基于MODIS-EVI时序数据的江汉平原四湖地区土地覆盖动态分析

根据2001～2007年江汉平原四湖地区增强型植被指数(EVI)的时序数据,运用时间序列谐波分析法(HANTS)进行去云处理,计算各个像元EVI时序值的平方和N,将N＞0.25的像元划为植被覆盖区,N＜0.25的像元划为非植被覆盖区.对植被覆盖区采用二次差分法判断EVI时序数据的峰值出现次数,年内峰值出现1次的为林地和...     

MODIS-EVI时间序列重庆夏季干旱研究

选取重庆市2000～2009年MODIS EVI时间序列数据,采用BLSE去云处理方法,首先进行EVI时间序列的变化矢量分析,研究EVI对干旱的响应情况;再选取4个典型区域,研究2006年在干旱严重发生时EVI与气温、降水之间的关系;最后基于时间序列植被状态指数（VCI）和降水距平百分率研究2006年重庆大旱的时空分布规律。结果表明：2006年重庆夏季EVI明显低于其他年份相应时间EVI的平均值;重庆市夏季旱情发生期间主要以高温少雨的天气为主;除了东南部外,其他大部分区域均处于严重干旱的状态下。     

MODIS-EVI时间序列重庆夏季干旱研究

选取重庆市2000～2009年MODIS EVI时间序列数据,采用BISE去云处理方法,首先进行EVI时间序列的变化矢量分析,研究了EVI对干旱的响应情况;再选取4个典型区域,研究了2006年在干旱严重发生时EVI与气温、降水之间的关系;最后基于时间序列植被状态指数（VCI）和降水距平百分率研究了2006年重庆大旱的时空分布规律。结果表明：2006年重庆夏季EVI明显低于其他年份相应时间EVI的平均值;重庆市夏季旱情发生期间主要以高温少雨天气为主;除东南部外,其他大部分区域均处于严重干旱状态下。     

基于植被指数、叶绿素荧光和碳通量的华北山地人工林物候对比研究

  目的  物候指植被生长发育的节律性变化,是对气候和环境变化长期适应的结果。本文通过研究植被指数（NDVI、EVI）和日光诱导叶绿素荧光（SIF）与总初级生产力（GPP）之间关系,探究各指数在研究区反映植被动态变化的能力,为深入了解人工林对气候变化的响应提供参考。  方法  利用Timesat 3.3软件对2007—2011年MODIS NDVI、EVI、GOME-2 SIF、通量塔GPP数据分别进行滤波。采用双逻辑斯蒂方程对4种指数时间序列进行拟合并根据曲线最大变化速率提取生长季开始期（SOS）和生长季结束期（EOS）。利用相关性分析、均方根误差分析研究NDVI、EVI、SIF反映植被动态特征的能力。  结果  （1）2007—2011年MODIS NDVI、EVI、GOME-2 SIF、通量塔GPP这4种时间序列曲线变化特征基本一致,NDVI、EVI、SIF月均值均与GPP月均值呈现显著正相关关系。（2）GPP月均值与NDVI、EVI之间决定系数R2在春季、秋季均大于SIF。然而,在夏季GPP月均值与NDVI呈现显著相关性,与EVI和SIF并无明显线性关系。（3）NDVI、EVI、SIF与GPP提取物候参数的均方根误差结果显示:利用EVI提取物候参数结果与GPP最为接近,其次为NDVI,最后为SIF。  结论  在本研究区内,MODIS NDVI、EVI能够更好地反映植被动态变化特征。由于NDVI、EVI数据是依据植被冠层结构光谱特性和叶片反射率提取的物候信息,因此会导致植被指数（NDVI、EVI）提取物候期比GPP提取物候开始期提前和物候结束期滞后。利用SIF数据提取物候参数SOS和EOS均提前于GPP数据提取物候参数S0S和EOS。SIF数据由于像元覆盖面积与通量塔GPP数据不完全吻合影响了GPP与SIF之间的相关关系。      

基于MODIS的河南省植被指数提取与分析

利用MODIS数据提取河南省的植被指数数据,分析了不同植被类型下NDVI和EVI的特点和其时间变化的特征,探究了河南省植被的空间分布特征。研究表明,NDVI始终都较EVI高,而EVI曲线较NDVI更为平滑,2种指数变化趋势及空间分布格局基本一致,都能很好地反映河南省植被的空间分布和季节的演替。     

基于GF-1/WFV EVI时间序列数据的水稻种植面积提取

随着国产高分系列卫星的发射,国产高分辨率遥感影像在作物种植面积提取方面逐渐得到了应用,但目前仅有少量基于高分一号(GF-1)卫星影像归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)进行作物分类或遥感估产的研究。本文针对NDVI指数在南方多植被覆盖区域易饱和及不敏感的缺陷,利用在NDVI基础上改进的增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI),首次提出基于GF-1卫星16m宽覆盖影像(Wide Field of View,WFV)EVI时间序列的水稻种植面积提取方法。选取四川省乐至县为研究区域,获取覆盖整个水稻生长周期的GF-1/WFV影像数据,构建EVI时间序列,并分析水稻不同生长期的EVI曲线特征。利用时间序列谐波分析法(Harmonic Analysis of Time Series,HANTS)对EVI时间序列进行平滑处理,尽可能减少噪声影响,使EVI时间序列能够更好地反应水稻及其他植被或非植被随时间的变化规律;根据水稻和其他植被及非植被的EVI曲线特征差异构建水稻种植面积提取决策树模型,对水稻种植面积进行准确提取。通过与同期地理国情监测成果的对比,本研究方法提取的水稻种植面积和精度都较高,表明该方法对于提取水稻种植面积效果良好。研究表明,相对于以往用中低分辨率卫星影像进行作物种植结构提取,GF1/WFV影像在南方较破碎的水稻种植面积提取方面应用效果良好,GF-1卫星影像在农业遥感领域具备很大的应用潜力。     

基于 HJ－CCD 数据的中高分辨率植被物候提取1）--以密云水库上游为例

利用中国2010年环境星数据,在对其进行预处理的基础上,结合数据重建技术,获得研究区域30 m分辨率的NDVI精细时间序列数据。采用逐像元分段Logistic拟合方法,重点检测该区域自然植被物候。对不同植被类型和不同尺度下的物候差异做了比较分析,并对各尺度遥感物候和气象物候的关系做了比较。结果表明：落叶针叶林和草地两种植被类型春季返青期较早开始,平均日期为4月23－24日,草地的生长期最长,平均为222天,各植被类型衰落期为9月中下旬;基于环境卫星数据,得到的30 m尺度遥感物候能很好的体现各类别植被边缘,与传统气象物候对接表现更好。     

AVHRR、SPOT-VGT和MODIS 3种NDVI遥感数据在韩江流域的对比分析

【目的】寻找最能真实反映南方地区植被变化状况的遥感数据,并将其用于评价土地覆被变化及其带来的影响.【方法】通过分析韩江流域2001—2006年间AVHRR、SPOT-VGT和MODIS 3种归一化植被指数(NDVI)遥感数据,比较它们对不同植被响应特征的异同,并采用线性回归方法分析它们的相关关系.【结果和结论】3种NDVI遥感空间分布总体格局大体一致,且MODIS和SPOT-VGT的NDVI空间分布吻合良好.MODIS传感器波段宽度窄、空间分辨率高,对地物分辨能力高,NDVI在流域内的变化范围大,数值分布分散.3种NDVI的季节变化步调基本一致,幅度相当.MODIS NDVI最能精确反映地面植被覆盖的变化,而AVHRR NDVI反映的流域地面植被变化情况与实际不相符.3种NDVI反映的各种植被季节变化情况基本一致,MODIS NDVI与SPOT-VGT NDVI的相似度更高.MODIS NDVI能够明显区分农作物、郁闭灌木林和草地的季节变化与其他植被的不同,比SPOT-VGT NDVI和AVHRR NDVI能更好地反映地面植被的多样性和植被覆盖的变化.在全流域和各种植被类型上,3种NDVI两两间都表现出一定的线性关系,其中MODIS NDVI与SPOT-VGT NDVI间的线性关系最强.由MODIS NDVI与AVHRR NDVI的线性回归关系预测的韩江流域2000年的NDVI与实测值吻合良好,为MODIS NDVI时间序列向历史年份拓展提供了思路.     

基于NDVI数据的华北地区耕地物候空间格局

 【目的】探讨基于多时相遥感信息监测中国华北地区耕地种植制度和物候空间格局特征。【方法】选择NDVI时间序列数据,采用非对称性高斯函数拟合方法重建平滑曲线,依据年内NDVI变化曲线峰值数目监测华北地区耕地的多熟种植制度,并利用动态阈值法获取该种植制度下耕地物候空间格局。【结果】华北地区耕地种植制度以一年两熟为主,其分布具有明显的空间差异性,随着纬度递减呈现出从简单到复杂的总体趋势。在该种植制度下,华北地区耕地第一季作物的生长开始期和生长结束期存在十分明显的空间差异,一年两熟区域的第一季作物生长开始期和生长结束期要明显早于一熟区域。与第一季作物物候期明显的空间差异相比,华北地区耕地第二季作物物候期差异不显著。【结论】华北地区耕地种植制度与物候分布格局和自然地理环境紧密相关,不同区域的温度、降水和光照等气候资源的禀赋和匹配程度对该区域的种植结构和作物布局有很大影响。此外,这种耕地物候空间格局还与作物品质、耕作水平、灌溉、施肥和农药等有密切关系。如何区别生态环境因子和人类活动因子对耕地物候的影响是今后值得深入研究的问题。     

基于MODIS数据的白芨滩自然保护区人工植被恢复区植被指数研究

基于白芨滩国家级自然保护区2000—2019年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)时序数据,结合实地踏查和遥感数据,选取了6个研究地区(P1-P6)。通过物候提取和趋势分析等方法,多方面探索了研究区域植被物候变化规律和植被覆盖的时空格局等特征。结果表明：基于NDVI与EVI平均值得出的植被季节物候变化曲线呈现单峰状态,且植被生长季长度略有不同。NDVI与EVI的年最大值及年均值呈波动上升趋势,植被指数的年最大值增长较快,但波动性较大,年均值增长较慢,但波动性较小。因此,在研究该地区植被长期生长变化趋势时,可选择植被指数年均值,以减小误差。2000—2019年研究区域的NDVI与EVI均呈波动上升趋势,各研究区域的NDVI均高于EVI,且NDVI的上升趋势明显,拟合程度更好,并未出现随植被生长而达到饱和状态的现象。这说明在研究小尺度荒漠地区植被生长变化趋势时,NDVI比EVI更敏感且更稳定。     

全球气候变化多样性及应对措施

从气候多样性、气候变化风险多样性和应对气候变化多样性着手,系统分析了气候变化对全球可持续发展影响的多样性和严峻性;结合人类社会活动与气候系统的相互作用与关系,提出了人类社会与气候变化共生存的范式,并依据此范式,对应对气候风险的全球机制提出建议。     

试析《巴黎协定》中的国家自主贡献模式及中国的承诺

《巴黎协定》中的“国家自主贡献”全球气候治理模式受到全球大多数国家的认可。缔 约各国在应对全球气候变化中根据自己的情况提出一个实现气候变化目标的各自行动安排,各 国基于不同的国情,通过“自上而下”的方式执行各自的减排义务。国家自主贡献模式提升了全 球气候治理各缔约国的参与度,向各缔约国提出了“行动”和“支持”两种履行义务的法律标准。 中国在《中国国家计划自主贡献》中体现了一个负责任大国形象。     

基于MODIS/EVI时间序列数据分析冰冻灾害对植被绿叶始期的影响(英文)

In the field of global changes, the relationship between plant phenology and climate, which reflects the response of terrestrial ecosystem to global climate change, has become a key subject that is highly concerned. Using the moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS)/enhanced vegetation index(EVI) collected every eight days during January- July from 2005 to 2008 and the corresponding remote sensing data as experimental materials, we constructed cloud-free images via the Harmonic analysis of time series (HANTS). The cloud-free images were then treated by dynamic threshold method for obtaining the vegetation phenology in green up period and its distribution pattern. And the distribution pattern between freezing disaster year and normal year were comparatively analyzed for revealing the effect of freezing disaster on vegetation phenology in experimental plot. The result showed that the treated EVI data performed well in monitoring the effect of freezing disaster on vegetation phenology, accurately reflecting the regions suffered from freezing disaster. This result suggests that processing of remote sensing data using HANTS method could well monitor the ecological characteristics of vegetation.     

Forests and climate change: forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests

The world's forests influence climate through physical, chemical, and biological processes that affect planetary energetics, the hydrologic cycle, and atmospheric composition. These complex and nonlinear forest-atmosphere interactions can dampen or amplify anthropogenic climate change. Tropical, temperate, and boreal reforestation and afforestation attenuate global warming through carbon sequestration. Biogeophysical feedbacks can enhance or diminish this negative climate forcing. Tropical forests mitigate warming through evaporative cooling, but the low albedo of boreal forests is a positive climate forcing. The evaporative effect of temperate forests is unclear. The net climate forcing from these and other processes is not known. Forests are under tremendous pressure from global change. Interdisciplinary science that integrates knowledge of the many interacting climate services of forests with the impacts of global change is necessary to identify and understand as yet unexplored feedbacks in the Earth system and the potential of forests to mitigate climate change.     

我国农业的气候脆弱性研究及其评价

未来100年气候变暖的速度将会逐渐加快,势必会引起农业生态环境、生产布局和结构的变化,进而影响国家的粮食生产及粮食安全,因此开展气候变化背景下农业的气候脆弱性研究是气候变化脆弱性研究的重要课题和内容.在阐明农业气候脆弱性概念的基础上,综述了近年来国内外气候变化对农业的影响及其脆弱性研究评价的现状、方法,归纳和介绍了脆弱性研究和评价的4种主要方法,即统计分析法、指标体系法、模型模拟法和综合评估法,从研究方法、研究内容、研究工具、研究对象和研究过程等5方面进行了展望,指出了该领域研究的不足以及今后的发展方向.     

Ocean salinities reveal strong global water cycle intensification during 1950 to 2000

Fundamental thermodynamics and climate models suggest that dry regions will become drier and wet regions will become wetter in response to warming. Efforts to detect this long-term response in sparse surface observations of rainfall and evaporation remain ambiguous. We show that ocean salinity patterns express an identifiable fingerprint of an intensifying water cycle. Our 50-year observed global surface salinity changes, combined with changes from global climate models, present robust evidence of an intensified global water cycle at a rate of 8 ± 5% per degree of surface warming. This rate is double the response projected by current-generation climate models and suggests that a substantial (16 to 24%) intensification of the global water cycle will occur in a future 2° to 3° warmer world.     

温室气体全球增温潜能的研究进展

由于人类活动的影响,温室气体的浓度在大气中大量增加,对全球气候造成了不可忽视的影响。目前,主要采用全球增温潜能的评估方法对温室气体的气候效应进行研究。综合评述了温室气体的全球增温潜能及其相关研究,并提出该领域的研究中尚待解决的一些问题,展望了未来研究的方向。     

乡村旅游产业链共生系统的特征及模式的演化和构建——以山西省为例

全球气候变暖的主要原因在于大气中碳浓度的急速升高。为应对全球气候变暖,以低碳为特征的新发展模式成为目前减少温室气体排放,应对全球气候变暖的根本途径。农业生态系统作为最大的人工生态系统,是重要的碳排放源之一。农业活动与气候变暖关系密切,农业生态系统已成为温室气体的第二大来源。本文以三峡库区为例,在分析了库区农业发展面临问题的基础上,探讨了库区发展低碳循环生态农业的意义,提出了库区低碳循环生态农业发展的一般模式及减少农业生产碳排放的五种对策,即推广免耕法、稻田水旱轮作,适度排水放干、发展以沼气为核心的农村新能源系统、发展高效生态循环种养农业和培育新型农民。     

Synchronous tropical South China Sea SST change and Greenland warming during deglaciation

The tropical ocean plays a major role in global climate. It is therefore crucial to establish the precise phase between tropical and high-latitude climate variability during past abrupt climate events in order to gain insight into the mechanisms of global climate change. Here we present alkenone sea surface temperature (SST) records from the tropical South China Sea that show an abrupt temperature increase of at least 1 degrees C at the end of the last glacial period. Within the recognized dating uncertainties, this SST increase is synchronous with the B?lling warming observed at 14.6 thousand years ago in the Greenland Ice Sheet Project 2 ice core.     

全球气候变化对水稻生产的影响

水稻作为世界第二大粮食作物,我国第一大粮食作物,其产量和品质的形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果。20世纪以来,由于人类活动的加剧,全球气候变化加快,作为水稻生长的环境因素,气候变化对水稻生产将产生很大的影响。本文结合国内外最新研究资料,主要从气候变暖、二氧化碳浓度升高、臭氧破坏等三个方面介绍气候变化对水稻产量和品质的影响,以便进一步探讨影响机理和采取相应的措施减小环境变化对水稻生产带来的负面影响,发挥其正向效应。