基于RS的汾河流域植被覆盖变化研究

以汾河流域1990年和2007年TM影像为数据源,基于像元二分模型,利用归一化植被指数ND-VI,提取了两期的植被覆盖度,对17年来的植被覆盖变化情况进行统计分析,并探讨了其变化原因。研究结果表明:17年来汾河流域在人为影响的主要驱动下,使原本脆弱的生态环境进一步恶化,植被退化现象明显。1990年到2007年汾河流域植被盖度整体降低,由中、中高植被向低、中低植被转移,且不同地区变化幅度明显不同,吕梁区、临汾区降低幅度最大,分别为8.92%和7.68%,其次是晋中地区,降低幅度为4.07%;忻州区、运城区变化幅度不大,太原区整体上升了0.26%,但各地区都存在明显的植被退化现象。     

基于10年MODIS数据的锡林郭勒盟草原植被覆盖度变化监测

以MODIS长时间序列的植被指数产品为数据源,利用像元二分模型研究了2000～2009年8月锡林郭勒盟草原的植被覆盖度及其时空变化特征。并采用转移矩阵的方法,分析了年份间覆盖度高低变化的方向。结果表明:从2000至2008年锡林郭勒草原植被覆盖度总体呈上升趋势;在2000～2004年和2004～2008年两段时期内,均有较低植被覆盖度向较高植被覆盖度转化的趋势,后一时期覆盖度较低的植被恢复比前一时期好;低覆盖度区植被好转趋势明显,但高植被覆盖区存在轻微的退化现象;与往年相比,2009年因汛期干旱天气植被覆盖度明显降低。     

2001年以来甘肃民勤植被覆盖变化分析

以甘肃民勤为研究区域,以Landsat 5 TM和Landsat 8OLI影像为主要数据源(2001、2003、2005、2011、2013、2014年),系统分析了研究区的植被覆盖变化与驱动机制.并使用2014年遥感影像,通过像元二分模型计算了ARVI、AFRISWIR1、AFRISWIR2三种植被指数提取的覆盖度.结果显示:AFRISWIR2求算的植被覆盖度相较于ARVI、AFRISWIR1,与实际的植被覆盖度线性回归关系最好,相关指数(R2)可以达到0.84,均方根误差(RMSE)为0.7.在对2001-2014年民勤植被变化研究中得出:低植被覆盖度面积在不断减少,高中覆盖度植被面积在不断扩大,生态环境得到显著改善.通过重点植被变化区域和驱动力的分析可以得出,民勤石羊河治理工程和其他各种生态工程的实施,是民勤生态恢复最为本质的原因.     

毛乌素沙地17年间植被覆盖度变化的遥感监测

为揭示毛乌素沙地植被变化规律,利用归一化植被指数(NDVI)和像元分解模型,建立了TM影像尺度下的毛乌素沙地植被覆盖度遥感定量模型。在此基础上,对毛乌素沙地1990年和2007年2个时期植被覆盖的进行了等级的划分。采用转移矩阵的方法,分析了该区17年来植被覆盖度的变化趋势。研究结果表明:研究区植被覆盖类型的主体为低盖度植被(NDVI,<0.3),其面积由1990年的33176.7369km2下降为2007年的30671.6454km2,年变化率为-0.048%;中盖度(NDVI,0.3-0.6)、高盖度(NDVI,>0.6)的总面积由1990年的1313.5023km2变为2007年的3818.5938km2,年变化率分别为3.91%和3.48%。整个研究区17年间发生正向转移的面积为3209.5153km2,占总面积的9.31%;负向转移的面积为633.0195km2,占总面积的1.84%。毛乌素沙地植被覆盖状况总体呈良性转移趋势,但局部退化的问题也应该加以关注。     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

呼伦贝尔沙化草原植被覆盖度估算光谱模型

选用美国ASD公司F ieldspec光谱仪,在内蒙古呼伦贝尔高原中西部的沙化草地进行了高光谱遥感地面观测以及草地植被覆盖度测定。运用回归分析方法,建立归一化植被指数(NDVI)与植被覆盖度(fc)之间的地面光谱模型。基于决定系数(R2)判断,拟合较理想的模型为乘幂模型和指数模型,R2分别达到0.752和0.716。误差分析显示指数模型和幂函数模型拟合误差较小。综合分析后确定选用乘幂函数作为研究区植被覆盖度估算模型(fc=0.7479*NDVI1.1928,R=0.86,p<0.001)。该模型为呼伦贝尔沙化草地区域植被覆盖度测定提供了新的技术方法。     

乌梁素海芦苇湿地遥感生物量估算研究

以定量遥感的手段实现对内蒙古乌梁素海湿地生物量的估算。在定点监测芦苇生长周期内的生物量基础上,分析了各监测点生物量(鲜重和干重)实测数据与同期4种植被指数NDVI、DVI、PVI、RVI的相关关系。建立一元线性估算模型及多种非线性估算模型并进行对比分析。结果表明:对于乌梁素海而言,芦苇地上生物量(鲜重与干重)与所选4种植被指数均存在显著正相关关系,鲜重、干重的最优模型均是基于NDVI的三次多项式估算模型。精度检验结果显示:用NDVI三次多项式估算模型计算出的鲜重和干重的预测值与实测值较接近,鲜重的平均误差为19.90%,拟合精度达到80.10%;干重的平均误差为18.71%,拟合精度达到81.29%,可以满足乌梁素海地区芦苇生物量宏观估测的需要。通过分析2013年7月研究区芦苇总生物量干鲜重的空间分布图可得,乌梁素海地区芦苇干重在1 000~1 500 g·m~(-2),鲜重在3 000~4 500 g·m~(-2),且高生物量和低生物量相对较少。     

吐鲁番盆地骆驼刺保护区植被覆盖度时空演变

基于Landsat TM/ETM+/OLI影像数据和无人机影像,通过建立归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和植被覆盖度关系,计算像元二分模型的参数值,反演1996—2020年吐鲁番骆驼刺保护区的植被覆盖度,再利用一元线性回归分析,研究了吐鲁番骆驼刺保护区历年植被覆盖度演变时空特征。结果表明:25 a来,骆驼刺保护区的植被覆盖度总体呈增加趋势,显著改善区面积占比20.14%,植被覆盖度由3.09%增加至18.30%,主要分布在由西向中部沿白杨河尾闾处和西部、东北部居住用地附近。研究结果可为像元二分模型参数值的确定提供科学参考,为吐鲁番盆地生态环境治理和保护提供科学依据。     

基于MODIS的沙漠化地区植被覆盖度提取模型的研究

目前常用的植被覆盖度遥感反演模型,受限条件较多,所用系数精度不高。针对上述问题,提出了利用研究区域的实测最大和最小植被覆盖度确定反演模型系数的方法和基于MODIS影像数据的地面实测验证方法。经用该方法对毛乌素沙地沙漠化地区的植被覆盖度进行反演,并同步监测该区域的地表覆盖度对反演结果进行验证,结果表明地面同步实测植被覆盖度与反演的误差绝对值平均值为0.04,反演方法精度较高。研究表明本文提出的利用MODIS影像数据反演沙漠化地区地表覆盖度的模型、地面验证方法切实可行,适合对沙漠化地区地表植被覆盖度大范围且快速的遥感监测。     

黑河流域绿洲植被长势年内变化和最佳期分析

利用2008年黑河流域SPOT-VEGETATION NDVI数据,采用数学统计、一元线性回归方法,对绿洲植被年内长势变化的过程、速度和幅度进行了定量分析;利用空间统计方法对各地区年内长势最佳期进行了分析.结果表明:(1)绿洲植被长势在一年中呈阶段性显著:第1-18旬(1-6月)明显上升,第19-22旬(7-8月上旬)波动,第23-36旬(8月中旬-12月)明显下降.(2)绿洲植被长势变化速度具有明显的时间差异性,第14-15旬的长势速度增加最快,第27-29旬的减少最快,而且增加和减少相当的区域略具空间一致性.(3)绿洲植被长势变化的幅度也具有明显的空间差异.绿洲核心区域年内长势变化最大,向外围依次递减.(4)各区域绿洲植被长势最佳期的出现具有差异性.总体而言以出现在第22旬(8月上旬)的区域占绝对优势,其次为第20旬和第18旬等.因此在选择遥感影像时针对全流域绿洲整体的研究可以选择8月上旬的影像,而针对局部区域可以选择6月下旬、7月中旬或9月下旬的影像.     

三江平原土地利用/覆被动态变化对洪河保护区湿地植被退化的影响

基于遥感与地理信息技术,分析近30年来高强度人为干扰下三江平原东北部土地利用/覆被动态变化过程及其对内部洪河保护区湿地生态系统的影响,探讨了保护区湿地植被的退化过程与机理。结果表明:1976-2005年,研究区湿地被大范围的开垦为农田,沼泽和草甸的面积分别减少了457075hm2和326511hm2,而旱地和水田的面积各自增加了362984hm2和246086hm2。区域高强度的农业开发对内部洪河保护区的湿地生态系统产生了间接影响。自1997年有地下水观测资料以来,地下水水位持续下降,区域平均地下水位下降了3.66m。保护区已有759hm2的草甸和沼泽被林地入侵,湿地植被退化趋势明显。     

艾比湖湿地自然保护区湿地植被研究

艾比湖湿地自然保护区湿地具有两个显著的特征,即分布海拔低,生态景观丰富。该湿地类型孕育了特殊的湿地植被和物种,并成为保护区主要的保护对象。根据考察结果,艾比湖湿地植被可划分为5个植被类型和17个群系。     

基于SPOT NDVI的中国东北地表植被覆盖动态变化及其机理研究

为了分析东北地表植被覆盖动态变化及其变化机理,选取该地区1998-2007年的SPOT/NDVI时间序列数据进行研究,并利用时间序列谐波分析(HANTS)算法对旬合成的NDVI数据进一步去云处理,根据处理后的结果,用一元线性回归趋势法定量描述了东北地表植被覆盖的动态变化。结果表明:近10年来中国东北地表植被覆盖整体得到改善的区域远比植被覆盖退化的区域面积大,其中严重退化的区域主要是内蒙古的东四盟地区,尤其是呼伦贝尔和科尔沁地区。     

天祝高寒草原区NDVI,DEM与地表覆盖的空间关系

在GIS支持下,以时间分辨率为草原区植被一个完整生长周期,以空间分辨率15 m×15 m的TM/ETM遥感影像的NDVI指标为数据源,采用目前较为流行的主成分变换法(PCA),结合土地利用类型图和数字高程模型(DEM),参考相关的地理基础图件,对天祝高寒草原区地表覆盖进行分级分类。运用叠置分析法研究了不同海拔高度和不同地表覆盖下NDVI变化情况;同时分析了NDVI与DEM、地表覆盖三者之间的空间关系。此次研究对环境较为特殊的高寒草原区植被分布及变化监测有重要的意义。     

基于SPOT VEGETATION数据的榆林地区土地覆盖变化研究

榆林地区位于我国农牧交错带,能源富集区,生态环境脆弱。建国以来的土地整治工作取得显著成效。本文利用1998-2004年SPOT VEGETATION NDVI分析了榆林地区植被变化情况。并且利用多年气象数据分析了降水和温度变化情况。结果表明榆林地区植被状况有明显改善,改善集中于8、9、10月份。而且植被覆盖变化具有明显的区域差异,北部植被覆盖改善趋势明显,且变化平稳;南部增加趋势不明显,有的地方还呈下降趋势,变化幅度大。     

遥感多光谱数据在内蒙古西部湿地监测中最佳波段选取的应用研究——以乌梁素海域为例

湿地由于具有丰富资源、独特的生态结构和功能而享有“自然之肾”之称。为了更好地保护和开发利用湿地,近年来湿地研究成为国际上众多学科学者们关注的热点。本文尝试遥感技术在湿地监测中的应用,从多光谱遥感数据中选取最佳波段来突出湿地类型或湿地植被工作进行探讨。经研究表明最佳波段选取原则除主要考虑波段的信息量要大,而它们之间的相关性要小这两个因素外,还要使波段组合后地物之间的光谱特征差异尽量达到最大。以乌梁素海域湿地为研究对象,利用最佳指数OIF指数选取最佳波段,并结合研究对象的光谱特征、Landsat7卫星ETM各波段用途,最终选取TM453为最佳波段组合,这样的组合可以使不同地物的灰度值差异达到最大,有利于目视解译。     

乌梁素海芦苇资源演变及影响因素分析

在广泛调查并取得大量详实资料基础之上,探讨乌梁素海芦苇资源近30年的演变规律。发现乌梁素海芦苇资源经历了一个分布面积由小到大,产量由少到多的过程,现在稳定在1×105t左右。芦苇资源的扩张受多种环境因素的影响,包括入湖水量、营养负荷、矿化度等。芦苇产量和河套灌区的排水量,施肥量尤其是氮肥使用量密切相关。从根本上讲,河套灌区农业活动导致的湿地状态改变是乌梁素海芦苇群落演变的根本原因。     

中国西北盐碱区植被盖度遥感方法分析

通常在研究植被生态退化时,植被盖度是常用的一个监测指标。在遥感领域,使用植被指数进行植被盖度监测已经被广泛应用,本文以NDVI,MSAVI和混合像元线性分解植被成分为主要分析因子,以新疆艾比湖为实验区,经过实地调查和图像分析,认为改进后的植被指数固然提高了对弱植被信息的表现能力,但是混合像元线性分解后得到的植被丰度值更适合应用于低覆盖地区的植被动态监测。