天山北坡植被NPP时空格局及气候因子驱动分析

【目的】研究天山北坡植被净初级生产力(NPP)的时空格局,分析NPP与气候因子的关系,为天山北坡自然资源的合理开发利用与管理提供科学依据。【方法】利用CASA模型估算天山北坡植被的NPP,分析其年内时空变化特征,采用相关性分析法研究天山北坡NPP与气候因子的关系。【结果】(1)2015年天山北坡NPP总量为34.57 TgC,平均值为173.34 gC/(m²·a),中西部区域NPP占天山北坡总量的82.25%,是天山北坡NPP的主要供给区,山地区域的NPP平均值最高。(2)不同植被类型的NPP差异较大,林地、耕地、草地、未利用地分别为534.47、333.47、174.20和124.18 gC/(m²·a)。(3)天山北坡NPP月总量波动在0.29~3.00 TgC/mon,6月NPP达到一年中最大值,为7.39 TgC/mon。草地NPP随季节的波动幅度最大,林地随季节波动幅度最小。NPP季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)温度对天山北坡不同植被类型的影响大于降水。NPP的变化受气候因子驱动影响的区域占66.06%,主要集中在天山北坡中西部区域;非气候因子的影响占33.94%,主要集中在天山北坡中东部以北地区。【结论】天山北坡NPP总体上呈现西高东低的趋势,不同植被类型随季节的变化趋势不同,温度是天山北坡NPP年内变化的主要影响因素。     

新疆不同甜菜种植区域生产成本比较效益分析

【目的】比较分析新疆北疆甜菜投入与产出以及单位面积总生产成本状况。【方法】以新疆伊犁河谷、塔额盆地、天山北坡三大甜菜种植主产区为研究区域,采用调查问卷及实施调研方法,运用分类比较法、比例分析法,比较分析新疆甜菜甜菜种植情况及经济效益。【结果】天山北坡与塔额盆地均为6.67~33.3 hm²,所占比重较高,分别为33.33%与42.86%;单产在4~5 t/667 m²的种植户最多,占43.28%,其次是5~6 t/667 m²的种植户,占调查总数的32.84%;4 t/667 m²以下种植户仅占调查总数的5.97%。塔额盆地承包费为329.29元/667 m²,显著低于其他两个甜菜种植区,而天山北坡地区承包费为550元/667 m²较所有调查户承包费高出83.77元/667 m²。在甜菜种植总成本构成中,承包费、劳动力费以及机械费均占较高比例,天山北坡、塔额盆地、伊犁河谷地区甜菜种植成本分别为1 716.07、1 429.76和1 736.97元/667m²。【结论】甜菜的生产成本和经济效益受不同种植区域的影响,新疆北疆甜菜成本收益率表现为塔额盆地>天山北坡>伊犁河谷,承包费、劳动力费、机械费与肥料费是构成最主要甜菜种植成本。     

天山北坡土壤盐渍化光谱响应特征与动态监测的研究

土壤盐渍化是我国干旱区常见的生态环境问题。在分析不同地物和不同等级土壤盐渍化光谱特征的基础上,运用机器学习支持向量机(support vector machine,SVM)模型,以Landsat-TM和Landsat-ETM~+多光谱遥感影像和野外调查数据为数据源,分析天山北坡典型区域土壤盐渍化的变化规律和转移特征。结果表明:盐渍土壤区别于水体、沙漠和植被的最佳波段是710～900 nm;重度盐渍土壤的光谱反射率在波长为400～900 nm范围内普遍高于其他盐渍化土壤;SVM模型对1990年、2000年/2014年3期天山北坡典型区域遥感影像的分类精度达到84%以上,Kappa系数均在0.86以上,土壤盐渍化面积在1990—2000年间增加了1 032.86 hm~2,在2000—2014年间减少了1 581.84 hm~2;1990—2000年间,裸土转移为盐渍地的面积比较大,2000—2014年间,盐渍地转化为耕地和裸土的面积比较大,土壤盐渍化面积先增后减的变化波动,表明随着土地利用和农田灌溉方式的改良,新疆北疆地区土壤盐渍化程度得到了明显抑制。     

HJ-1号卫星数据与统计抽样相结合的冬小麦区域面积估算

【目的】探讨利用HJ-1号卫星遥感数据进行冬小麦种植面积测量的可行性,并进一步结合统计抽样的方法,估算区域冬小麦种植面积,解决单靠遥感进行冬小麦种植面积测量时多期影像信息误差积累和生长差异性影响的问题。【方法】以北京市为研究区,采用多时相HJ-1号卫星遥感数据与分层抽样相结合的方法进行冬小麦种植面积测量:利用多时相HJ-1号卫星遥感数据获取冬小麦遥感识别结果(56506.67hm2),结合耕地地块数据建立入样总体,以耕地地块内冬小麦遥感识别面积作为分层标志进行分层随机抽样,反推得到北京市冬小麦面积总量(59680hm2)。【结果】多时相冬小麦遥感识别结果MAE为0.17,bias为-0.05,抽样反推区域总量面积提高了约5%,在一定程度上纠正了HJ-1号卫星多期遥感影像提取冬小麦区域面积偏低的问题。【结论】本文方法能够准确测量出区域冬小麦总量面积,具有较强的应用性和普适性,为采用HJ-1号卫星遥感数据进行农作物种植面积遥感测量进行了先期的方法探讨,深化了该遥感数据源的应用。     

高分辨率遥感影像在土地整治项目可研阶段的应用

依托于云南省昆明市寻甸县某地土地整治项目,利用高分辨率遥感数据与第二次全国土地调查数据相结合的方法为土地整治项目可行性研究阶段进行了应用研究。通过遥感影像对二调数据进行更新,获取符合项目区实际情况的基础数据,对比分析二调数据与经影像更新后数据,分析土地利用现状及限制性因素,深挖土地整治的潜力;且在可研阶段有效控制建设规模,避免可研阶段和规划设计阶段出现较大调整。通过高分辨率遥感影像对项目区耕地图斑进行分割并引入景观格局指标,分析发现,项目区耕地细碎化程度严重,且耕地分割成地块产生的非有效耕地面积较大,造成了耕地资源的浪费,降低了耕地的利用率、产出率,严重制约着农业现代化发展。结果表明,将高分辨率遥感影像应用于土地整治项目可行性研究阶段,能够为分析结果的准确性提供现实性较强的基础数据保障,从而为土地整治项目的可行性提供切实可靠的依据。     

基于GF1-PMS数据的玛纳斯县耕地数量遥感调查方式研究

本研究利用我国自行研发的高分一号遥感卫星数据(GF1-PMS),结合地面实测数据,对玛纳斯县及周边的耕地数量进行调查,以期为土地变更调查和遥感监测工作建立计算机解译的工作流程提供一定的技术支持,探讨基于GF1-PMS卫星研究耕地数量调查的可能性与有效性。     

新疆天山中部沙湾林场生态系统健康评价

【目的】以天山中部沙湾林场为研究区,从生态系统服务功能、景观生态结构与功能、立地环境、生理生态状况等方面,从遥感数据提取有关衡量森林生态系统健康程度的指标因子,对沙湾林场森林生态系统健康进行评价。建立一套适合该区域的森林生态系统健康综合评价方法,为新疆天山中部林区森林健康维护和可持续经营提供理论和方法。【方法】利用遥感数据和新疆森林资源数据,通过相关性分析各因子对森林生态系统健康的指示作用和影响程度,采用熵权法和综合评价法,定量评估森林生态系统健康。【结果】生态系统健康评价指数在0.12~0.59,分析得出指数大于0.4的为健康,其中针叶林景观、阔叶林景观、疏林地景观、灌木林景观、苗圃景观、宜林荒山荒地、非林地平均指数分别为0.59、0.56、0.36、0.41、0.12、0.53、0.48,5个森林景观为健康。【结论】研究结果建立了一套适合该区域的森林生态系统健康综合评价方法,为新疆天山中部林区森林健康维护和可持续经营提供理论和方法。     

天山北坡中段土壤有机碳含量的空间分异

[目的]研究天山北坡中段土壤有机碳含量的空间分异。[方法]通过对天山北坡中段海拔1 200~1 900 m的垂直带内进行系统采样和实验室测试,分析该地区土壤有机碳含量的空间分异和分布特征。[结果]土壤有机碳含量与海拔存在显著正回归关系,在0~100 cm土层内,土壤有机碳含量表现为荒漠草原耕地山地草原山地森林;天山北坡的荒漠草原、山地草原、山地森林和耕地内,土壤有机碳含量在剖面垂直分异明显,随深度增加呈幂函数递减趋势,下降速率表现为山地森林山地草原荒漠草原耕地;Co Kriging插值比单因素Kriging插值拟合精度更高,更好地反映出研究区土壤有机碳含量的空间分布情况;土壤有机碳的空间分异与地理空间的水热组合条件、生长植被类型、群落植物生物量分配模式以及人为扰动有关。[结论]该研究为天山生态系统固碳功能评估和土地资源管理和利用提供科学依据。     

基于机载激光雷达影像的天山云杉林树高提取及蓄积量反演

【目的】研究提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,获得便捷、快速提取森林蓄积信息的技术方法,为研究山地天然林精准监测与评价提供技术途径。【方法】以新疆天山中部北坡天格尔森林公园天山云杉(Picea Schrenkiana var.tianshanica)为研究对象,机载激光雷达航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法对激光雷达影像高程数据进行提取获得天山云杉树高,根据样地实测数据构建胸径-树高模型,并根据胸径-树高模型天山云杉林林分蓄积量进行反演。【结果】激光雷达影像分辨率较高,经过点云分类后,采用克里金插值法提取的树高平均精度可达89.64%,幂函数曲线模型拟合度最高,R²为0.908,结合二元材积公式,基于激光雷达影像估测蓄积量与样地实测蓄积量对比,精度达到87.43%。【结论】采用克里金插值法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了激光雷达不能对胸径直接测量的缺陷,反演天山云杉林林分蓄积量,该模型可满足对新疆山地天然林数字经营管理的标准。     

基于无人机可见光遥感影像的耕地精准分类方法研究

无人机可见光遥感具有使用成本低、操作简单、实时获取遥感影像、地面分辨率高等优势。提出了一种利用无人机可见光遥感影像进行耕地精准分类的方法,以广东省惠州市惠东县铁涌镇石桥村部分耕地的可见光遥感影像为研究对象,对耕地的面积信息、形状信息以及位置信息进行监测和提取,采用面向对象法对影像中两种基于可见光波段的植被指数、纹理信息、形状信息进行分析,研究出分类提取耕地信息的较佳方案。经过反复实验确定分割尺度45、合并尺度90为分割参数,同时利用波段信息和纹理信息对未种植作物耕地和其他地物进行分离。该方法总体精度为89.23%,Kappa系数为0.72。实验结果表明利用无人机可见光遥感数据对耕地进行分类虽然存在一些细碎地块被错提、误提的情况,但总体精度仍然保持在一个很高的水准,可以为耕地作物分类提供参考,为实现精准农业提供精准的数据基础。     

基于景观结构和产出功能的东部县域耕地利用分区研究——以山东省平度市为例（英文）

[目的]利用聚类分析方法研究不同评价单元耕地利用的亲疏关系,进行耕地利用分区,可为县域耕地保护和合理利用提供科学依据。[方法]以山东省平度市为例,充分考虑耕地利用的主要因素,选取了反映耕地结构、产出、区域地理位置以及与它相关联的土地利用因子,构建了景观结构、产出和空间位置功能耕地利用指标,并进行聚类分析和耕地分区。[结果]平度市耕地利用分为四个类型区,其中一区和二区需要加强耕地,特别是优质耕地的保护,从而保障区域农作物的数量和质量;一区和三区的建设用地需要提高集中程度和利用率;四区应注重发展多样性的特色农业,避免盲目扩大种植业。[结论]在东部沿海农业区的城镇化过程和追求耕地高产出过程中,一要加强控制建设用地占用优质耕地,提高建设用地利用率,二要不断检测耕地集约利用过程中,特别是蔬菜种植过程中的农业面源污染问题,三要注重因地制宜保护土地利用的多样性,避免盲目扩大耕地,以利于整体耕地及其农产品环境条件的不断改善。     

新疆天山北坡经济带市县土地集约利用综合评价

为综合评价天山北坡经济带市县土地集约利用状况,在分析天山北坡经济带市县土地利用结构的基础上,选取了土地利用投入强度、利用程度、经济效益和土地利用持续状况四方面的14个与土地集约利用密切相关的指标,通过层次分析法对天山北坡经济带土地集约利用情况进行了综合评价,并用聚类分析对结果进行检验.结果表明,天山北坡经济带土地集约利用整体水平较低,划分出的三大类型区和五个等级土地集约利用区及各类型区土地利用举措,为研究土地集约利用提供了一个很好模式区域(带).     

康保县土地利用/覆被变化遥感动态监测

以康保全县及其3个自然分区为研究对象,依托3期TM遥感影像数据和DEM数据,在遥感图像处理和地理信息系统技术的支持下,从土地利用/覆被变化总体特征、分区特征、动态变化趋势3个方面,进行了定性和定量分析,明确了1993年以来康保县各种土地利用类型的空间分布格局和数量变化情况。结果表明,16年来耕地大面积减少,但仍为景观基质,林地、草地面积持续增加。北部低山丘陵区以草地面积占优,南部波状平原区以耕地面积占优,东部缓坡丘陵区耕地、林地、草地面积大体相当。该研究为合理准确分析康保县退耕还林还草情况及环境变化趋势提供了有效的数据支持,同时为政府制定改善康保县生态环境的措施提供有力的决策支持。     

天山北坡经济带土地利用结构变动对土地利用效益影响的计量分析

天山北坡经济带在新疆社会经济发展中具有举足轻重的地位。利用对数线性函数模型,定量分析天山北坡经济带土地利用结构变动以及主要农产品产出结构的变动对土地利用效益增长的影响,总结土地利用结构的调整的方向及存在的问题。     

新疆天山北坡经济带社会经济发展现状综合分析

利用功效系数法时新疆天山北坡经济带社会经济发展现状进行了综合评价,结果表明：天山北坡经济带8市3县社会经济发展水平呈明显的空间梯度性分布。结合分析结果,探讨了功效系数法在社会经济发展综合评价中的应用.     

基于遥感和“两区”划定耕地数据的农作物面积估算分层抽样体系研究

【目的 】四川气候多云雨天气,通过全覆盖遥感影像解译来掌握主要农作物种植面积、分布非常困难,采用野外实地抽样调查与遥感影像分类相结合是有效可行的方法。【方法 】文章以遥感和GIS为手段,充分利用“两区”划定耕地基础数据,采用两级空间分层抽样方法和实验最优空间抽样体系的设计来建立长期的野外调查样方。采用空间分析技术、传统抽样方法相结合的两级空间分层抽样技术,在不同研究区内,以误差、变异系数和抽样个数为抽样效率的评价指标,实验和确定不同层的样方大小、抽样方法和抽样比例的最优抽样体系;通过确定的最优抽样体系,反推2022年研究区油菜和小麦面积,验证其精度。【结果 】抽样体系中样方大小为0.5 km×0.5 km、抽样方法为分层顺序抽样方法或分层麦士比抽样方法、抽样个数为25个左右,误差和变异系数较小,为最优抽样体系。【结论 】经验证,用最优抽样体系反推的2022年油菜小麦面积精度均在93%以上,建立了适用于四川省不同区域的最优抽样体系,布设了长久的野外调查样方。     

基于CSLE模型全覆盖和抽样调查法的天山北坡县域尺度土壤侵蚀计算方法的比较

为进一步探讨CSLE模型全覆盖和抽样调查法对估算区域土壤侵蚀的影响,明确天山北坡县域尺度适宜的抽样密度和土壤侵蚀推算方法,以天山北坡阜康市为例,开展水土流失类型区划分,基于CSLE模型全覆盖和0.25%、1%、4%三种抽样密度,采用栅格推算法分别对研究区土壤侵蚀进行估算,并对侵蚀强度面积和分布进行对比分析。结果表明：阜康市水土流失类型可划分为北部沙漠风力侵蚀主导区、中部山前冲积扇及倾斜平原风水复合侵蚀主导区、南部中低山丘陵水力侵蚀主导区及南部高山冻融侵蚀主导区等4个区。与4%抽样密度下推算的侵蚀面积相比,0.25%和1%抽样密度下平均相对差异分别为8.76%和28.99%;三种抽样密度下土壤侵蚀空间分布规律表现较为一致,轻度侵蚀主要在中部耕作区呈集中连片分布,中度侵蚀主要在植被盖度30%～60%、坡度8°～25°的区域分散分布。全覆盖计算的阜康市水土流失面积与三种抽样密度下推算面积相比均偏小。全覆盖推算侵蚀面积与0.25%、1%抽样密度下推算面积相差较大,分别偏小145.27 km²和114.32 km²,与4%抽样密度计算结果相比仅偏小8....     

沙湾县天山北坡谷地森林植被保护与恢复思考

沙湾县天山北坡是新疆重点发展的经济带,此区域内的生态平衡有利于促进整个新疆地区的可持续发展。近年来,沙湾县天山北坡谷地森林植被萎缩现象日益严重,沙湾县总投资4000万元,对2300hm2的森林植被进行保护与恢复。本文对沙湾县天山北坡谷地森林现状进行分析,并就其森林植被保护与恢复策略进行探讨。     

基于3S技术的新疆绿洲耕地盐渍化现状调查及治理对策研究

新疆位于我国西部内陆干旱区,生态环境脆弱,土壤退化及盐碱化现象严重.研究综合运用3S技术与相关辅助数据相结合的方法,通过目视解译遥感影像,开展新疆绿洲耕地盐渍化现状调查.结果显示,2005年,新疆绿洲盐渍化耕地为162.02×104 hm2,总体上轻度盐渍化比例最大,中度次之,而重度较少,分别占耕地总面积的24.33 ;、6.28;和1.46;.可见,耕地盐渍化问题依然严峻,威胁着新疆绿洲的生态安全和社会经济发展.针对目前耕地盐渍化现状,最后提出了治理耕地盐渍化的若干对策.     

天山北坡经济带休闲农业新动能分析

天山北坡经济带休闲农业各项工作走在新疆全区前列,起到了示范标杆的引领作用。对该区域休闲农业进行分析有助于为行业发展提供理论支撑,对加快推动天山北坡经济带休闲农业发展具有重要的作用和意义。基于天山北坡经济带具有代表性的21家示范点,选取12项指标,运用因子分析和聚类分析对休闲农业新动能进行研究,分析了天山北坡经济带休闲农业发展现状,揭示了天山北坡经济带休闲农业新动能的潜在动力。结果显示：4类因子排名靠前或靠后的休闲农业示范点具有不同的特点;综合得分中,位居前列的示范点综合实力较强、经济收益多、社会贡献大,综合排名较后的示范点相反;运用聚类分析法对示范点进行聚类分析,可将其分为4类,4类休闲农业示范点具有不同的特征;总体来看,新疆休闲农业低层次、同质化、时令短的发展水平与日益多元的市场需求还不相适应。基于此,挖掘天山北坡经济带休闲农业新动能,建议瞄准市场定位,创新经营模式;突出产品特色,增强消费体验;完善基础设施,改进环境条件;发掘文化内涵,提升休闲品质。