锡林郭勒典型草原植被动态与植被恢复

本文以锡林郭勒盟1999至2004年MODIS和TM影象数据和地面样点数据为依据,从宏观和微观两方面揭示了锡林郭勒草地植被动态规律和变化趋势,并系统分析了草地植被发生的变化原因、驱动因素和机理,阐明了锡林郭勒盟典型草地植被所面临的问题以及应采取的对策和措施。     

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。     

基于温度植被旱情指数的青海高寒区干旱遥感动态监测研究

利用MODIS资料提取的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts),构建NDVI-Ts特征空间,依据该特征空间设计的温度植被旱情指数作为旱情指标,对青海省东部浅山农业区2004年7月上旬的旱情进行了动态监测,同时利用各气象台站实测的地面数据进行了验证,结果表明利用温度植被旱情指数(TVDI)法对青海高寒区进行干旱动态监测是可行的。     

内蒙古典型草原区植被动态与植被恢复——以锡林郭勒盟典型草原区为例

内蒙古草原植被是一个极脆弱的生态系统,易受干旱等自然灾害影响。自1999年以来,全区大部分地区连续三年干旱和虫害(蝗灾),造成严重的草原退化和沙化。2002年后,内蒙古天然植被整体上有不同程度好转,草原生态环境有所改善。本文以锡林郭勒1999至2004年MODIS和TM影象数据和地面样点数据为依据,从宏观和微观两方面揭示了锡林郭勒草地植被动态规律和变化趋势,并系统分析了草地植被发生的变化原因、驱动因素和机理,阐明了锡林郭勒盟典型区草地所面临的问题,以期为我区草原植被恢复应采取的对策和措施提供依据。     

应用MODIS数据估算草地生物量

利用新一代EOS/MODIS卫星遥感数据,针对MODIS的应用特点,借鉴国内外基于遥感手段监测植被的方法以及植被指数的研究进展.以天山北坡乌鲁木齐南郊的草地为研究区,通过野外实地采样得到与MODIS影像资料时相一致的草地地上生物量数据.并利用ENVI软件,提取典型区各样点的植被指数,分析遥感植被指数与植被生物量的相关关系,从而建立植被指数在不同季节草甸和草原的生物量估测模型.     

黑河流域植被空间特征遥感分析及其分布特点形成机制

植被作为干旱区敏感的环境因子,能直观反映自然环境状况,任何植被覆盖变化都可揭示区域环境状况的演化与变迁。因此,植被覆盖变化研究已成为揭示干旱区自然环境变化及其规律的重要手段。文中通过2006年覆盖黑河流域的SPOT和TM影象数据的融合,制成具有丰富色彩和高分辨率的复合影象,建立植被判别标志对遥感影象解译进行分析从而得出黑河流域目前植被分布现状和特点,找出了植被分布特点的形成机制,为该流域的生态环境建设提出建议。     

基于TM影像的草原沙漠化植被盖度分析研究

植被盖度是草原沙漠化评价的重要指标,以TM影像为数据源,结合地面调查数据和对应点的NDVI值,建立了植被指数与植被盖度间的回归模型,利用该模型生成植被盖度分布图;同时利用前人的植被盖度计算经验公式,生成同一区域的植被盖度分布图,并分别对其植被盖度数据进行分级。对比分级结果,发现:通过大量的地面调查数据建立的盖度分析模型分类精度较高,总精度达到85.42%,而通过经验公式计算,效果相对较差,其分类精度仅有75.00%。     

基于MODIS NDVI的内蒙古大青山自然保护区植被覆盖度的动态变化特征

以大青山自然保护区2000、2003、2006和2009年4个时相的MODIS归一化植被指数产品(MODIS NDVI)为数据源,对其进行大气辐射校正以及进行空间图像运算,生成大青山自然保护区不同时序的植被覆盖度图,结合当地气象水文等数据分析大青山自然保护区植被覆盖度的时空变化特征。结果表明:(1)2000年以来大青山自然保护区植被覆盖度有明显增加,除了低覆盖度植被面积显著减少外,其他覆盖度植被面积均有增加。其中,中低、中覆盖度植被增加面积更明显。(2)近10a来大青山自然保护区植被覆盖度整体呈上升趋势,从2003年43.5%增加到了2009年的49.5%。(3)与2000年相比,2009年核心区、缓冲区、实验区植被覆盖度分别增加了14.07%、14.32%和12.97%。保护区建立以来,植被覆盖度明显增加。     

华南农作物覆盖区土壤水分ENVISAT-ASAR与MODIS数据联合反演算法研究

准确、及时地获取大面积地表土壤水分信息在农业科学领域具有较大的应用潜力。本文以地域特色突出的广东省徐闻县为试验区,联合使用双极化ENVISAT-ASAR数据和光学遥感MODIS数据,充分利用MODIS数据的高重复覆盖率,提取试验日期内的归一化差分水指数(NDWI),计算各试验点所对应的植被含水量(VWC)数据,相较于NDVI,NDWI具有不易饱和的特点,更加适合于本次研究所在的高植被覆盖区。最后利用"水—云模型"从ASAR数据总的后向散射中去除植被的影响,建立裸土后向散射系数与实测土壤含水量之间的关系,拟合结果VV极化优于HH极化,相关系数为VV极化R=0.865,HH极化R=0.676,总体上针对农作物覆盖地表土壤水分变化的估算算法还需要更进一步发展和改进,以提高反演精度。     

基于MODIS数据的毛乌素沙地土壤水分模型的建立

采用MODIS数据,根据水的吸收率曲线提出使用MODIS影像数据的第6波段和第7波段的反射率来监测土壤湿度,并与温度植被旱情指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)进行对比。通过在毛乌素沙地沙漠化地区准同步实地验证,表明MODIS第7波段的反射率与地表土壤湿度之间有较好的负线性相关关系,并建立了回归方程。分析结果表明使用MODIS数据第7波段的反射率可以大面积对沙漠化地区土壤湿度进行监测。     

EOS/MODIS影像处理在塔里木河下游植被监测中的应用

采用了国家卫星气象中心MODIS处理软件和ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感软件,针对塔里木河下游地区,利用新疆维吾尔自治区气象局存档的2002和2003年MODIS原始影像资料,计算生成NDVI（归一化植被指数）数据。在分类的基础上讨论各植被覆盖类型的季节变化特征及对生态输水的响应,结果表明,MODIS数据及其植被指数产品,可以较稳定和准确地监测和反映研究区植被覆盖的季节变化特征及对生态输水的响应。     

基于MODIS资料的遥感干旱监测业务化方法研究

MODIS在波段设置和探测精度方面较AVHRR有较大的优势,如何将传统的基于AVHRR数据的遥感干旱监测模型转移到MODIS数据平台是遥感干旱监测领域非常关注的问题。我们从可业务化的角度,在借鉴陕西省农业遥感信息中心近年研究开发的NOAA/AVHRR遥感干旱监测业务化模型的基础上,结合陕西的地形、气候、植被覆盖特征,建立了基于MODIS数据的区域性干旱遥感监测的业务化模型和资料处理流程,并在陕西2005年3-5月发生的较严重的春旱过程中进行了监测试验。结果表明:使用基于MODIS数据的热惯量和植被供水指数两种模型进行区域性遥感干旱监测是可行的,修改后的植被供水指数模型在干旱面积估算精度和图像的可视化效果方面有了明显提高。     

基于MODIS的青藏高原亚像元积雪覆盖反演

针对积雪遥感监测中常用的二值分类算法误差较大的问题,根据青藏高原的地理环境特征,并在考虑地表覆盖的情况下,以MODIS数据作为数据源、TM/ETM+数据作为"真值"影像,选用7个不同雪盖子区建立了青藏高原MODIS像元雪盖率与雪盖指数之间的线性关系模型,并用其它4个雪盖子区对模型的稳定性和精度进行分析。结果表明:该方法能有效的提取青藏高原MODIS亚像元尺度的积雪信息,反演结果与MO-DIS/NASA雪产品数据相比,精度得到明显改善。     

MODIS数据支持下的西藏干旱遥感监测

干旱的频繁发生已经成为影响西藏农业生产最严重的自然灾害之一,干旱给农业造成的巨大损失引起了各级政府部门的高度重视。对地观测卫星(EOS)中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器因其具有高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点,非常适合大范围、长时期、动态的干旱监测。文中利用MODIS数据提取归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST),构建NDVI-TS特征空间,依据该特征空间得到的温度植被干旱指数进行西藏的旱情分析。研究表明:此种方法适用于西藏旱情监测,同时它也是一种便捷、高效和近实时的适合大面积干旱监测的方法。     

基于遥感数据的新疆开-孔河流域农业区种植结构提取

农作物种植结构是农作物空间格局的重要组成部分,是区域土地资源和水资源优化配置的基础。以新疆开―孔河流域农业区为研究区域,综合利用作物物候信息和2016年的MODIS NDVI时序曲线,获得不同作物生长差异明显的关键期,选择关键期的Landsat 8 OLI影像,构建主要作物提取知识规则,基于决策树方法开展农作物的分类识别。开―孔河农业区2016年主要作物种植面积为5.07×10^5hm^2,其中棉花种植面积最大,为1.97×10^5hm^2,玉米、小麦次之。博斯腾湖和开都河农业区以辣椒、玉米和小麦为主要作物,种植结构比较零散;孔雀河农业区种植结构比较单一,以棉花和香梨为主要作物。与仅利用时间序列的MODIS数据进行作物分类识别的结果对比表明,综合利用MODIS和Landsat数据的作物识别精度有显著提高,总体分类精度从62.58%提高到88.37%,kappa系数从0.53提高到0.86。该方法综合利用了MODIS数据的时序特征和Landsat数据较高的空间分辨率特征,有效地避免了MODIS数据空间分辨率不足而导致分类精度较差的情况,又避免了Landsat数据时间分辨率不足所引起的时相选择盲目性或数据冗余,在干旱区农业种植结构的提取领域具有一定的应用价值。     

毛乌素沙地生态环境信息系统的建立及应用分析

毛乌素沙地生态环境信息系统是利用遥感和地理信息系统技术 (ARC/ INFO)将遥感数据和地面调查数据结合起来的一个综合性、实用性的技术系统。该系统是由资料收集、数据处理、信息库建立和应用设计四个部分组成。由于该系统具有信息提取、专题图编制等多种统计分析功能 ,可实现各专题乃至相关部门资源与环境信息的科学管理与数据共享 ,为区域调查和宏观分析服务 ,并能开展相应的决策咨询和应用研究     

用MODIS数据反演地表温度的基本参数估计方法

利用MODIS数据反演地表温度所需的2个基本参数(大气透过率和地表比辐射率)的估计方法,由MODIS的可见光近红外波段计算得到大气水汽含量,根据大气透过率与大气水汽含量的关系,用辐射传输模型MODTRAN模拟得到大气透过率.由于MODIS的扫描带宽为2 330 km,遥感视角和大气温度会对大气透过率有比较大的影响,因此,提出了大气透过率的遥感器视角校正函数和温度校正函数.地表比辐射率主要取决于地表物质构成,尤其是植被覆盖程度,为此,提出了根据地表植被覆盖差异来估计地表比辐射率的方法,其中还引入了辐射比率参数及其确定方法.     

基于CASA模型的三江源地区植被净初级生产力遥感估算研究

以改进后的CASA模型为基础,利用MODIS数据、气象数据和植被类型数据,估算了2010年三江源地区植被净初级生产力(NPP)。结果表明:三江源地区NPP的总值为52.146×1012gC·a-1,平均值为146.66g C·m-2·a-1,呈现由东南向西北逐渐递减的空间分布趋势,并随着海拔和坡度的增高,NPP先升高后降低。     

基于RDVI的尉犁绿洲植被覆盖动态变化研究

植被覆盖度是绿洲生态环境变化的最重要标志之一。本文在尉犁地区地形图数字数据和土地利用图数字数据的基础上 ,通过遥感技术 ,使用不同年份同一季相的 TM图像数据为基础底料编制重规一化植被指数图 ( RDVI) ,根据尉犁绿洲的生态环境特征 ,并结合实地调查分析的结果 ,研究植被指数灰度级与盖度级的对应函数关系 ,将其转换成植被覆盖度图。最终利用植被覆盖度度度图像所提供的各盖度级的数量和空间分配状况来评价图像所包括时段 ,即 1 991年至 2 0 0 0年期间植被环境质量的变化 ,并阐明原因 ,为该区域的生态环境综合治理提供科学方法和依据。     

基于TVDI指数的冬小麦旱情动态研究——以河北省邢台市为例

以重大干旱年份2010年为例,采用冬小麦生长期的MODIS数据,提取邢台市归一化植被指数(NDVI)和地表温度数据(LST),计算温度植被干旱指数(TVDI),制定农业干旱监测等级,利用该指标对邢台市2010年重大旱情进行分析,并利用降水数据和20 cm土壤湿度数据进行结果验证。结果显示:利用MOD11A2数据反演的地表温度与实测地表温度对比平均误差为0.295℃,反演结果能够代替实地温度进行计算;利用实测20 cm深度土壤相对湿度数据与该地区计算的TVDI值做线性拟合,拟合度R2最高为清河县站点0.722,最低是任县站点0.598,整体效果较好;从验证结果来看,TVDI能够较好地反映出邢台市整体的实际旱情。邢台市2010年冬小麦主要生长阶段中返青拔节阶段整体旱情等级较高,而且出现大面积重旱区域,进入抽穗阶段重旱区域减少,正常或湿润区域范围扩大,整体旱情减轻。