基于MODIS的广西典型土地覆被变化特征分析

[目的]研究2001—2017年广西3种典型土地覆被(森林、农田和城市)的时空变化特征.[方法]基于广西统计年鉴和MODIS遥感观测资料,以经济区为研究单元对土地覆被的时空变化进行比较分析.[结果]广西森林覆被率整体提高,各经济区森林覆被的持续稳定比率差异明显,东部地区(包括桂北、桂中、桂东)持续稳定比率高且呈连片分布,增速较慢,属森林稳定发展区;西部地区(包括桂西、桂南)持续稳定比率低,但新增森林覆被较多且增速较快,属森林快速发展区;农田覆被整体变化不大,桂南、桂中、桂东地区农田覆被率高、持续稳定比率高,且连片分布,与桂西、桂北的低覆被率、低持续稳定比率形成明显差异;各经济区城市覆被均增加,从北至南以桂林、柳州、南宁三大主要城市为核心向四周扩张,前期(2001—2010年)、后期(2011—2017年)均有不同程度的增长,桂—柳—南沿线以东城市扩张发展较沿线以西好,与经济区实际的经济发展相符合.[结论]该研究为土地可持续发展提供参考.     

基于MODIS土地覆被数据的江苏省农地景观变化及其驱动因子分析

基于2001—2013年MODIS土地覆被数据,对江苏地区农地景观动态变化进行有效分析,探索江苏地区农地景观变化与城市化进程之间的内在联系,并进一步识别江苏省农地景观的地域差异性,讨论城市化水平与农地景观协调发展的概念,得到结果如下:(1)2001—2013年间江苏省土地利用方式变化显著。湿地、农地及未开发用地呈下降趋势,建设用地、草地及林地面积逐步增加,近13年间农地景观面积下降趋势显著,下降幅度达到了4.55百分点。(2)2001—2013年间江苏省农地景观面积呈显著波动性下降趋势,农地景观形状趋于复杂,空间破碎化及离散化程度上升。农地景观指数地域性差异显著,苏南地区农地景观指数变化率明显强于苏中和苏北地区。(3)2001—2013年间江苏省城市化进程显著加快,与同期农地景观指数变化呈显著相关,随着城市化进程加快,农地景观面积百分比及聚集度指数快速下降,分离度及分形维数显著上升。(4)近13年间江苏地区城市化进程与农地景观协调度呈波动性变化趋势,基本上遵循好-差-好的变化特征。     

矿区生态重建过程中的土地利用/覆被变化

以平朔矿区为例,采用野外定点调查、室内分析、历史资料查证等相结合的方法,研究了黄土区大型露天矿生态重建中的土地利用/覆被变化。结果表明:矿区土地作为一种特殊的土地利用形式,土地利用/覆被变化异常剧烈,其中,地貌重塑过程中的土地利用/覆被变化主要体现在海拔高度、坡向、坡度、坡型、比表面积的变化;土壤重构过程中的土地利用/覆被变化主要体现在土壤物理性状、化学性状、生物性状及侵蚀性状发生变化;植被重建过程中的土地利用/覆被变化主要体现在91种人工植被的增加和95种野生植被的侵入。     

土地利用/土地覆被变化可持续性研究

土地利用／土地覆被变化(Land Use and Land Cover Change，LUCC)研究已成为全球环境变化和可持续发展领域的核心问题。土地可持续利用是社会可持续发展的一项基础内容，土地利用／土地覆被变化影响可持续发展途径之一是通过作用于土地可持续利用体现的。在论述土地利用/土地覆被变化可持续研究概念的基础上，初步探讨了我国土地利用／土地覆被变化与土地可持续利用研究的意义、需解决的问题及解决的途径。     

东江流域土地利用与土地覆被变化分析

以1985、2000年两期LandsatTM/ETM＋遥感图像和基础地理信息数据为基础,利用RS和GIS信息技术、空间分析技术和景观生态学方法,对东江流域15年来的土地利用/覆被变化进行了分析。结果表明,该流域土地利用以耕地和林地为主;15年来,林地大幅度减少,建设用地面积显著增加,耕地有所增加,水域和未利用地相对变化幅度不大;土地利用类型转移的主要方向是林地转化为耕地和建设用地、耕地转化为建设用地;流域土地利用变化存在明显的区域差异;流域景观多样性增加,破碎度加大,人类活动对流域土地利用格局的影响越来越大。     

盘锦市土地利用/土地覆被变化及驱动力研究

本文以土地利用详查资料和遥感影像资料为主要信息源,在GIS支持下研究了盘锦市1988-2005年问土地利用/土地覆被变化,分析了土地利用变化速率和程度,阐明了耕地变化的驱动因素.研究结果表明,1988-2005年的17年间盘锦市城市规模迅速扩张,城乡工矿居住用地增加了0.55万hm2;同时耕地增加了7.21万hm2,但这主要是以林地、草地和湿地的急剧减少为代价,对当地生态环境和可持续发展造成潜在威胁.研究结果表明.1988-2005年的17年间盘锦市草地和林地的动态指数变化最大,动态度指数分别达到-5.62%和-5.42%;盘锦市土地利_用程度较高,土地利用程度综合指数由1988年的245.51提高到2005年的292.79,高于全国平均水平的231,92.研究认为,经济发展、人口增长和政府政策是影响盘锦市土地利用/土地覆被变化的主要驱动力.     

空间分析在土地利用/土地覆被变化机制研究中的应用

土地利用／土地覆被变化研究(LUCC)是全球变化研究的重要组成部分,其中土地利用／土地覆被变化机制研究是LUCC研究的焦点。本文首先分析了土地利用／土地覆被变化及其机制,指出空间分析是研究LUCC机制的有效方法,然后着重论述了对地图的空间分析技术、空间统计分析、LUCC模型等空间分析方法在LUCC研究中的应用情况,最后总结并就存在的不足指出改进方向,以期为土地利用／覆被变化机制研究提出较明晰的思路和方向。     

气候变化背景下土地覆被响应冰川消融研究——以西藏山南地区为例

在气候变化背景下,基于气象数据、遥感监测数据以及社会经济数据,研究西藏山南地区2000—2018年冰川融化对土地覆被的影响。结果表明,冰川面积与降水成正比,与气温成反比。随着冰川融水减少,上游冰川边缘纯牧区随草地面积下降,中游农业区耕地面积减少,下游快速城镇化区建设用地扩张。冰川融水对土地覆被造成一定影响,草地面积减少、耕地面积减少、建设用地面积增加、未利用地面积增加、林地面积减少、水域面积减少。     

1987—2000年洋河流域土地覆被变化特征分析

以1987、2000年两期的遥感数据和其他GIS数据、专题图等为基础,利用交互式目视解译和计算机自动分类的方法,对张家口洋河流域14年来的土地利用／覆被变化进行了解译和分析。结果表明,14年间耕地、建设用地、林地有较大的增长,草地面积大幅度减少,草地成为最大的转出源;人类活动对该区域的土地利用影响越来越大,洋河流域城镇化进程加快;通过对景观格局的分析结果表明,该区的景观多样性有所降低,破碎度加大。     

基于InVEST模型的安徽省金寨县生境质量对土地覆被变化的响应

选取大别山腹地的六安市金寨县作为研究区,以1995,2005和2015年土地覆被数据为基础,设置相应生态参数,在ArcGIS软件和InVEST模型的支撑下,系统分析了金寨县1995—2015年生境质量对土地覆被变化的响应。结果表明:虽金寨整体生境质量仍处于优良水平,但其生境质量持续单边下降;1995—2005年土地覆被变化幅度较小,2005—2015年受城镇化快速推进影响,县域建设用地面积增长了1倍以上。20年间,县城及周边林地和水域等适宜度较高的生境类型以及农田向建设用地转化,直接导致了梅山镇及其周边生境质量下降。县域大部山区仅镇区扩张和工程毁林引发了零星的生境质量下降,其余地区生境质量变化不大。今后金寨县需重点关注县城和镇区生态空间的有效配置以及山区退化生态系统的保护修复。     

基于MODIS数据的宝鸡地区植被覆盖时空变化及影响因素分析

基于MODIS NDVI和NPP数据,选取包括气温和降水量的宝鸡11个气象站点的气候指标,分析了宝鸡地区2001~2013年植被覆盖规律的时空变化。运用趋势分析方法探讨了13 a宝鸡地区年均NDVI空间变化趋势;采用相关分析法进一步对宝鸡地区年均NDVI、NPP与年均温和年降水量的相互关系进行了分析。结果表明:2001~2013年宝鸡地区年均NDVI以0.032/10 a的速度上升,较快于三北防护林工程区1982~2006年植被覆盖的增速(0.007/10 a),且2001~2002、2003~2004年两个年份段为年均NDVI值的两次高恢复期;植被覆盖以轻度改善为主,基本不变和中度改善次之,严重退化和中度退化最弱。除个别地区外,植被覆盖恢复状况整体上呈稳中上升的较好趋势;宝鸡全区植被覆盖与气温和降水量相关性均较好,大部分地区呈现正相关;退耕后10 a,NDVI与NPP具有同步增减的变化趋势。     

基于MODIS数据的宝鸡地区植被覆盖时空变化及影响因素分析

基于MODIS NDVI和NPP数据,选取包括气温和降水量的宝鸡11个气象站点的气候指标,分析了宝鸡地区2001²013年植被覆盖规律的时空变化。运用趋势分析方法探讨了13 a宝鸡地区年均NDVI空间变化趋势;采用相关分析法进一步对宝鸡地区年均NDVI、NPP与年均温和年降水量的相互关系进行了分析。结果表明:20012013年植被覆盖规律的时空变化。运用趋势分析方法探讨了13 a宝鸡地区年均NDVI空间变化趋势;采用相关分析法进一步对宝鸡地区年均NDVI、NPP与年均温和年降水量的相互关系进行了分析。结果表明:2001²013年宝鸡地区年均NDVI以0.032/10 a的速度上升,较快于三北防护林工程区19822013年宝鸡地区年均NDVI以0.032/10 a的速度上升,较快于三北防护林工程区1982²006年植被覆盖的增速(0.007/10 a),且20012006年植被覆盖的增速(0.007/10 a),且2001²002、20032002、2003²004年两个年份段为年均NDVI值的两次高恢复期;植被覆盖以轻度改善为主,基本不变和中度改善次之,严重退化和中度退化最弱。除个别地区外,植被覆盖恢复状况整体上呈稳中上升的较好趋势;宝鸡全区植被覆盖与气温和降水量相关性均较好,大部分地区呈现正相关;退耕后10 a,NDVI与NPP具有同步增减的变化趋势。     

基于MODIS NDVI数据的郑州市植物物候监测研究

基于2011年MODIS NDVI 500 m空间分辨率的16 d合成时间序列数据和郑州市域植物分布图, 利用MODIS数据中高质量的植被指数研究河南省郑州市域植被的季节性变化规律,并通过时间序列谐波分析法(HANTS)和滑动平均法提取3种植被类型的关键物候期。结果表明：2011年郑州市域大部分林地、草地在第85~110天集中生长,到第220~240天基本成熟,在第305~325天逐渐停止生长,生长季长度为200~220 d。大部分冬小麦开始期在第40~60天,在第100~120天生长达到极限,在第135~150天逐渐停止生长,玉米生长期集中在第165~180天,在第220~235天进入抽穗期,在第260~270天生长结束,农作物的生长季长度为90~110 d。研究结果与实地调研、前人研究资料基本相符,具有可靠性,因此利用MODIS NDVI数据能快速监测植被、有效获取区域植被物候信息。     

基于MODIS数据的丘陵地区冬小麦种植面积提取研究

利用2004-2005年MODIS 16 d合成的NDVI最大值植被指数数据,基于NDVI光谱突变方法对山西省运城地区冬小麦种植面积进行提取。通过分析得出：2005年5-6月（2005161～2005129）提取的冬小麦面积与实测面积相关性最高,估测的冬小麦面积与实测面积的误差最小,准确性最高。     

基于MODIS EVI时序数据的冬小麦种植面积提取

基于MODIS EVI构建的时间序列谱,结合冬小麦生育期形态变化特征,提取了河南省冬小麦种植面积.结果表明,冬小麦在EVI特征空间中具有独特的序列谱相特征,返青期后冬小麦整体EVI表现为逐渐升高,EVI在开花期后下降,灌浆后期快速降低;采用决策树分类方法实现冬小麦分离提取,整个河南省冬小麦识别面积与官方统计面积仅相差482.00×103 hm2,精度达到90.88％;EVI时间序列谱反映的作物生长过程的生理意义明确,采用MODIS EVI时间序列谱的遥感分类方法可以较好地实现冬小麦的遥感分类提取,满足冬小麦的长势监测和遥感估产的需要.     

基于MODIS数据的重庆市植被覆盖度动态变化研究

通过最佳指数斜率提取法(BISE)重建研究区MODIS-NDVI时间序列数据.以像元二分模型为基础,用IDL计算机语言构建植被覆盖度定量模型,估算了重庆市2006-2010年植被覆盖度,分析其空间分布与季节变化特征.结果表明:研究区植被覆盖度在缓慢增长,整体生态环境呈良性发展趋势.同时,较高的植被覆盖度反演精度(78％),证实通过BISE方法重构NDVI时间序列和运用像元二分模型来反演植被覆盖度的方法是可行的.     

淮南煤矿区土地利用变化分析

为更好地了解淮南煤矿区土地利用变化情况,对1986、1999和2012年淮南煤矿区卫星影像解译或者矢量数据进行归类,获得3个时期淮南煤矿区土地利用变化的基础数据,据此计算出土地利用变化幅度、单一土地利用动态度指数、综合土地利用动态度指数、土地利用结构变化模型和土地利用程度变化模型,定量分析该区域土地利用变化情况.结果表明,淮南煤矿区城镇用地、水域和林地面积保持上升势头,耕地呈现持续下降趋势,农村居民点及高覆盖度草地面积变化不明显.总体来看,1986～2012年淮南煤矿区的土地利用综合程度逐渐增大,处于持续快速发展时期.     

基于MODIS多时相数据的冬小麦种植面积提取方法研究

以河南省作为研究区域,采用冬小麦返青及拔节期间的高光谱数据MODIS-NDVI 16 d合成数据集,利用遥感手段对河南省冬小麦面积进行估测。利用剔除非耕地后的数据,使用最小噪声分离(MNF)的方法进行数据压缩处理,并基于连续最大角突锥模型的线性混合像元分解法进行估测计算。估测结果与当年河南省实际统计数据相比,在特殊气候影响下,其相对误差也仅在0～7%,说明这种方法提取效果较好,在农作物面积估测中具有较强的应用价值。     

基于MODIS NDVI数据的辽宁省玉米种植面积提取研究

基于2017年MODIS归一化植被指数(NDVI)数据,采用Savitzky-Golay (S-G)滤波方法和非对称高斯(AG)拟合方法重构辽宁省春玉米种植面积的NDVI时序曲线,使用4次拟合法平滑重构曲线,采用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法提取了辽宁省春玉米的关键物候期(出苗期、拔节期、抽雄期),并联合决策树分类法估测了辽宁省春玉米的种植面积。结果表明:基于S-G重构法的MODIS NDVI时序曲线的综合性能更优,其重构曲线与原曲线间的平均均方根误差(RMSE)为0.196,平均平滑拟合度(R²)为0.983;对春玉米出苗期和抽雄期的提取效果而言,基于S-G重构法的提取结果更优,平均误差分别为3.9和2.6 d;对春玉米拔节期而言,基于S-G重构法和AG重构法的提取效果相当,平均误差分别为2.9和2.8 d;基于S-G重构曲线提取的春玉米种植面积的精度为94.35%,优于基于AG重构曲线提取的精度89.29%。     

基于MODIS数据的呼伦贝尔生态功能区典型植被物候变化研究

采用MODIS和GPS实测数据,结合NDVI时间序列特征,分析2000-2018年呼伦贝尔市植被(林地、牧草、马铃薯、油菜花、小麦)的物候变化特征,同时结合区域气象数据,探讨植被物候变化与气候因子之间的关系.结果表明,研究时段内各类植被曲线形态基本相似,但变化幅度不同,具体表现为牧草>马铃薯>林地>小麦>油菜花.近19年来研究区温度和降水整体呈升高趋势,随着降水增加,植被物候期表现为先提前后推迟的趋势.结合温度变化趋势可知,除马铃薯和牧草外,温度升高会导致次年植被物候期提前.此外,通过对5类植被进行分析发现油菜花是最适宜呼伦贝尔地区的农作物.