太行山区NDVI时空变化及其对气候因子的响应

归一化的植被指数(NDVI)的时空变化可以反映生态环境的演变,以MODND1M中国500 m NDVI数据和气象数据为数据源,采用趋势分析和相关分析方法,研究了太行山地区的NDVI、气温、降水量的时空变化特征及其相关性。研究结果表明:(1)16年来,太行山地区的平均NDVI呈增加趋势,增长率为0.079/10年,其中NDVI增加区域占太行山地区的96.84%;(2)在空间尺度上,NDVI与降水量呈正相关性的像元数占像元总数的30.7%,NDVI与气温呈正相关的像元数占总像元数的26.8%;(3)在时间尺度上,NDVI与降水量的相关系数为0.43,NDVI与气温的相关系数为0.22;(4)研究区域降水量与气温对植被生长存在滞后效应。     

西安市NDVI时空演变分析

NDVI时空演变可以反映研究区生态环境变化和水土流失情况,是进行水土保持工作的重要参考指标。利用8年期MODIS NDVI构建时序数据集,借鉴时空数据分析模型,以栅格像元为分析单元,对西安市2003-2010年的NDVI变异系数、变化趋势进行分析,并对2003年和2010年地表植被覆盖度进行反演。结果表明,西安市总体植被生长状况平稳良好,南部山地和渭河洪冲积平原区植被长势维持平稳,沿山洪积扇、黄土台塬区以及骊山低山丘陵区植被恢复效果显著,在新建城区和城市重点开发区植被出现退化趋势。经过分析,引起西安市局地植被退化的主要因素为人为建设造成的植被破坏。基于像元的变化趋势分析更易于体现区域NDVI时空演变的细节信息。     

重庆市植被覆盖变化及其与气候因子的关系

利用2000-2011年MODIS归一化植被指数(NDVI)数据分析了重庆市植被覆盖的空间特征和变化规律,并结合气象数据分别从不同空间和时间尺度上分析了植被覆盖变化与气候因子的关系.结果表明:(1)2000-2011年,重庆市植被覆盖整体上呈上升趋势,冬、春、秋季植被覆盖增长较明显;(2)从空间变化趋势上看,渝东北和渝东南地区植被覆盖增加明显,而主城9区以及区县的中心城镇地区植被覆盖减少;(3)重庆市NDVI与温度的相关性大于与降水的相关性,在空间上年均NDVI与年均降水和温度正、负相关性并存,显著正相关区域大于显著负相关的区域,但大部分地区的相关性并不显著;(4)温度和降水对植被生长均具有一定的时滞效应,其中降水的时滞效应更加显著.     

基于ERDAS与GIS的滁州市植被NDVI时空变化特征研究

[目的]研究滁州市归一化植被指数(NDVI)时空分布规律,为今后有针对性地改善滁州市的植被资源乃至生态系统提供理论依据。[方法]运用ERDAS和GIS技术,选取2001~2010年滁州市MODIS影像数据,得到2001~2010年滁州市的NDVI,并分析了NDVI时空变化的特征。[结果]从时间上看,2001~2010年滁州市植被NDVI平均值整体呈上升趋势,其中2001年植被NDVI平均值为0.468 1,2010年达0.681 3,年均增加率5.06%;从空间上看,滁州市植被NDVI的空间分布格局产生了较大变化,呈现东部和东北部增加,北部和西南部减少的趋势,中部和南部较为稳定。[结论]2001~2010年滁州市植被NDVI总体呈上升趋势,且植被起伏较大,区分较明显。     

鄱阳湖流域NDVI的时空变化及其与气候的关系

利用1998～2010年的SPOT VEGETATION旬数据,用均值法分析这13年间鄱阳湖流域年NDVI和NDVI的季节变化趋势,用一元线性回归法分析这13年NDVI变化的空间分布特征。结果表明:13年鄱阳湖流域的年NDVI呈增加趋势,在山地和丘陵地区有明显的改善,盆地和平原地区存在中度或轻微改善,而在较大的城市呈从中心向外沿依次明显退化、中度退化、轻微退化和基本不变的环状分布。年NDVI与年降水量和年平均气温的变化没有显著的相关性,月NDVI与月降水量和月平均气温存在显著的相关性,可信度在95%以上。     

基于NDVI的渭河流域时空演变分析

基于渭河流域2010—2015年MODIS NDVI时序数据集,采用GRC趋势分析法、植被覆盖度估算,分析2010—2015年渭河流域NDVI的变化趋势,并对2010和2015年植被覆盖度的时空格局进行分析。结果表明,2010—2015年,渭河流域NDVI均值呈缓慢增加趋势,仅增加了2.7%。渭河流域植被覆盖度总体呈现由西北向东南逐渐增加的趋势,高覆盖区仍集中分布在渭河谷地及延安南部。2010—2015年中高覆盖和高覆盖区面积分别增加3.2%、9.3%,中低覆盖和中覆盖区面积分别减少6.7%、5.9%。轻微改善区主要分布在天水地区,轻度退化区主要分布在秦岭北麓以及延安南部,明显退化区分布在六盘山南麓以及关中地区。     

马雷绿洲植被覆盖度时空变化特征及与气候因子的关系

基于TM/ETM遥感数据和FCD模型植被覆盖度反演方法反演中亚地区马雷绿洲1988、2001和2010年植被覆盖度,分析了马雷绿洲1988—2010年植被覆盖度的空间格局和时空变化规律,并结合该区域同时期年均温度和年降水量数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了植被覆盖度和气候变化的响应。结果表明:1)马雷绿洲面积呈扩大趋势,植被覆盖度由绿洲内部向外围递减,变化速率为0.12/10km,越趋近于绿洲边缘这种变化就越大;2)1988—2010年植被覆盖度总体呈上升趋势,1988—2001年增加尤为明显,平均为0.20/10年,2001—2010年趋于平缓,绿洲内部植被覆盖面积变化强烈、复杂及没有规律性,受人类活动影响较大,土地弃耕、撂荒现象十分严重;3)马雷绿洲植被覆盖度与降水和年均温度存在一定的相关性,与年降雨量、年均温度的平均相关系数分别为0.39和-0.33,其中绿洲内部植被覆盖度与年降水量和年均温度相关性较高,绿洲外围的荒漠地区相关性一般。     

基于NDVI的太原盆地植被覆盖度变化初步分析

笔者在ENVI软件支持下,通过432波段假彩色合成方法对黄土高原经济带山西太原盆地的土地类型进行影像判读,区分出类别。利用1990年TM和2000年ETM影像对黄土高原经济带山西太原盆地影像计算NDVI值,求解植被覆盖度,通过对比,得到植被覆盖度10年间的各个土地类型上变化。     

华北地区植被NDVI变化及与气候因子的关系

基于1982—2006年NOAA/AVHRR NDVI数据和华北地区56个气象站点温度和降水数据,从月、季节和生长季尺度上分析植被NDVI、温度和降水的年际变化及NDVI对温度和降水的响应。结果表明,从月尺度上来看,植被NDVI年变化以增加趋势为主,温度以增加为主,降水量以减少为主。从季节上讲,春季和秋季NDVI空间分布大体一致,与夏季呈相反趋势;春季和秋季时间序列NDVI呈上升趋势,夏季降低趋势较弱;春季升温最快,其次是夏季;夏季降水增加,春季和秋季降水减少。生长季NDVI呈增加趋势,温度每10 a增加0.48℃(P0.01),降水变化趋势不明显。3,4,11月NDVI变化主要受温度限制,植被季节(春、夏、秋季)和生长季NDVI与温度的相关性均大于NDVI与降水的相关性,NDVI与温度的相关系数从大到小顺序是:生长季春季秋季夏季,NDVI与降水的相关系数从大到小顺序是:春季生长季夏季秋季。     

基于NDVI的贵州省2006-2015年植被覆盖变化分析

为了探究贵州省2006—2015年总体植被覆盖状况在时空上的变化特征,该文利用地理空间数据云提供的MODIS-NDVI影像数据,运用GIS空间分析法计算了贵州省近10年的植被覆盖度,从时间和空间上对贵州省植被覆盖的变化情况做出了分析.     

基于NDVI数据的双峰县22年植被变化研究

为研究双峰县县域最近20多年来的植被覆盖动态变化,选用Landsat卫星1996年、2007年和2018年3个时相遥感影像,通过影像几何校正、大气校正、影像拼接和裁剪等系列预处理后计算归一化植被指数（NDVI）,基于NDVI分级和差值法对植被空间分布及其变化进行分析研究。结果表明,全县植被覆盖空间分布呈现东高西低的规律;高、极高覆盖植被主要分布在北部、东部、南部边缘和东南群山之间,中、低覆盖植被主要分布在中部、西部的丘陵岗地中。1996-2018年22 a间,植被变化表现为随时间先退化后改善的趋势,总体以改善趋势为主,双峰县NDVI均值从1996年的0.532 1提高到2018年的0.705 7。前11 a植被变化以逆向变化为主,主要表现在:低覆盖植被面积增长了18.80%,中覆盖植被和高覆盖植被面积分别减少了21.96%、2.89%。后11 a植被变化以正向变化为主,主要表现在:低覆盖、中覆盖和极低覆盖植被面积分别减少27.27%、15.23%和5.34%,高覆盖和中高覆盖植被面积分别增长了27.34%和20.50%。后11 a间植被指数的增长幅度大于前11 a植被指数的减小幅度,反映出植被发生正向变化的程度要强于植被退化程度,反映了我国生态文明建设近十余年以来取得了较大成果。     

Response of Vegetation Cover to Climate Change in the Southern Taihang Mountains in Hebei Province

The relationships between the normalized difference vegetation index (NDVI) (1981-2006) in growing season and precipitation,NDVI and mean temperature (Tmean),NDVI and maximum temperature (Tmax),NDVI and minimum temperature (Tmin),and NDVI and the Palmer Drought Severity Index (PDSI) were analyzed.The results indicated that NDVI during the growing season was mostly positively and significantly correlated with precipitation last month and the month before last,and mostly negatively with temperature.There were negative and significant correlation between NDVI in June and July and Tmean and Tmax in May respectively,between April NDVI and Tmin in February and March,and between June NDVI and Tmin in April,May and June.Vegetation cover in growing season correlated positively with PDSI,especially those last month and the month before last at 0.05 significance level,even 0.01 level.Hydrothermal conditions from March to July had significant influence on vegetation cover.     

内蒙古荒漠草原植被对气候响应的滞后性研究

草原植被驱动机制研究一直备受关注。以1982-2015年内蒙古荒漠草原为研究对象,基于GIMMS NDVI3g及气象数据,采用皮尔逊相关系数、滞后系数探讨内蒙古地区荒漠草原NDVI对气候因子的滞后性。结果表明:1）荒漠草原NDVI、降水、气温和太阳总辐射年内变化都是单峰型。8月草原NDVI值达到最大,NDVI值年内变化不明显;降水也是8月达到最大;气温和太阳总辐射7月达到最大。2）从草原NDVI与气候因子的相关关系和显著相关面积占比来看,气候因子对草原NDVI影响从大到小的排列顺序为:降水>太阳辐射>气温。3）荒漠草原生长季植被的 NDVI与气候的滞后性分析表明,5-9月NDVI与降水相关关系显著,滞后时间为1个月左右。4月NDVI与1-4月的降水不显著,降水不是草地返青的主导气候因子;6-9月草原NDVI与气温成负相关,滞后时间为0~1个月。4-5月草原NDVI与气温成正相关,该季气温的回升是植被返青的关键因子;6-9月草原NDVI与太阳辐射成负相关,滞后时间为1个月。5月草原NDVI与太阳辐射成正相关,滞后时间为1个月;4月NDVI与1-4月的太阳辐射关系不显著。     

天山新疆段及南北麓草地植被覆盖度时空变化特征研究

天山草地分布面积广阔,不仅是新疆畜牧业发展的主要支撑,也在维护生态安全方面具有重要贡献。为了解天山新疆段草地植被覆盖度的动态特征与变化趋势,以2001-2020年MODIS NDVI产品为主要数据源,采用像元二分模型估算植被覆盖度,运用转移矩阵和趋势分析法研究其变化特征,并利用地理探测器模型分析驱动因素。结果表明,研究区草地多年平均植被覆盖度在0.34～0.42波动,主要以中低、中植被覆盖度为主,各等级植被覆盖度大致呈西部高覆盖东部低覆盖的分布特征;从变化趋势来看,研究区草地植被覆盖度总体上有上升趋势,盆地周围覆盖度增加、中部山区其变化基本稳定,增加和基本稳定的区域面积占总面积的10.41%和89.16%;从地理探测器运行结果来看,单因子作用解释最大的是降水量,q为18%,当降水量与海拔交互作用时对研究区草地植被覆盖度的影响更为明显。研究结果可为天山草地生态安全保护与质量评估提供参考依据。     

西北地区植被覆盖变化及其与气候因子的关系

【目的】分析中国西北地区植被覆盖变化情况及其与气候因子的关系,为改善区域生态环境提供参考。【方法】利用GIMMS/NDVI数据,采用NDVI均值法、差值分析法以及相关分析法,对西北地区植被覆盖时空变化及其与气温和降水的关系进行分析。【结果】植被覆盖增加的区域主要有：新疆的天山、塔里木河流域、青海的东南部、甘肃的中东部、宁夏部分地区以及陕西省等地区,植被覆盖减少的区域主要分布在：新疆塔里木盆地、昆仑山、甘肃西北部以及宁夏和甘肃交界处等地。植被NDVI与年际温度呈显著的正相关性,并且与年内气温、降水量和积温存在极显著的相关性,相关系数分别为0.890、0.900和0.442。【结论】1982-2006年西北地区植被NDVI呈增加趋势,增速为0.4%/10 a,植被覆盖变化与年内气温和降水量的相关性显著,并且植被变化对气温和降水的响应存在时滞。     

归一化植被指数对江苏省气温、降水变化的时空响应特征

根据2000-2011年江苏省中分辨率成像光谱仪—归一化植被指数(MODIS-NDVI)数据和13个气象站点每日气温和降水数据,分析了江苏省NDVI与气温和降水间的相关性,根据4个时滞期(前0-前3月),计算了13个气象站点NDVI与同期及前期(前1-前3月)气温和降水之间的相关系数,并得出相应的时空分布特征和时滞期。研究结果表明:1在整个研究区,NDVI与气温和降水均显著相关,且气温影响程度高于降水;2空间上,NDVI对气温变化的响应在整个研究区都很显著,且最大相关系数为苏南苏北苏中,而对降水的响应存在较大的差异,NDVI对降水变化响应的最大相关系数为苏北苏中苏南;3NDVI在多数地区与当月气温变化同步响应,仅吴县东山NDVI对前1月气温变化的响应最为强烈,NDVI对降水变化在整个研究区呈现不同的滞后期,但以滞后1个月为主;4不同时间、研究尺度、气候区和植被类型等条件下,NDVI对气温和降水变化响应的相关性和时间滞后性还需进一步探讨。     

基于MODIS产品的秦岭地区NDVI、地表温度和蒸散变化关系分析

秦岭是我国自然环境的天然分界区,是我国中部重要的生态屏障,也是南水北调重要的水源涵养区。为了更好地服务于生态环境建设,选取MODIS植被指数NDVI、地表温度及地表蒸散数据产品,针对秦岭地区生态环境建设以来2001-2013年植被及水热条件发生的变化以及空间分布规律进行分析。结果表明,从区域平均情况来看,只有NDVI有显著升高的变化趋势,耕地区NDVI变化趋势大于林草区域。林草区NDVI、蒸散平均值高于耕地区,而地表温度在耕地区高于林草区。从各像元的空间分布图来看,NDVI、地表温度和蒸散的空间分布都有明显的山体脉络。NDVI随高度的增加而增大,2000m左右开始略微下降。地表温度随高度的升高呈极显著的线性下降趋势,海拔每升高100m温度下降0.51℃。蒸散随海拔高度先是增高,在海拔800~1800m变化趋于平缓,随后随海拔的升高而降低。NDVI、地表温度和蒸散都在低海拔地区变化明显。2001-2013年秦岭地区NDVI呈显著增加趋势,与陕西开展的生态环境建设工程密不可分。在全球增温的背景下,地表温度没有明显变化,与植被的调节作用有一定关系。蒸散的增加趋势与NDVI的上升引起蒸腾作用加大有关,而蒸散的减小趋势与太阳辐射的减小有关。     

裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系

以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为对象,运用景观生态学理论和典型相关分析相结合的方法,研究了裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。结果表明:1）以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为连片的人工植被景观。2)各斑块类型的破碎程度呈草地>山杏林>柠条林>油松林>沙棘林>裸露基岩的排列顺序。3)典型相关分析表明,流域植被景观格局具有零散和形状复杂的斑块特征,坡度和地表切割深度是导致植被景观破碎并决定景观空间分布格局的主导因素。研究裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系,对于科学指导区域植被建设,减轻入黄泥沙有重要意义。