状图,对于土地资源合理利用、科学管理具有重要的意义.以不同时相遥感影像为主要数据源,结合其他多种数据,探讨了土地利用遥感动态监测的技术流程.以1989年和2000年石河子垦区及周边地区TM影像为基础,分析了该区域土地利用的变化趋势.研究区内的土地利用变化总体趋势是耕地(农田)面积大幅度增加,以草(林)地向耕地(农田)的转化最为显著,各种土地利用类型处在相互转化中.     

基于遥感大样地抽样调查的森林面积监测

基于黑龙江森工集团2009年林地“一张图”成果数据,利用2010—2013年多源遥感数据,结合2010年一类清查和二类调查成果及其他林业经营资料,实践了遥感样地判读与地面样地抽样调查相结合的大样地调查方法的应用。结果表明: 1)黑龙江森工集团可系统布设间隔20 km的大样地231个,面积以4 km×4 km为宜,对林地面积估计的总体变动系数为14.41%;2)遥感数据对大样地各地类综合正判率为90.68%,以有林地96.82%最高,且遥感数据分辨率降低会导致地类可判读性的降低,分辨率提高则有利于提高判读精度;3)不同面积大样地对林地、有林地面积监测结果的影响差异不明显,4 km×4 km大样地调查得到2013年林地面积899.53×104 hm2,占土地面积的89.47%,其中有林地面积876.81×104 hm2;4)2010—2013年森林面积净减5.94×104 hm2(年均减少1.48×104 hm2),与封育相比造林更新是促使森林增加的主要途径,毁林开垦、森林采伐和林地征占用是导致森林面积减少的主要因素。研究认为,基于大样地区划调查的森林面积监测方法科学、经济,充分发挥了遥感技术的优势,提高了遥感数据的应用效率,提升了森林资源变化的动态监测能力,应予以推广应用。      

长白山西坡施业区森林植被动态变化及其成因

以天保工程区之一——吉林森工集团松江河林业有限公司的林区为例(研究区),在谷歌地球引擎(GEE)平台上选取1990—2021年间所有可用的陆地卫星数据,经预处理、修正,计算归一化植被指数(NDVI),以最大值合成法求得年均值,获得研究区1990—2021年间的植被覆盖变化数据;根据研究区情况及实际需要,将土地覆盖类型分类为落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林、针阔混交林、耕地、草地、水体、人造地表,由高精度地表覆盖分类数据集(GLC＿FCS30)获得1990、2000、2010、2020年4期土地覆盖(利用)数据。应用Sen+MK趋势分析,监测植被变化趋势;应用干扰和恢复趋势检测(LandTrendr)方法,选取归一化燃烧率构建时间序列数据,监测对森林植被的干扰;分析天保工程区森林植被的动态变化特征及其成因。结果表明：研究区1990—2021年土地覆盖格局呈现林地面积增加趋势;研究区归一化植被指数呈现总体上升趋势,其中2000—2015年,即天保工程实施后归一化植被指数增速最快、植被显著增加趋势明显;森林植被的每年被干扰面积比呈现减少趋势,其中2015—2021年森林植被的平均年被干扰面...     

基于生态干扰度的宝清县湿地景观动态分析

以宝清县为研究对象,以1989年9月16日、1999年9月20日和2006年10月1日3期TM(ETM+)遥感影像和2010年10月9日1期SPOT遥感影像为数据源,借助生态干扰度指数、景观格局分析和GIS空间分析方法,探讨宝清县湿地生态干扰度时空动态分异及景观格局指数的响应机制.结果表明:1)全干扰类型面积从1989年的26 050.92 hm2上升至28 756.42 hm2;半干扰类型从877 869.69 hm2上升至907 030.62 hm2;而无干扰类型面积从1989年的96 207.24 hm2下降至64 340.31 hm2,景观呈破碎化趋势,景观干扰程度加强;2)在时间上,干扰过程会导致斑块数量(NP)和边缘密度指数(ED)总体呈上升趋势,平均斑块分形指数(MPFD)和面积加权的平均形状指数(A WMSI)总体在1989-2010年间呈下降趋势;3)空间上,人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:斑块数量(NP)＞边缘密度指数(ED)＞面积加权的平均形状指数(A WMS I)＞平均斑块分形指数(MPFD),呈正相关.     

西双版纳森林植被的碳贮量及影响因素分析

根据目前森林碳贮量的流行计算方法和西双版纳州森林资源调查数据,以乡镇为尺度,估算了20世纪90年代中期西双版纳森林植被的碳密度、碳贮量,并探讨了它们的空间分布以及气候因素、人类活动对其形成格局的影响.结果表明,全州平均碳密度为51.13 t.hm-2.从不同林型来看,栎类的碳密度最高,平均值为67.90 t.hm-2,其次是热带林、桤木类和松类,介于54~35 t.hm-2之间.西双版纳森林植被碳贮量达64.10 Tg,其中栎类占71%,其次是热带林和经济林.全州碳密度分布表现为北部、东部较高,中部、西部及南部偏低的格局.森林植被碳密度与年降水量有正相关性,与年均温呈负相关性,人类活动也是影响本区碳密度的一个重要因素.     

海南儋州橡胶林物种组成及群落特征研究

按照美国史密森热带研究所1980年在巴拿马Barro Colorado Island地区建立50 hm2样地的技术规范,2012年在海南儋州橡胶林中建立1 hm2动态监测样地,通过对样地植被的野外调查,研究橡胶林的植物种类组成与群落特征。结果表明,1）1 hm2橡胶林样地内共有植物69科155属183种,群落较大的科（物种数量较多）有5个,分别为茜草科、大戟科、禾本科、菊科和桑科。与西双版纳热带森林相比,橡胶林群落草本植物多样性较高且盖度较大。2）橡胶林群落结构简单,可为乔木层、灌木层和草本层,与其他热带森林不同,橡胶林群落乔木层仅含1层,灌木层植物较少,草本层发达,无散生巨树、附生、寄生植物种类较少。3）橡胶林群落的叶级普以小型叶和中型叶为主（75.9％）;叶型以单叶比例较高（75.6％）,叶缘以全缘叶为主（65.0％）;叶质以纸质为主（61.2％）。海南橡胶林群落的叶质、叶缘、叶型普与海南和西双版纳热带森林完全不同,具体表现为革质叶、全缘叶和小型叶比例较低,而纸质叶、非全缘叶和中大型叶比例较高,反应出海南橡胶林群落的湿润和热带性质。     

西双版纳热带季节雨林辐射长期变化特征

  目的  太阳辐射是森林生态系统最主要的能量来源,同时是影响森林生态系统区域气候与环境的最重要因素之一。探讨森林辐射长期变化特征,以期为气候变化、热带地区森林生产力、辐射能量平衡的研究以及辐射模型的建立和验证等建立研究基础。  方法  利用西双版纳热带季节雨林14年（2003—2016）辐射实测数据,对不同时间尺度的辐射各分量变化特征及其占总辐射的比率进行了比较分析。  结果  西双版纳热带季节雨林的总辐射、净辐射、反射辐射、大气逆辐射和林冠向上长波辐射的年平均值分别为:5 268.8、3 151.5、513.8、12 468.6、13 299.3 MJ/m2。总辐射的年际变化呈波动上升趋势,相反,净辐射的年际变化呈显著下降趋势;受大气状况的影响,大气逆辐射的年际变率较大,导致有效辐射的年际变率较大,而林冠向上的长波辐射年际变率较小;受研究区域特殊天气、季节性雾的影响,大气逆辐射日变化曲线在干季呈双峰型,雨季呈单峰型;在不同时间尺度上,林冠向上的长波辐射高于大气逆辐射,表明热带季节雨林林冠是大气的一个热源。净辐射占年总辐射的比率在60%左右,年际变化呈显著下降趋势,反射辐射和有效辐射占年总辐射的比率变化不大;净辐射占总辐射比率在昼间高,清晨和傍晚低,日变化曲线呈倒U型,反射辐射和有效辐射占总辐射的比率在昼间低,清晨和傍晚高,日变化曲线呈U型。  结论  西双版纳热带季节雨林辐射除受到太阳活动、云量和水汽等因子的影响外,还受区域小气候的影响,如季节性落叶和季节性雾。研究森林辐射特征的长期变化,对于气候变化研究、气候模型验证和森林生产力研究等具有重要意义。      

西南桦人工纯林与混交林群落学特征比较

通过样地法比较了西南桦纯林、西南桦 山桂花(Paramichelia baillonii)和西南桦 马尖相思(Acacia mangium)3个人工群落的群落学特征,并与次生林和山地雨林的群落学特征进行比较。结果发现,3个群落都以高位芽植物为主,其次为地面芽植物;在高位芽植物中又都以小高位芽植物比例较高;3个群落的叶型谱以小型叶为主,光照生态类型谱以阳生种类为主,水分生态类型谱以中生种类占优势。生活型谱、叶型谱和水分生态类型谱都与热带山地雨林的群落一致。从3种人工林的群落学特征和物种多样性看,西南桦 马尖相思混交林的物种多样性值最高,说明其植物种类成分复杂,生境优越,群落破坏后恢复能力最强,最有利于向顶极演替发展。     

复合高低空间分辨率遥感影像的云南省近十年森林扰动提取

选择云南省作为研究区域,利用2002、2013年的Landsat数据和2002-2013年的MODIS产品数据,分别构建扰动指数提取森林扰动信息。在此基础上,根据空间位置的对应关系,抽样部分区域,建立MODIS数据与Landsat数据扰动提取结果间的统计关系,将该关系外推到整个研究区域,利用FORMA数据对扰动估算结果进行精度评价。结果表明,复合高低分辨率图像校正后的MODIS扰动提取具有较高精度,与FORMA相比,平均相对误差为10.43%,近10 a云南省森林扰动主要发生在大理、丽江、玉溪等林区地带,其中2010年扰动最为剧烈。     

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较研究

以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78 t/hm2,鼎湖山为248.72 t/hm2,哀牢山为530.13 t/hm2,长白山为254.67 t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.     

西双版纳热带森林雨季土壤动物群落组成与分布特征

１９９７年雨季,对西双版纳不同类型热带森林干生土壤动物群落的组成与分布特征的研究表明：蜱满目是４类森林土壤动物群落中的主要优势类群,弹尾目,膜翅目和等翅目主次优势类群,土各落类群组成及数量分布变化以２类正处于向顶极群落演替的次生林为最大,而在顶极群落季节雨林中,变化则明显减小,说明土壤土壤的多寡与森林小循环速度密切相关,土壤动物在土壤层中的垂直分布主表层多于底层,但有逆向分布现象。     

热带雨林片断植物叶温边缘效应的初步分析

在西双版纳地区一块面积为 3hm2 热带干性季节性雨林片断的南向林缘 ,观测了林内至林外水平样带上的植物叶温及其它小气候要素 .结果表明 ,植物叶温的边缘效应影响范围从林内 2 0m至林外 16m ,这种水平变化梯度尤以林缘附近 (林内 12m至林外 8m)最大 .从林内至林外 ,植物叶温 (Tl)依次表现出气温 (Ta)型 (Ta>Tl)、中间型 (Ta=Tl)和辐射型 (Tl>Ta) .探讨了植物叶温与气温的关系 ,并讨论了植物叶温边缘效应的生态学影响 .     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林凋落物的持水特性

为了比较热带季节雨林和橡胶林2种植被类型凋落物层的持水能力差异,在云南西双版纳选取了这2种森林,收集了地表凋落物,对比研究2种植被类型的凋落物地表现存量、持水率、持水速率、最大持水量和有效持水量等持水特性的差异。结果表明:橡胶林凋落物地表现存量（3.79 ±0.34）t· hm-2显著高于热带季节雨林（2.19 ±0.14）t·hm-2（独立样本t检验,P=0.012）;橡胶林凋落物的最大持水量（12.50 t·hm-2）显著高于热带季节雨林（5.53 t·hm-2）（独立样本t检验,P=0.000）;同时,橡胶林和热带季节雨林凋落物的有效最大持水量分别为10.63和4.71 t·hm-2,橡胶林具有显著更高的有效最大持水量（独立样本t检验,P=0.000）。因此,橡胶林凋落物无论在数量上还是持水能力上都优于热带季节雨林,橡胶林凋落物具有相对较好的生态持水效果。     

4种典型地带性植被生物量与物种多样性比较

以中国生态系统研究网络长期定位观测的西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型生物量空间分布格局、生物生产力以及物种多样性之间的差异。结果表明,西双版纳总生物量为328.200 t.hm-2,鼎湖山为318.755 t.hm-2,哀牢山为471.608.thm-2,长白山为263.090.thm-2,根生物量约占总生物量的18%-22%;热带亚热带森林的生物量高于温带森林而根冠比(R/S)比小于温带森林,4种森林不同层次间的R/S是草本>灌木>乔木;热带亚热带森林物种丰富度指数和Shannon-W iener多样性指数高于温带森林,均匀度指数则没有明显的变化规律。