基于地形因素的浑善达克沙地植被时空变化研究

文章基于Landsat遥感影像数据,分析了浑善达克沙地2000—2020年的植被覆盖度的时空变化特征,在此基础上,将其与海拔、坡度、坡向进行叠加分析,探究植被覆盖度与地形因子的关系。结果表明：在研究期间,浑善达克沙地植被覆盖度均值呈现出明显升高趋势,植被覆盖度整体呈现出“东高西低”的分布态势;研究期间植被覆盖度变化明显,植被覆盖改善区域占全区总面积的49.44%,植被覆盖未变化区域占全区总面积的47.39%,植被覆盖退化区域仅占到全区总面积的3.17%;植被覆盖高值区多集中分布于海拔1 195 m以上的区域,坡度为15°～35°时沙地植被覆盖度较高,阳坡的植被覆盖度高于阴坡。     

滇东南喀斯特石漠化地区植被覆盖度时空变化特征研究

植被覆盖度是评价区域生态环境的重要指标,以Landsat影像为数据源,对云南省砚山县2000年、2010年和2020年3个时期的植被覆盖度进行估测,并分析其时空变化特征与地形、气候的关系。结果表明,砚山县整体植被覆盖度较高,2020年以较高度和高度植被覆盖度为主,在空间分布上呈东高西低的特征,在时间变化趋势上,2000—2010年不同等级植被覆盖度由高水平植被覆盖转为低水平植被覆盖,植被严重退化,2010—2020年由低水平植被覆盖转为高水平植被覆盖,植被覆盖显著改善;3个时期的植被覆盖分布在坡度等级上存在明显的线性关系（R²>0.95）,植被覆盖度随坡度的增加呈升高趋势,在海拔梯度上随海拔的上升呈先减少后增加再减少的规律性变化。研究区植被覆盖度受降水与气温的共同影响,但与降水量的相关性更紧密。     

基于RS/GIS技术支持下的植被分类及其覆盖度研究——以昆明市为例

选取昆明市为研究区域,在RS和GIS技术支持下,对2013年、2014年和2015年植被分类和覆盖度时空特征进行研究。结果表明:1)2013—2015年间,研究区分布较广的植被为针叶林和阔叶林,草地主要分布在北部高山河谷地带,灌丛和人工植被主要围绕城镇及水域分布,灌丛和草地面积下降12.72%,人工植被和其他用地面积上升12.82%。2)2013—2015年植被覆盖度整体呈上升趋势,NDVI>0.5区域比例上升31.52%,而2014—2015年植被覆盖度总体呈下降趋势,NDVI>0.5区域比例下降6.1%。3)植被覆盖度因海拔、坡度差异而呈现不同的分布特征,其中:海拔>2500m和坡度>25°区域植被覆盖度相对较高,而海拔<1000m和坡度<5°区域植被覆盖度相对较低,变化较明显的分布在海拔1000~2500m和坡度<5°区域;海拔>2500m和坡度>25°区域人类活动少,植被覆盖变化不明显。     

叶尔羌河流域植被覆盖度时空变化分析

内陆河流域植被覆盖度变化特点及趋势是反映全球气候变化的基础指标之一。基于MODIS NDVI、DEM数据及气象站点记录数据,应用趋势分析、偏相关分析和空间统计等方法,探讨2000-2015年新疆叶尔羌河流域植被覆盖时空变化特征及趋势,并分析其与气象因子及地形因子间的相关性。结果表明:(1)2000-2015年间叶尔羌河流域植被覆盖主要以低覆盖度为主,平均植被覆盖度为0.233,16年来植被覆盖度呈微弱增加趋势。(2)叶尔羌河流域植被覆盖主要集中在流域中部农耕区,植被覆盖空间分布总体特征表现为距叶尔羌河越近,植被覆盖度越高。(3)相关性分析结果显示研究区植被覆盖度与温度呈正相关,与降水量间的相关性不显著。(4)植被覆盖度随地形因子的变化存在差异性。随着坡度的增加,植被覆盖度呈降低趋势,坡度越大,植被覆盖度越小;植被覆盖度在各个坡向上的差异不显著。总体上,阳坡的植被覆盖度优于阴坡;随着海拔的增加,植被覆盖度变化情况较为复杂。     

济南市植被覆盖时空变化特征研究

以2008～2017年时序Landsat影像为数据源,利用像元二分模型提取植被覆盖度,采用趋势分析、M-K检验以及重心转移模型对济南市2008～2017年植被覆盖的时空变化特征进行了研究。结果表明:时间上,植被覆盖度f在0.5左右浮动,总体呈平缓下降趋势,没有突变年份;Ⅲ级(0.35f≤0.55)植被覆盖面积增长较多,Ⅴ级(f0.75)植被覆盖面积减少较多。空间上,北部平原和南部山区分布的植被覆盖等级以高等级为主,中部平原分布的植被覆盖等级以低等级为主;植被覆盖的空间变化率呈现南北高、中间低的分布规律;植被覆盖的空间重心分布存在不均衡性,变化情况比较复杂,整体呈现西移的趋势。     

基于NDVI的乌拉特后旗植被覆盖度时空变化分析

提取内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗2006年、2010年及2015年3个时期的遥感影像,利用GIS软件计算了乌拉特后旗3个年度的植被覆盖度,同时对该地区植被覆盖在时间变化及空间变化中的状况进行了分析。结果表明:从时间方面看,乌拉特后旗的植被覆盖度整体呈增长的趋势。裸地及微植被覆盖度显著减少,低植被覆盖度和高植被覆盖度缓慢增加,中植被覆盖度在2010—2015年有显著增加的趋势。从空间方面看,乌拉特后旗的植被覆盖度逐渐递增并呈现东南部覆盖度高西北部覆盖度低的态势。阴山以南河套平原地区的高植被覆盖度及中植被覆盖度缓慢增加,阴山以北的荒漠及半荒漠草原的微植被覆盖度逐渐减少,到2015年时其植被覆盖度明显增加,转变为以低植被覆盖及中植被覆盖为主的态势,且出现零星的高植被覆盖度。     

基于多特征SVM的昆明市城市森林时空分布信息提取

采用2017年昆明市主城区Landsat TM/OLI及DEM数据,采用SVM分类方法,对比不同多特征组合的分类精度筛选出森林提取的最佳特征组合,并由此得到2000、2010及2017年昆明市主城区森林分布,分析3期森林的总面积、不同海拔森林面积分布和植被覆盖度变化。结果表明,光谱、纹理以及地形特征的多特征组合为城市森林提取的最佳组合(精度为92.69%);2000—2017年昆明市主城区森林总面积呈上升趋势,海拔低于2 000 m区域的森林面积逐年减少,而高于2 000 m区域的森林面积逐年增加;随时空变化呈现出低植被覆盖度及高植被覆盖度面积增加,中植被覆盖度及较高植被覆盖度面积减少的趋势。     

桂西南喀斯特-北部湾海岸带植被NDVI时空演变分析

为揭示桂西南喀斯特-北部湾海岸带的植被NDVI时空演变,为该区域生态环境建设提供科学依据,以桂西南喀斯特-北部湾海岸带为研究区,利用2000～2018年五期植被NDVI数据,采用像元二分模型、趋势分析及变异系数方法,对该区域进行了植被NDVI时空演变分析。结果表明:①时间分布特征:2000～2018年NDVI值在0.268～0.837波动变化整体,属于中覆盖度;2000～2006年间植被NDVI变化率较稳定;2006～2007年间,植被NDVI值出现急剧下降,下降了0.322;2008～2013年间,植被覆盖度呈波动态势,2013～2018年间,植被NDVI呈上升的趋势;②空间分布特征:整体植被覆盖度情况由城市中心向周边地区呈持续增高的空间格局,2000年百色和北部湾海岸带部分地区为中低植被,2005年崇左和钦州变化最大,整体为中高植被覆盖。2010年植被覆盖情况继续好转,2015年百色、南宁周边县以及北部湾海岸带地区由中低值被覆盖好转至中高植被覆盖。2018年整体态势与2015年相似;③变异系数分析:变异程度为非常稳定的,呈波动起伏并逐年降低趋势,变异程度为稳定的,稳步升高;变异程度为变异较少的,2000年变异面积最少,2018年变异面积最多,2000年变异剧烈面积最少。     

内蒙古地区植被覆盖动态及驱动因素分析

为研究内蒙古自治区植被覆盖度的时空演变规律,基于2005—2018年MODIS NDVI数据,以植被覆盖度FVC为研究植被覆盖度变化的主要指标,利用时间信息熵、时间序列信息熵、植被覆盖动态变化分析等方法,分析内蒙古自治区植被覆盖度的变化强度和趋势;通过GIS空间分析方法,分析矿区、河流、降水、地形等因素对植被覆盖度的影响。结果表明:1)从时间上看,2005—2018年,内蒙古自治区植被覆盖度变化强度较平稳,变化趋势呈现缓慢增加趋势,主要原因是人们日益重视保护环境,保护植被,也得益于退耕还林政策的实施以及矿区的整治。2)从空间上看,在2005—2018年间,内蒙古地区的植被覆盖度东高西低,有明显的经度地带性。3)降水、矿区、河流都是植被覆盖度变化的影响因素,降水充沛的地区,植被覆盖度往往较高;矿区植被覆盖度低于非矿区;河流的发育为植被的生长提供良好的水分条件,距河流较近的区域植被覆盖度高;不同的地形对植被覆盖度有显著的影响,低缓坡度和海拔较低的地区相较于坡度较陡、海拔较高的地区,更适宜植被的生长。     

2000～2020年平昌县植被覆盖度时空变化特征分析

以平昌县为研究对象,选取2000年和2020年Landsat遥感影像数据,提取归一化植被指数(Normal Difference Vegetation Index, NDVI),并运用空间自相关等方法,全面分析了2000～2020年平昌县植被覆盖度时空变化特征。结果表明：(1)2000～2020年,平昌县植被覆盖度总体水平较高,且东北部、西北部高于中部、南部地区。2000和2020年全县NDVI均值分别为0.7194和0.7119;(2)2000～2020年,平昌县植被覆盖度整体稳定,东北部和西南部有中度改善趋势,但中部和西北部有明显退化趋势,平昌县植被覆盖度明显改善、中度改善、基本不变、中度退化、明显退化区域分别占全县面积的0.14%、3.39%、88.22%、5.75%、2.5%;(3)2000～2020年,平昌县植被覆盖度变化整体格局呈现较强的空间自相关性,且植被覆盖度变化表现出显著的空间集聚分布态势。     

基于MODIS的南四湖植被覆盖变化的时空特征研究

湿地植被的时空变化研究是陆地生态系统对全球变化响应研究的重要内容之一。利用2000—2015年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)16天合成的植被指数数据(NDVI和EVI)作为植被覆盖的指标,采用基于像元的线性趋势分析和稳定性分析方法研究了南四湖湿地植被覆盖的时空演变和稳定性格局特征,并结合气象数据和相关资料分析了控制植被覆盖变化的主要因素。结果表明:1)南四湖湿地植被覆盖度受景观格局控制,呈现由湖岸向湖心减小的带状分布特征。2)南四湖植被覆盖变化具有阶段性特征。2000—2003年生长季植被覆盖度处于较高水平,2004—2006年处于较低水平,之后波动变化;植被覆盖年内变化呈双峰特征,尤其在下级湖。3)湿地的水陆交错地带植被覆盖下降趋势明显,植被指数平均每10年减少0.1~0.3,其他区域植被覆盖略有上升。4)植被覆盖的稳定度亦呈现以湖心为中心的环带状特征,由湖心到湖岸植被的稳定性逐渐增高。5)植被覆盖度的变化与区域降水导致的湖泊水位变化关系密切。除去极端降水的2003年,年降水量与湿地植被指数呈显著负相关关系(P<0.05),相关系数分别为-0.60(NDVI)和-0.66(EVI)。作为南水北调东线工程重要的水利枢纽,南四湖频繁的水文调蓄必然影响湿地植被覆盖格局,进而影响南四湖湿地生态过程及生态功能,需引起管理者的重视。     

多伦县植被覆盖空间格局及动态变化研究

借助ENVI 4.3及GIS10.0软件,估算了多伦县2000年、2005年和2009年3期植被覆盖度,并结合研究区年平均降雨量变化趋势,分析得出:从空间分布格局上来说,多伦县植被覆盖处于良好状态,绝大部分地区已达40%以上,属中覆盖类型,而植被覆盖度较低的地区主要集中在该区西北部,且呈零星分布,说明该区林业工程生态效益明显;其次,从动态变化趋势上来分析,可以看出2000-2009年间,研究区植被覆盖度总体上呈现增加趋势,但后期(2005-2009年)较前期(2000-2005年)而言,增加幅度有所较小,这与该时段年平均降雨量变化相一致。     

基于Landsat影像的北京市植被覆盖变化特征分析

以北京市为研究区,基于2000年Landsat 5TM和2010年Landsat 5TM遥感影像数据,利用像元二分模型对2000年至2010年北京市植被覆盖度及其动态变化进行定量分析。研究表明:2000年,北京市植被覆盖度主要为低植被覆盖、中等植被覆盖和中高植被覆盖;2010年,北京市植被覆盖度主要为中高植被覆盖和高植被覆盖。2000~2010年10年间,高植被覆盖和低植被覆盖区的变化程度最大,前者增加3066km2,约占北京市总面积的18.25%,后者减少2103.36km2,约占北京市总面积的12.52%,其余等级植被覆盖区域面积变化程度相对较小。2000年,低植被覆盖的面积最大,2010年,中高植被覆盖的面积最大。10年间,以中等植被覆盖→中高植被覆盖为最主要的转换类型,转换率达到45.501%。     

北京永定河流域森林植被覆盖研究

利用1978～2009年间共6期TM遥感数据,采用归一化植被指数（NDVI）结合二值化分析方法确定植被覆盖度的阈值,对北京市永定河流域32年来的森林植被覆盖变化情况进行研究,揭示永定河流域森林植被覆盖变化的驱动力因子与作用机制．结果表明,永定河流域上游植被覆盖度较高,中下游覆盖度较低,整个研究时期内植被覆盖度呈现波动变化,1978～1987年间,植被覆盖度急剧下降,而1987～1995年间植被覆盖度略有提高,但之后又迅速下降,2000年植被覆盖度处于历年最低值,2000～2004年间植被覆盖度呈上升趋势,2004—2009年间植被覆盖度趋于平稳．驱动力分析表明,引起植被覆盖变化的主要驱动因素是人为因素,包括人类破坏和保护2方面,其次是气候因素,包括降水和温度,其中降水占主导地位．     

江西九连山保护区植被覆盖度遥感动态监测

采用基于归一化差异植被指数(NDVI)的像元二分法模型对1988、1996及2004年3期TM影像进行研究区植被覆盖度提取,利用野外实测对2004年影像进行精度验证,并借助GIS空间分析方法,对研究区植被覆盖度格局定量分析,揭示九连山植被覆盖的时空变化规律,为该地区的植被恢复提供参考。研究表明:1)该模型对研究区植被覆盖度估算精度较好,无植被覆盖类型(裸地、水体)的估算精度达90%以上,低、中、高、全植被覆盖类型区域的估算精度达80%以上;2)1988年、1996年、2004年植被覆盖度均值分别为0.71、0.66、0.77,区内植被覆盖度总体呈现先降低后上升特点,这主要是由于研究区全植被覆盖面积的大幅消长造成的;3)研究区内无、低植被覆盖与中、高、全植被覆盖之间的转换比例较少,覆盖度等级转换主要集中在中、高、全植被覆盖等级之间,说明16年间的覆盖度变化主要源于林区的渐伐活动,皆伐及开垦活动相对较少;4)在研究区停止采伐后,尤其是该地区自然保护区的成立,植被得到了较好的恢复,中、高植被覆盖类型大幅转换为全植被覆盖类型,2004年区内植被在覆盖度均值及全植被覆盖面积上均超出了1988年水平,九连山地区植被保护效果明显。     

冬奥会崇礼生态核心区植被覆盖时空变化遥感监测

【目的】基于植被覆盖度遥感定量估测结果,统计分析植被覆盖度的时空变化特征和地形分异效应,探讨植被覆盖变化的驱动因素,为研究区生态规划和生态环境保护、森林防火提供参考依据。【方法】以北京冬奥会崇礼生态核心区为研究区,以GF-1 WFV和Sentinel-2多光谱影像为数据源,采用像元二分模型法对研究区2014、2016和2020年3个时期的植被覆盖度进行遥感估测,结合数字高程模型,利用差值指数、马尔科夫模型、植被覆盖动态度和地形分布指数分析植被覆盖度的时空变化特征及其在地形上的分异性。【结果】1)研究区植被覆盖度在空间上呈显著差异性,表现为中部低、四周高的分布格局,与整个研究区的地形地貌特征紧密相关,山区植被覆盖度高,平原区或山谷等人类活动区植被覆盖度相对偏低。2)研究区植被整体以中、中高和高植被覆盖度为主,3个时期3种植被覆盖等级面积占比分别为81.59%、90.00%和86.88%,均大于80%,植被覆盖处于较好水平,生长状况良好。3)海拔梯度上,2014—2016年改善型和明显退化型在海拔1 800 m以下区域有分布优势,在海拔1 800 m以上区域无分布优势;轻微退化型在海拔1 ...     

城市化进程下地表温度时空变化及其与植被覆盖度的相关性 ——以北京五环区域为例

【目的】探究城市地表温度时空变化特征,阐明不同植被覆盖度条件下植被降温差异,为改善城市生态环境、合理规划城市绿地提供参考。【方法】以城市化水平较高的北京五环内区域为研究对象,基于1999—2017年5期Landsat遥感影像反演得到的地表温度和植被覆盖度图像,采用标准差分类法将研究区划分为极低温区、低温区、次低温区、中温区、次高温区、高温区和极高温区,探究研究期地表温度时空变化特征,运用线性回归进一步对300、600、900和1 200 m栅格尺度下的植被覆盖度和地表温度进行相关性分析。【结果】1999—2017年,北京五环内热环境的时间变化总体分为2个阶段:1999—2011年高温区和极高温区面积逐渐增加; 2011—2017年,热环境状况有所改善,高温区和极高温区面积占比分别下降0.96%和0.71%,极低温区和低温区面积占比分别升高0.45%和1.19%。热环境空间格局随北京城市建设发生显著变化,1999年地表温度较高的区域集中在二环内,1999年后逐渐向外转移,至2011年,高温区和极高温区集聚在三环至五环间的东南部区域(2011年高温区和极高温区在三环至五环间分布比例最高,分别为70.73%和78.92%),2017年五环内区域整体热环境有一定程度改善。研究期内北京五环区域植被覆盖度总体呈先降后升的趋势,2005年植被覆盖度最低(31.84%),且植被覆盖度较高的区域主要分布在四环至五环,四环内区域植被覆盖度相对较低。地表温度与植被覆盖度总体呈线性负相关(P0.001),且在中植被覆盖度条件下(40%～60%)相关关系更稳定。同一栅格尺度下,植被覆盖度越高,降温效应越强,地表温度越低。【结论】1999—2011年,高温区和极高温区面积逐渐增加,且高温区域由二环内向外转移;2011—2017年,热环境状况有所改善。研究期内植被覆盖度总体呈先降后升的趋势,且植被覆盖度在四环至五环间区域较高。植被覆盖度增加可降低地表温度,且在植被覆盖度达到40%～60%时才表现出稳定的降温效果,适当提高植被覆盖度,可提升城市绿地降温功能,缓解城市热环境。     

2001-2021年西宁市植被覆盖时空变化特征分析

为揭示西宁市近20年植被覆盖的时空变化规律,为西宁市植被应对气候变化及生态良性发展提供科学指导,选取西宁市2001-2021年植被遥感数据,采用像元二分模型、最大值合成法及Slope趋势分析法等对西宁市植被覆盖变化特征进行分析,探究了研究期内西宁市植被覆盖的时空变化规律。结果表明：(1)在时间变化上,月际植被覆盖度呈现显著上升趋势,月总平均植被覆盖度在0.3412,由0.2963增长到了0.4222,其中7月份植被覆盖度(0.4222)最高,12月份(0.2963)最低。年均植被覆盖度呈现显著上升的趋势,由0.3350增长到0.3532。(2)在空间分布上,西宁市植被覆盖度呈现由西向东、由北向南增加的趋势。低植被覆盖区域呈现减少趋势,其余植被覆盖等级均呈现增加趋势。(3)在变化趋势上,2001-2021年植被覆盖度显著增加区域面积达到了33645.6 km²,占比为30.75%,植被覆盖度显著减少面积为30740.4 km²,占比为28.10%。2001-2021年植被覆盖度总体呈现上升趋势,未来西宁市生态环境建设的重点应该放在低植被覆盖区域...     

湖北省植被覆盖度变化及其对地形因子的响应

在RS和GIS技术的支持下,基于MODIS-NDVI数据,采用像元二分模型估算了湖北省2000―2015年的植被覆盖度。运用一元线性回归趋势分析方法和有序聚类分析方法对植被覆盖度时空变化趋势及突变进行了研究,并结合DEM分析其对高程、坡度等地形因子的响应。结果表明:(1)湖北省植被覆盖度整体较高并呈现西高东低、四周高中间低的空间分布格局,地形、土地覆被类型等是影响湖北省植被覆盖度空间分布的重要原因。(2)2000―2015年湖北省植被覆盖度整体上呈现波动上升态势,但以不显著变化为主。其中,基本不变区占研究区总面积的88.10%,显著增加、显著减少区分别只占1.52%和1.31%。鄂西山区是植被覆盖度的主要改善区,武汉城市圈则是主要退化区。(3)植被覆盖度分别在700 m高程带和14°坡度带发生显著突变。100 m及2 500~2 800 m高程带植被覆盖度在2009年发生显著突变;300~400 m及1 100~2 400 m高程带在2004年发生显著突变。2°~10°及46°~52°坡度带植被覆盖度在2004年发生显著突变。16 a间湖北省植被覆盖度变化可能是气候波动、退耕还林工程实施等因素共同作用的结果,其中退耕还林工程的实施是该区植被覆盖度增加的主要因素。     

2013～2021天津市静海区植被覆盖度时空变化分析

植被是地球生态系统能量循环中不可缺少的一部分,植被覆盖度是揭示某一区域生态环境演变特征的重要指标,与维持生态系统稳定等息息相关。基于天津市静海区2013、2017、2021年三景Landsat8 OLI影像,采用归一化植被指数NDVI与像元二分模型等方法对该区域植被覆盖度进行研究,并结合一元线性回归趋势分析法和转移矩阵分析法对该地区植被覆盖度的时空变化开展了分析研究。结果表明：(1)空间分布呈东北部低、西北、南部高的特点,其中南部的植被覆盖度最高;(2)植被覆盖度呈现先下降后升高的趋势;(3)研究区整体覆盖水平上升,但仍有少部分主要是向更低等级覆盖度转移,需要多加关注、协调发展。