锡林郭勒草地MODIS植被指数时空变化研究

利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,结合地面调查数据,以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域,分析草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原四种代表性草地植被指数(MODIS-NDVI)的时空变化特征,以2002年4～10月旬度变化为例,较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数的变化,进而反映生长状况;以2002年9月的NDVI合成数据为例,对植被指数分级,分析各个级别NDVI值域在地理空间上的变化,反映各类草地在空间上的连续性和差异性。     

基于AMSR-E数据的微波植被指数与MODIS植被指数关系研究

利用青南牧区2007－2010年的AMSR E亮温数据计算了相应的微波植被指数（Microwave Vegetation Index,MVI）,对MVI的月季动态变化特征进行了分析,同时结合相同时间序列的MODIS NDVI和EVI数据,对比分析了MVI和MODIS植被指数之间的相关关系,筛选出NDVI反演模型,并对模型的精度进行了评价。结果表明,MVI值随着植被的生长而降低;MVI与NDVI、EVI均有显著的线性负相关。其中,升轨低频MVI与NDVI的相关性最好,相关系数为0.58（P＜0.001）;MVI与MODIS植被指数之间的最优模型为NDVI=-0.85×MVI+0.84;利用最优模型将反演的NDVI与MODIS NDVI进行比较,两者差异较小,说明这一模型能较好地反映2种植被指数的关系。     

锡林郭勒草地MODIS植被指数时空变化研究

利用新一代卫星遥感数据TERRA／MODIS，结合地面调查数据。以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域。分析草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原四种代表性草地植被指数(MODIS—NDVI)的时空变化特征。以2002年4～10月旬度变化为例。较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数的变化。进而反映生长状况；以2002年9月的NDVI合成数据为例，对植被指数分级。分析各个级别NDVI值域在地理空间上的变化。反映各类草地在空间上的连续性和差异性。     

锡林郭勒盟草地MODIS-NDVI植被指数和估产牧草产量季节变化特征——以2005年4-9月的变化为例

利用新一代卫星遥感数据TERR/MODIS,结合地面调查数据,以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域,分析了草甸草原、典型草原、沙地草原和荒漠草原4种代表性草地植被指数和草地生物量的季节变化特征,以2005年4-9月时间变化为例,较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数和草地生物量的变化趋势,进而反映草地牧草生长发育状况.     

青藏高原草地植被指数时空变化特征

摘要:以位于青海和西藏两省内的青藏高原牧区为研究区域,利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,统计分析不同草地类型2002-2008年的植被指数(MODIS EVI)时空变化特征,并结合2006年8月地面实测数据,研究草地植被指数与草地覆盖度、草群高度的关系。结果表明,草地覆盖度和草群高度均与EVI呈高度正相关。各种草地类型的植被指数均呈先上升后下降的趋势,符合自然条件下植被的生长变化情况,植被特征相近的草地类型EVI差异较小,体现出不同草地类型地域上的连续性、过渡性和时空上的差异性。     

基于MODIS植被指数的青海省玛多县草畜关系分析

为了研究青海玛多县草畜关系特征,对2008—2009年9个样地的实测地上生物量与MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiomete)归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)分别基于线性、幂和指数函数建立回归模型,对理论地上生物量进行反演估算,并依据相关公式计算理论载畜量。结果表明:线性函数模型具有较好的模拟效果;2009年玛多县草地地上生物量显著高于2008年;玛多县基于NDVI的2008,2009年理论载畜量分别为40.93万、57.45万羊单位,基于EVI的理论载畜量分别为41.30万、59.03万羊单位;而玛多县2008,2009年年末的牲畜存栏数分别为33.11万、33.71万羊单位,可见玛多县这2年的理论载畜量尚有盈余。说明玛多县总体上正在由草畜关系极不平衡状态向逐渐草地恢复状态逐渐改变。     

基于MODIS数据的伊犁河谷植被指数变化及其对气候的响应

利用2006-2014年主要生长季(5-9月)的MODIS遥感数据,分析了2006-2014年的年平均NDVI和生长季月NDVI变化规律。同时,收集整理同期伊犁河谷地区的气温与降水资料,并对NDVI与当月、2个月滑动、3个月滑动和5个月滑动的平均气温、降水值进行了相关性分析。结果表明,NDVI与气温、降水都存在一定的相关性,NDVI受当月平均气温的影响最大;NDVI与当月降水和滑动平均降水的相关性都很好,但3个月滑动平均降水对NDVI的影响最大,并且通过了0.01的极显著性检验。     

铁卜加地区主要植物种群密度及其与气象条件关系的研究

利用铁卜加地区自1987年以来的主要植物种群密度和有关的气象因素资料，研究了植物密度变化及其与气象因素之间的关系。结果表明：五种主要牧草种群密度的排序是猪毛蒿（300株／m2）＞干生苔草（200～300株／m2）＞天山赖草（100～200株／m2）＞冷地早熟禾（50～100株／m2）＞紫花针茅（10～20株／m2）；其中天山赖草种群密度变异系数最小（50％左右），紫花针茅变异系数最大（75％～200％）。该地区降水与温度年际变化基本趋向一致。分析得出天山赖草、冷地早熟禾、干生苔草具有较强的气候适应性，紫花针茅、猪毛蒿、具有较差的气候适应性。     

基于MODIS的青藏高原牧草生长季草地生物量动态

摘要：草地生物量是评价青藏高原生态脆弱性和敏感性的重要指标,也是度量草地退化的重要指标。本研究利用MODIS植被指数NDVI和EVI资料及青藏高原三江源地区326个样方实测数据,构建并优化了研究区不同类型草地生物量的预测模型,估算了2002-2009年期间草地生物量年际和月际变化特征。结果表明,高寒草甸地上生物量适宜植被指数为NDVI,反演模型为,y=6.202 5x2-574.89x+14 586,高寒草原地上生物量适宜植被指数为EVI,反演模型为,y=0.165 5x1.773 2。高寒草甸和高寒草原生物量在2002-2009年表现为波动状态,但高寒草甸比高寒草原波动幅度大。高寒草甸和高寒草原生物量在6-8月间均持续增加,9月开始下降,但7月高寒草原生物量波动大于高寒草甸,8月高寒草原生物量波动小于高寒草甸,6月和9月两种草地类型生物量波动不明显。     

乌兰县天然草地植被指数的计算及其相关性分析

为了研究乌兰县天然草地植被指数特征,利用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、差值环境植被指数(DVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、修正后的土壤调节植被指数(MSAVI)5种植被指数和植被信号与土壤噪音之比(S/N)对研究区天然草地植被指数进行研究。结果表明:研究区天然草地植被覆盖度普遍表现不佳,说明对研究区天然草地资源的利用应该慎重,并且重视其生态价值。     

紫花苜蓿草地土壤碳密度年际变化研究

为了阐明紫花苜蓿草地土壤碳密度的年际变化规律,以长期定位试验的紫花苜蓿(Medicago sativa)草地为研究对象,通过大田测定和实验室分析,研究了不同生长年限紫花苜蓿草地土壤碳密度。结果表明:随着紫花苜蓿生长年限的增加,土壤有机碳含量增加,土壤碳密度提高。不同生长年限的苜蓿草地土壤有机碳含量、土壤有机碳密度在0~100cm土层的分布规律为随土层深度的增加而降低。不同年限的苜蓿草地土壤有机碳含量均为0~10cm表层最高,其土壤有机碳含量大小顺序为:1年龄(6.39g/kg)2年龄(6.75g/kg)3年龄(7.52g/kg)4年龄(8.76g/kg)5年龄(9.16g/kg)。不同年限的紫花苜蓿草地土壤有机碳密度差异显著(P0.05),随着生长年限的增加,土壤有机碳密度显著提高,其中100cm的土壤有机碳密度平均值5年龄最高(8.38kg/m~2),比1年龄、2年龄、3年龄和4年龄分别增加了91.3%、56.1%、32.4%和8.1%。     

基于MODIS植被指数的甘南草地净初级生产力时空变化研究

利用甘南地区2006-2007年的外业实测样方草地干物质产量和MODIS植被指数数据,建立了草地地上部分干物质产量遥感反演模型,根据根冠比和干物质转碳率对2006-2008年甘南地区草地净初级生产力(NPP,net primary productivity)进行了估算,绘制了甘南草地NPP年累积量空间分布格局图和NPP月度变化动态图,对不同草地植被类型的NPP差异进行了评价。研究结果表明,2006-2008年甘南草地年NPP分别达637.04,599.98和566.59 g C/m²,其空间分布具有自西南向东北逐渐减少的趋势;年内不同草地类型的NPP均在7-8月达到最大累积量;NPP累积量最高的3种草地类型是沼泽、高寒灌丛草甸和高寒草甸,3年中最大月NPP的平均值分别达到1 137.28,553.76和527.66 g C/m²;2006-2008年甘南草地NPP持续下降,年草地NPP总量的减少速率为1.2 Tg/a,尤其是沼泽湿地的NPP下降明显,年平均减少速率达到了125.92 g C/m²。     

怀孕期高原鼢鼠生物学特征与环境因子的关系分析

选择甘肃天祝县高原鼢鼠(Mospalax baileyi)2个地理位置不同的栖息地为研究区,以高原鼢鼠体重、胎数、妊娠率和种群密度作为其生物学特征指标,以2011~2013年归一化植被指数(NDVI)、年均降水量和年均温度为环境因子,分析二者的相关关系。结果表明:2个研究区域NDVI存在显著性差异(P0.05);除了2011年和2013年雌性体重存在差异外,2个区域高原鼢鼠体重、妊娠率、平均胎数和种群密度均无显著性差异(P0.05);雌雄个体重和平均胎数与NDVI呈负相关关系,妊娠率和种群密度与NDVI呈正相关关系;雄性个体重、胎数和种群密度与年均温呈负相关关系,雌性个体重和妊娠率与年均温呈正相关关系;雄性个体重、妊娠率、胎数和种群密度与年均降水量呈正相关关系,雌性个体重与年均降水量呈负相关关系,但高原鼢鼠各生物学指标与环境因子相关性均不显著(P0.05)。说明,高原鼢鼠体重、妊娠率、胎数和种群密度的变化与栖息地环境因子没有直接关系,生物学特征受环境因子的影响较小。     

甘肃省草地NPP时空变化及对气候因子的响应

本研究利用MOD17A3 NPP和气象数据对甘肃省天然草原2000—2019年净初级生产力(net primary pro-ductivity,NPP)进行动态监测,并利用趋势分析法和变异系数法研究近20年草地NPP时空变化规律与气候因子的响应.结果表明:近20年,甘肃省草地NPP呈波动上升趋势,增速达4.72 gC·...     

不同排放情景下祁连山地区植被净初级生产力变化特征分析

为了分析祁连山地区2021~2050年不同排放情景对祁连山植被净初级生产力的影响,本文使用生物地球化学模型(Biome-BGC),模拟分析了祁连山地区在SSP126、SSP245、SSP5853种排放情景下2021~2050年草地植被净初级生产力时空分布特征、年际变化趋势。结果表明:3种排放情景下,祁连山地区植被净初级生产力都呈现增加趋势,SSP126情景、SSP245情景下2021~2050年祁连山地区植被覆盖状况在中部和西部地区存在明显增加趋势。SSP585情景在2041~2050年更利于植被生长,2021~2040年不利于植被生长。空间分布呈现中部高、两头低的分布特征,西北与东南相比偏低10~20 gC/m^(2)/a,高值区主要集中在青海省海北州及海西州天峻县境内,NPP普遍处于60~180 gC/m^(2)/a左右;低值区位于青海省海西州西南部,NPP值小于20 gC/m^(2)/a。     

新疆不同植被NDVI的变化及其与气候因子的关系

使用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和气象数据研究了全球气候变化背景下,1982-2003年新疆10种植被类型NDVI时间动态变化及其与气候因子的关系。研究区植被生长季NDVI以0.58%的年平均增长率显著增加,并且春、夏、秋三季的总体及各种植被类型NDVI都显著增加(P<0.01);通过对生长季NDVI和气候因子的相关分析,发现有5种植被类型与降水量呈显著正相关,主要是阔叶林、荒漠、草原、草丛和草甸;与温度显著相关的植被类型为针叶林、灌木、高寒沼泽和高山植被;农田生长季NDVI与降水和温度均不显著相关。通过研究各个季节不同植被类型NDVI与气候因子关系表明,春季植被NDVI与温度关系密切,夏季植被NDVI与降水呈显著正相关关系,秋季NDVI的增加是温度和降水量共同作用的结果。     

三江源区高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2016年高寒草原土壤湿度、牧草生育期资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季变化特征以及牧草生长季不同生育期土壤湿度的变化特征及与气候因子的关系。结果表明:高寒草原0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm土壤湿度均随年际延长呈增加趋势,春季除40-50 cm土层外,其他各层土壤湿度均随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。高寒草原牧草生长季的土壤相对湿度随年际延长呈显著上升趋势(P<0.05),且与生长季降水量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。随着气候变化,牧草抽穗、开花、成熟和枯黄期的土壤相对湿度随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。牧草抽穗期、枯黄和全生育期的土壤湿度与气温呈显著负相关关系(P<0.05)。高寒草原牧草生长季土壤湿度的增加有利于草地植被生长。     

基于RS与GIS的三峡库区植被覆盖度时空变化研究——以湖北省段为例

以1987、2007和2013年三峡库区湖北省段3期Landsat TM、ETM为数据源,在RS和GIS技术的支持下,提取不同时期三峡库区湖北省段的植被指数NDVI,并根据DEM数字高程模型提取地形因子,研究了三峡库区湖北段1987-2013年植被覆盖度的年际变化特征及地形关系。研究结果显示:(1)研究区1987-2013年间总体上植被覆盖度明显改善,处于高植被覆盖度,较高植被、高植被覆盖面积明显增加,由1987年34.83%上升到2013年的73.29%。(2)三峡库区湖北段的植被覆盖度从1987年到2007年呈明显上升趋势,从2007年到2013年呈略微下降趋势,表明三峡库区湖北段近年来的植被覆盖状况有所下降。(3)研究区植被覆盖变化呈现明显的地形分异特征。不同海拔级上植被覆盖度随高程的增加相应呈增加趋势,1200m海拔以上的植被覆盖度为49.72%;不同坡度级上植被覆盖度随坡度的增大而增加,坡度大于15°的植被覆盖度为67.26%;不同坡向级上植被覆盖度分布较均匀,阴坡植被覆盖度为50.06%,阳坡植被覆盖度为49.94%。表明三峡库区湖北段植被覆盖度与地形因子相关性较大,近年来植被覆盖状况有所恶化,应当引起政府和相关部门的重视。     

不同植被指数和无人机航高对草地盖度估测精度的影响

搭载高清数码相机的无人机在草地资源调查等方面具有成本低廉、机动性高、观察范围大等突出优势,拥有广阔的发展前景.本研究使用小型无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)、手机相机等设备获取草地盖度数据,选用植被因子指数(vegetative index,VEG)、超绿指数(excess green index,ExG)、超绿超红差分指数(excess green minus excess red index,ExGR)和绿叶指数(green leaf index,GLI)4种基于可见光的植被指数提取草地盖度信息,从无人机航高、草地盖度水平等方面分析各植被指数的适用性.结果表明:1)VEG和ExG方法估测草地盖度的效果较好,平均精确度均在93％以上.ExGR与GLI方法的估测效果较差,平均精度仅75％～80％.2)4种方法的估测精度均随盖度增加而降低.VEG方法估测草地盖度的精度受盖度水平影响最小,ExG方法次之,ExGR和GLI方法对高盖度草地的估测效果较差.3)VEG方法在高、中盖度水平下的最适航高为100 m,在低盖度水平下为40 m;ExG和ExGR方法在高、中盖度水平下的最适航高为100 m,在低盖度水平下为80 m;GLI方法在高盖度水平下的最适航高为100 m,在中、低盖度水平下为20 m.     

基于机器学习算法的甘肃省草原地上生物量

为评估甘肃省草原地上生物量的变化情况,本研究采用甘肃省2005-2018年草原地上生物量实测数据以及植被指数和气象等参数,构建多种基于机器学习算法的甘肃省草原生物量反演模型,并对其预测精度进行对比和评价。结果表明：1)随机森林模型更适宜于甘肃省草原地上生物量遥感反演。基于筛选后的17个变量的Rborist随机森林模型的反演精度最高,R²为0.758。2)甘肃省草原地上生物量均值介于828.21～1 118.71 kg·hm^-2,近20年来呈逐年增加趋势,年均增加幅度为8.13 kg·hm^-2 (P <0.05)。3)甘肃省47.41%的草原呈恢复趋势,26%的草原保持稳定,而26.59%的草原呈不同程度的恶化趋势。