基于遥感的图斑植被恢复监测研究

利用Landsat遥感影像,结合峨山县2018年森林督查自查数据,对比目视解译、代数运算和时间序列分析3种植被恢复监测手段,研究遥感技术在植被恢复监管中的作用,以期为林业主管部门植被恢复监管提供有效技术手段。结果表明：中低分辨率的遥感影像通过纹理和真彩色或假彩色波段组合识别出植被覆盖范围,但很难精准识别出未成林造林地这类裸地特征显著强于植被光谱特征的林地、种植有庄稼、蔬菜、烟草等具有植被光谱特征的非林地;中值合成的年度缨帽变换湿度分量在植被恢复监测中对于毁林开垦后未恢复到位的违法地块表现出了比最大值合成的年度NBR和NDVI相对更优的适用性。时间序列分析可以呈现植被光谱特征的变化趋势,尤其是利用农作物的季节性变化特征弥补了最大值合成法提取的植被指数过多将农作物识别为林地植被的不足;但其对小面积涉火林区植被的恢复监测灵敏度不高。因此,通过遥感手段进行基于森林督查图斑的植被恢复的监测是可行的。     

巴林左旗天然草原植被的恢复与建设

根据国家生态发展的大政方针,按着国家项目建设要求,2002～2003年巴林左旗圆满地完成了天然草原植被恢复与建设项目的各项任务指标即草原围栏改良4733.33hm2,高效节水灌溉饲草料基地540hm2,旱作饲草料基地2126.67hm2.此项目的建设以恢复和保护天然草原,维护草原生态平衡,改善巴林左旗草原生态环境和草原畜牧业基本生产生活条件为发展思路,本着统筹规划,全面保护,重点建设,因地制宜,分类指导,依靠科技遵循生态环境建设的基本规律,按照相对集中,先易后难,采取不同的保护措施和治理模式,以建促保,保建并举,突出生态效益,兼顾经济效益、社会效益协调统一的原则.依靠高新科技,运用生物、工程管理等综合措施,有效遇制天然草原的退化,提高和恢复天然草原植被及其生态功能,实现恢复和保护草原生态环境,保障巴林左旗畜牧业可持续发展.     

科尔沁沙地疏林草原植被恢复技术体系

科尔沁沙地天然榆树疏林草原的自然更新能力较强,每年可以产生大量的榆树幼苗,疏林地内每个小居群内的幼苗数以1株～10株最多,每公顷疏林地有幼苗6万多株,折合6株/m2,为榆树疏林草原植被的恢复提供了可能.科尔沁沙地榆树疏林草原的类型多样,具有多种经营利用方向.主要类型可以划分为以下3种：Ⅰ型为散生的榆树疏林草原,Ⅱ型为团块状的榆树疏林草原,Ⅲ型为榆树灌丛疏林草原,榆树和山杏、山里红等共同构成群落的主体.沙地植被的恢复可以采取对天然榆树疏林草原在封育的基础上通过人工经营管理,进行定向培育,可以在短期内按照人类自身的目的尽快地得以恢复;也可以通过人工措施重新建立上述3种类型的人工疏林草原植被.沙地疏林草原植被属于生态经济型植被类型,需要把疏林和草原有机的结合起来,生态与经济效益并重,天然植被人为定向恢复和人工疏林草原植被建设相结合.     

白桦叶片对火烧的生理响应及火后恢复研究

以6年生白桦为研究对象,在相同的火烧强度和火烧时间下对白桦不同部位进行火烧处理(整株主干火烧和枝下主干火烧)后叶片生理代谢的变化及火后恢复情况进行研究。结果表明:火烧处理后0~10 d火烧处理均导致白桦叶片膜脂过氧化,相对含水量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数(F v/F o、F'v/F'm、qP、ETR)显著降低;叶片启动了应激机制,抗氧化酶SOD活性和POD活性显著提高,渗透调节物质脯氨酸含量和可溶性糖含量显著提高,表现出一定的抗火性。火烧处理后10 d火烧产生的伤害开始恢复,膜脂过氧化产物丙二醛含量开始下降,叶片相对含水量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数(F v/F o、F'v/F'm、qP、ETR)开始上升,到火烧后30 d升高到对照水平,表现出等量补偿效应,丙二醛含量下降到对照水平。火烧后40 d叶绿素含量、叶绿素荧光参数(F v/F o、F'v/F'm、qP、ETR)显著高于对照,表现出超补偿效应,白桦通过提高叶片的光合作用能力弥补火烧造成的伤害;脯氨酸含量和SOD活性仍显著高于对照,这是恢复的一种滞后反应,对树木逆境下生长是有利的。     

大兴安岭火烧迹地植被恢复后土壤理化性质

以大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后形成的4种林分类型为研究对象,研究重度火烧迹地在经过植被恢复后,不同林分类型土壤理化学性质的变化。研究结果表明:与对照样地相比,樟子松林土壤pH值升高,兴安落叶松林、白桦林和山杨林土壤pH值均降低。兴安落叶松林、白桦林和山杨林土壤有机质、全N、水解N、全P、有效P质量分数均有不同程度的升高。兴安落叶松林和白桦林土壤密度降低,樟子松林和山杨林的土壤密度升高。白桦林土壤孔隙度最好。综合比较可以看出,大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后,兴安落叶松林、白桦林和山杨林均在一定程度上改良了土壤。     

渝西地区火烧迹地早期恢复植被特征研究

通过对渝西地区黄瓜山火烧1年后的迹地以及未火烧林地的群落学调查,研究了不同强度火干扰后群落早期恢复植被特征。结果表明:与未火烧林地相比,火烧迹地内阳生木本植物幼苗物种种数增加,更新苗主要以杉木(Cunninghamia lanceolata)、桉树(Eucalyp-tus robusta)、白栎(Quercus fabric)、油茶(Camellia oleifera)等萌生枝为主。不同强度火干扰迹地具萌枝的优势乔木树种及所有树种的密度大小均表现出中度火烧迹地显著高于未烧林地和重度火烧迹地(P<0.05);未经火烧林地物种多样性丰富,火烧以后在短时期内降低了群落的多样性及均匀性水平。中度火烧迹地的草本植物盖度明显大于未烧林地(P<0.05),蕨(Pteridium aquilinum)和小白酒(Conyzacanadensis)成为草本优势种。     

多源遥感影像林火信息检测和植被恢复动态监测

以Landsat 5 TM和GF–1 WFV影像为主要数据源,利用归一化植被指数和像元二分模型,结合0.2 m分辨率的航空CCD数据和全球30 m精细地表覆盖产品,建立植被覆盖度的估算模型,利用火烧前后NDVI差值提取了2001—2020年间大兴安岭地区的火灾信息;通过FVC定量分析了林区整体覆盖度变化和影响因素,并利用热点区域植被覆盖度变化对不同林火后植被恢复力进行了分析和研究。结果表明：以NDVI值为参数,运用基于像元二分模型的植被覆盖度遥感估算方法技术路线简单、可操作性强,适用于不同分辨率的遥感数据;dNDVI可以对过火区信息进行有效分离;研究区整体FVC较高,但频发的火灾是影响研究区FVC分布状况及其动态变化的主要因素;不同程度过火区的FVC恢复效果不同,小范围过火区的FVC可以恢复到原始状态,中等范围过火区的FVC经过长时间的自然恢复与原始FVC仍有一定差距,而对于大范围,尤其是特大范围的过火区经过长时间恢复虽然FVC会增加,但和原始FVC相比相差甚远。因此,火灾干扰对森林生态系统破坏性较强,受火灾干扰后森林恢复时间较长且其林分组成与物种难以恢复至原型。     

青藏铁路格唐段高海拔地区植被恢复研究——I高寒草原植被现状与恢复基本途径探讨

青藏铁路的修建加强了西藏与内地的联系,对其经济发展、社会稳定具有重要的意义。但在修建过程中不可避免地对沿线的局部植被生态系统造成不同程度影响和破坏,如何尽快恢复植被生态系统至关重要。对青藏铁路青海境内的高海拔的气候条件及现有植被状况作了统计调查,提出尊重科学,因地制宜的指导原则,恢复与重建的工作一起抓:一方面要增强环保意识,加强管理,综合治理;另一方面通过原有草皮回植,科学管理以及异地繁殖当地草种等途径尽快提高地表覆盖度和植物种群多样性,以期达到最佳的生态效应。     

和田河沙漠段生态输水植被恢复遥感评价和植被变化驱动因素分析

【目的】结合和田河沙漠段生态输水以来植被变化情况,评价和田河沙漠段治理成效,研究植被变化的驱动因素,为和田河沙漠段生态修复提供指导。【方法】运用卫星遥感影像数据和野外调查资料,对和田河沙漠段生态输水以来植被响应特征指标NDVI值进行系统研究分析。【结果】2002年生态输水以来,和田河沙漠段NDVI值整体提高,平均增幅达37.24%。生态输水对河岸1~2.75 km范围内植被影响显著,年际间NDVI值呈先升高后降低又升高趋势。整个沙漠段植被呈现上、下游较好,中游较差的特点,两河汇合口下游15~115 km为植被脆弱区域。沙漠段NDVI值变化与气温和河段耗水均呈正相关关系。【结论】和田河生态输水促进河道两岸植被的生态恢复,植被变好趋势明显。沙漠段NDVI值变化与气温和河段耗水密切相关,温度升高和上、下游断面水量损耗（生态引水）增加,均有助于和田河沙漠段植被改善。     

植被叶面积指数遥感反演方法研究进展

叶面积指数(leaf area index,LAI)是描述植被冠层结构关键参数。本文着重介绍遥感反演植被LAI模型理论发展,以及国内外利用不同传感器数据估测LAI的研究进展。     

基于多源遥感数据的TVDI方法在荒漠草原旱情监测的应用

为探讨近年来广泛使用的低空间分辨率的MODIS数据以及高空间分辨率的Landast 8数据对同一地区的旱情状况,选择内蒙古自治区干旱频发的乌审旗荒漠草原为研究区,借助分裂窗算法反演地表温度(Ts),获取归一化植被指数(NDVI),建立温度植被干旱指数(TVDI)的干旱监测模型,分别反演MODIS-TVDI和Landast8-TVDI,并与同期野外实测的不同深度土壤含水量进行回归分析。结果发现,基于MODIS和Landast8 2种遥感数据计算得到的TVDI与各层的土壤水分线性相关显著,两者都能表征地表的干旱分布,且Landast8-TVDI与各层土壤含水量的相关性大于MODIS-TVDI与各层土壤含水量的相关性,其中0~10 cm表层土壤含水量的相关性要好于0~20 cm、0~30 cm的相关性。因此Landast8-TVDI能够更好地反映乌审旗荒漠草原的土壤水分状况,更适宜于旱情监测。     

植被光谱遥感数据的研究现状及其展望

植被光谱遥感是地表植被地学过程对地观测的强有力工具.本文概述了植被光谱遥感在植被信息提取、植物长势监测和估产以及估算植物光合有效辐射和初级生产力等方面的应用及研究现状,特别关注了高光谱遥感及其与近年逐步兴起的多角度遥感结合,更精确地反演植被参数等方面的发展状况.并讨论了今后植被光谱遥感应用发展的方向和研究领域.     

应用MODIS遥感数据监测马尾松毛虫害研究

以福建沙县为研究区,基于MODIS遥感数据,运用植被指数NDVI、RVI和红边参数分析马尾松毛虫灾害范围和程度。结果表明：MODIS数据对严重受灾区域较为敏感;比较多时相各指数受灾前后变化,其变化趋势一致,各指数值增加表明未受马尾松毛虫危害,而其下降则表明是受灾区域,其中以RVI值变化幅度最大;结合地面数据,找出不同虫害程度的各指数临界值,确定不同受灾程度的面积,其中以RVI分析马尾松毛虫灾害的准确度最高。     

草原遥感图像常规解译方法及存在问题

草地类型的分布及变化是草原工作者很重要的研究内容,对于较大面积的草地,应用卫星遥感技术监测和划分草地资源的类型是当今草原学科发展的一个重要方向。应用遥感技术进行草地分类常用的方法有2种:目视解译法和计算机自动分类。简述了草原遥感影像常规解译方法及其存在的问题。并基于常规方法存在的不足,试提出研究一种辅助草原遥感影像解译的半透明叠加法。     

草地碳循环遥感研究进展

【目的】草地生态系统是我国最大的陆地生态系统,对维护国家生态安全和畜牧业发展有重要作用。但我国草地类型多样、地理背景复杂、覆盖度低等特点制约了在大尺度上草地的高精度监测。卫星遥感技术的应用极大地提高了我国草地监测能力,在草地碳循环、生产力、生物量等方面得到了广泛应用。【方法】文章在回顾国内外草地碳循环遥感的最新进展基础上,从草地遥感观测手段、碳循环及其关键参数(初级生产力、生物量、叶面积指数、光合有效辐射分量、光能利用率和物候)反演等方面进行了总结,阐述了各种遥感影像在草地碳循环监测中的价值,对比和分析了草地关键参数遥感监测方法优缺点及应用前景。【结果】遥感技术的应用促进了草地碳循环监测能力的提升,结合遥感技术开展草地生态研究也是未来发展趋势。【结论】随着遥感数据的不断丰富和遥感建模及反演理论的深入发展,遥感手段将为草地生态系统研究及应用发挥更为重要的作用。     

遥感在农作物估产中的应用与发展

本文以遥感估产为出发点,介绍了遥感的概念、原理、方法特点及国内外遥感估产方面的研究进展。     

植被物候参数遥感提取研究进展评述

【目的】遥感方法提取植被物候具有宏观、高效、便捷的特点,利用遥感提取植被物候结果可以从较大尺度上研究整个植被生态系统的物候特征。【方法】文章以植被物候遥感提取的过程为线索,采用文献综述法,对植被物候参数遥感提取的各个方面进行阐述。【结果】系统描述了植被物候提取的遥感数据资源,包括遥感专题指数和遥感数据来源;归纳了植被物候遥感提取的技术方法,包括时序植被指数重构技术和植被物候参数提取方法;总结了植被物候遥感提取结果验证途径和误差来源,地面物候观测数据和模型模拟数据是直接验证的途径,他人研究成果和植物生理参量的地面观测数据提供间接验证的途径,误差来源于遥感数据的时间和空间分辨率以及植被物候提取技术方法。最后,针对当前植被物候遥感提取存在的主要问题及未来的发展趋势,从研究对象、数据来源、技术方法和结果验证这4个方面进行了探讨。【结论】尽管植被物候遥感提取的大量研究在理论、技术方法和应用方面都取得明显进展,但在研究对象、数据来源、技术方法和结果验证这些方面仍然存在着一些关键科学问题,需要进一步进行深入研究。     

1992-2015年呼伦贝尔草原区不同草地类型分布时空变化遥感分析

[背景]呼伦贝尔草原作为我国温性草原的重要组成部分,其独特的地理位置、典型的生态及气候特点、代表性的生产方式决定其在草原畜牧业生产中的重要地位,同时也是我国北方的绿色生态屏障,发挥着生态缓冲区功能.草地作为重要的陆地生态系统之一,在农牧业生产、生态及环境保护、气候变化等方面具有重要的意义.[目的]明确不同草地类型的空间...     

基于无人机影像的高寒草地鼠害信息提取研究

【目的】草原鼠害是影响草原生态平衡的重要因素,基于低空遥感影像探索提取鼠害信息的最佳方案和分辨率对解决草原鼠害意义重大。【方法】文章基于高分辨率无人机正射影像,使用CART 决策树、支持向量机、最邻近、贝叶斯4 种监督分类方法对高原鼠兔和高原鼢鼠两种鼠害进行分类并比较其精度,再使用不同飞行高度下获取的遥感影像提取鼠害信息。【结果】在鼠兔鼠害信息提取中,基于决策树分类法的总体精度为89.00%,kappa 系数为0.79;支持向量机分类方法的总体分类精度为92.00%,Kappa 系数为0.83;最邻近分类法的总体分类精度为94.00%,Kappa 系数为0.87;基于贝叶斯分类法的混淆矩阵中得到的鼠洞的分类精度最差,鼠洞的生产者精度与用户精度都在78.00% 以下。在鼢鼠鼠害信息提取中,基于决策树分类结果的总精度为93%,Kappa 系数为0.86;支持向量机分类结果的总精度达到95%,Kappa系数为0.90;最邻近法的分类结果的总精度达到97.00%,Kappa 系数为0.95;Bayes 分类法的总体分类精度为98.00%,Kappa 系数达到了0.95。【结论】基于面向对象的最邻近分类法是高原鼠兔鼠害信息提取的精度最优方法,基于面向对象的贝叶斯分类法是高原鼢鼠鼠害信息提取的最佳方法。对于飞行相对高度分别为100 m、120 m 和200 m 的无人机遥感影像数据,随着飞行高度的增大,影像的空间分辨率越低,其分类所需要的时间、分类精度和斑块数量均呈下降趋势。     

基于NDVI的油松天然林生长状况的遥感监测研究

以黄土高原油松天然林为研究对象,以TM影像为主要数据源,选择能最佳表达研究区油松林信息的植被指数以及植被指数与盖度之间的回归模型,从遥感影像计算NDVI,并获取研究区油松林的盖度信息,反映油松林的生长状态。结果表明,研究区油松林90%以上的覆盖度超过50%,说明蔡家川林场天然油松林的生长状态良好。并对研究成果经过实地验证,通过植被指数获得的油松林覆盖度信息与实地调查结果吻合度达92%,这说明利用植被指数进行油松天然林生长状态的评价是可行的。