利用ASTER数据估算肃南山地植被结构特征参数

利用ASTER数据估算了2000年8月26日祁连山区一子流域-肃南山地的植被结构特征参数,包括地表覆被类型LULC以及植被覆盖度fc、叶面积指数LAI、植被高度hc,匹配DEM定量分析了植被分布与高程、坡向的关系,简要分析了其影响因素。研究表明:(1)ASTER遥感数据在祁连山区有较好的适用性,所选参数能较好地从水平和垂直三维空间精细反映该地的植被分布及结构特性;(2)肃南山地的植被重心位于区域西南部沟谷地带,且植被生长类型、结构和地形密切相关,特别是表征植被水平密度的植被覆盖度fc和高程关系明显,指示出植被发育最好的地带位于海拔3300～3500m,fc与坡向也有相关关系,坡向NW325°至NE40°的范围内植被长势最好;(3)水-热-地形三者综合驱动植被空间结构。     

黑河上游山区植被的空间分布特征及其影响因素

以祁连山区的生态植被为研究对象,应用MOD IS NDVI遥感数据及DEM地形高程数据,定量分析了海拔高度、坡向对植被发育的影响,并对降雨、地温等气候因素对植被生长的影响进行了讨论。结果表明:1)植被指数随高程的增加逐渐增大,在高程3400m处达到峰值,植被发育最好,而后又随着高程的增加逐渐减小;2)在海拔3400m以下,植被指数随着降雨量的增大而增大,随着地表温度的增加而减小;在海拔3400m以上,植被指数则随着降雨量的增加而减小,随着地表温度的增大而增大;3)受太阳辐射的影响,在高程3200m~3600m范围内,坡向为NE0~70o,NW 330~360o之间的区域植被长势最好,这一变化则主要受地温的影响。其它高程范围内,植被长势与坡向关系不明显。     

基于地形因子的土壤水分反演研究——以延河流域为例

以延河流域为研究区域,应用Landsat5/TM遥感数据和DEM数据进行归一化植被指数和地表温度的反演,并对气温参数进行了高程、坡度、坡向、地形遮蔽等地形因子的订正,更为精细地表达局地温度的空间分布差异。运用ERDAS的空间建模工具,反演得到温度植被干旱指数分布图。结果表明,此方法较好地反映了延河流域土壤的相对干旱状况,是一种比较有效和充分考虑地形因子影响的监测土壤水分的方法。     

伪步甲危害遥感监测及地形分析——以新疆玛纳斯-呼图壁县草场为例

为揭示伪步甲灾害在不同地形梯度上的差异,结合RS与GIS,于2013—2014年对新疆玛纳斯-呼图壁县草场伪步甲灾害发生情况进行了遥感监测,将危害情况分成不同类别,并分别统计2 a间伪步甲危害面积的变化情况。在此基础上,利用数字高程模型(DEM)提取高程、坡度及坡向因子,分别与不同的伪步甲危害类型进行空间叠加统计分析,探讨研究区伪步甲灾害地形梯度特征。结果表明:900~1 200 m高程范围是伪步甲灾害的高发区;伪步甲危害区主要发生在0°~8.8°区间内;坡向梯度上,严重危害区并没有表现出明显的分布规律。     

基于地形校正TVDI的地下水位埋深反演

在干旱、半干旱地区,地下水是陆生植被生存的重要水源,而传统的地下水位监测方法费时费力,及时获取大尺度高精度的地下水位埋深显得十分重要。在温度植被干旱指数(TVDI)的基础上,分别提取三期Landsat 8遥感数据的归一化植被指数(NDVI)、修正土壤调节植被指数(MSAVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)和增强型植被指数(EVI)和地表温度(Ts),并引入DEM数据对Ts进行地形校正,减少地形起伏对能量二次分配的影响,并选择最佳TVDI反演地下水位埋深状况,结果表明:(1)在传统TVDI的基础上引入DEM进行地形校正,分析校正前后TVDI与地下水位埋深的决定系数,R~2从0.4381提高到0.5053,这说明地形校正能够有效地提高地下水位埋深的反演精度;(2)通过三期影像对比分析了五种不同的TVDI值分别与其对应栅格点的地表土壤湿度和地下水位埋深的决定系数,总体上都是Ts-MSAVI较好,最高R~2分别为0.5547、0.5202;(3)在实测土壤含水量缺失的情况下,可以根据反映土壤湿度高低的因子(TVDI)间接地反演地下水埋深分布状况。     

基于地形校正的山区积雪深度反演算法

积雪深度是天气和水文模型运行的必要参数。利用微波遥感可以反演不同尺度的地表积雪深度参数,为全球或区域尺度气候模型与水循环提供有效积雪参数。现有积雪深度微波遥感反演算法未综合考虑地形因子对反演结果的影响。微波辐射计观测的地表信号会受到地形的影响,导致能量在地表重新得到分配,这不仅引起传感器本身的观测误差,而且改变了地表的微波散射和辐射,使得水热能量在地表重新分配,从而也影响着地表关键参数的反演精度。为了提高山区积雪深度的反演精度,分析了坡度、坡向等地形因子对积雪深度反演的影响,在利用微波遥感反演积雪深度时加入地形坡度和坡向校正,构建基于地形效应的微波辐射模型,提出基于地形校正的山区积雪深度反演算法。实验结果显示,地形校正前,积雪深度反演的RMSE=10.41,地形校正后,积雪深度反演的RMSE=7.22,积雪深度反演精度得到了一定的提高。     

黄土沟壑区开采沉陷对地形因子的影响研究

以黄土沟壑区的采煤沉陷区为研究对象,以地面数字高程模型和开采沉陷预计结果为基础数据,基于ArcGIS平台对煤矿开采沉陷区的地形数据进行分析处理,研究开采沉陷前、后地形因子的变化特征,并对不同地形因子之间的相关性进行了分析.研究结果表明:黄土沟壑区地面高程、坡度、坡向、起伏度等各种地形因子均受开采沉陷影响而发生改变,开采沉陷和地形因子之间存在明确的量化关系,而平均高程、起伏度、曲率、沟壑密度等因子与地面坡度之间存在显著的相关性.研究结果有助于揭示煤矿开采沉陷区的地形地貌演变规律,为保护西部矿区的生态环境提供技术支持.     

基于DEM的土地利用与地形因子关系研究——以商州区张地沟小流域为例

依据遥感影像和DEM数据,通过引入地形分布指数和土地利用程度综合指数,进行Kendall双参数相关性分析,研究张地沟小流域不同地形因子条件下土地利用的分布特征,以揭示流域内土地利用与地形因子的相互关系。结果表明:张地沟小流域土地利用基本符合自然规律;人类活动主要集中在海拔较低的缓地和斜坡地,坡向多为阴坡和半阳坡;高程、坡度和坡向对草地、林地和建设用地的分布影响较为显著,农地和果园的分布受地形因子影响不显著。针对目前土地利用现状,丹江上游低山丘陵区土地利用结构优化建议为:虽然地形较平坦,但海拔高水热条件较差的山顶区应退耕还林或还草以减少水土流失;整治坡耕地,护沟保地;依据坡向光照条件,调整作物布局。     

基于DEM的天山山区气温时空模拟研究北大核心CSCD

山区气温主要由太阳辐射决定,在地球表面的分布与区域地形特征密不可分（特别是山区）。采用GIS分析技术,借助DEM和气温观测数据等,在传统气温统计模型的基础上,利用地形的坡度、坡向、地形遮蔽度等因子进行山区气温空间小尺度模拟修正,构建了分布式山区地形修正模型。结果表明,该修正模型模拟效果优于常规气温统计模型;天山山区气温分布规律和趋势与其他方法研究结果一致,温度空间分布差异以冬季最小,夏季最大;气温垂直递减率季节变化为：夏季〉春季〉秋季〉冬季,冬季在1 000-2 000 m之间存在明显逆温现象;气温随坡度的变化率表现为在0°-15°地形上较为剧烈。该修正模型为山区任一地域单元气温空间分布的较高精度计算提供了一种可行的方法,对山区气温模拟和生态水文过程等相关研究具有一定的参考价值。     

基于DEM的天山山区气温时空模拟研究

山区气温主要由太阳辐射决定,在地球表面的分布与区域地形特征密不可分(特别是山区)。采用GIS分析技术,借助DEM和气温观测数据等,在传统气温统计模型的基础上,利用地形的坡度、坡向、地形遮蔽度等因子进行山区气温空间小尺度模拟修正,构建了分布式山区地形修正模型。结果表明,该修正模型模拟效果优于常规气温统计模型;天山山区气温分布规律和趋势与其他方法研究结果一致,温度空间分布差异以冬季最小,夏季最大;气温垂直递减率季节变化为:夏季春季秋季冬季,冬季在1 000~2 000 m之间存在明显逆温现象;气温随坡度的变化率表现为在0°~15°地形上较为剧烈。该修正模型为山区任一地域单元气温空间分布的较高精度计算提供了一种可行的方法,对山区气温模拟和生态水文过程等相关研究具有一定的参考价值。     

基于DEM和RS的旅游开发生态环境适宜性评价研究——以内蒙古鄂尔多斯市东胜区为例

本文以地处我国农牧交错带生态脆弱区的内蒙古鄂尔多斯市东胜区为例,运用GIS技术和遥感技术从空间上对其旅游开发的生态环境适宜性进行了定量评价。首先,运用GIS相关软件生成研究区的DEM模型并与其TM影像进行叠加,提取相关数据。然后,分别对研究区的地表切割程度、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)等进行分析,并划分出研究区中共有三个区域具有较好的旅游开发适宜度。     

基于GIS的延安市城郊区土地利用格局优化研究

以延安市宝塔区高坡到三十里铺段为例,以DEM为基础提取坡度、坡向及地形起伏度因子,再结合土地利用空间布局、植被多样性、地表水体、生态价值等生态因子,在ArcGIS空间分析模块下,通过叠加分析进行研究区土地生态敏感性与适宜性评价.参照评价结果,借鉴景观格局整体优化的方法,将研究区分为优先发展区、引导发展区、限制发展区和禁...     

利用SEBAL模型对沙拉沐沦河流域蒸散发的分析

以2001年7月10日的MODIS数据为数据源,采用基于地表热量平衡的SEBAL模型估算位于半干旱地区的沙拉沐沦河流域的实际蒸散发量,综合分析蒸散发量与土地利用/覆被、地表温度、植被指数、高程、坡度和坡向的关系。结果表明:该流域的夏季日实际蒸散发量空间差异比较大,从0mm到6.57mm,平均蒸散发约2.90mm;蒸散发的空间分布不均匀,流域边缘林地覆盖区的蒸散发最高,中部和流域出口所在的草地、耕地分布区相对较低。实际蒸散发量与地表温度和归一化植被指数高度线性相关;不同的土地利用类型具有不同的日平均蒸散发量,林地的日平均蒸散发量最高,其次为耕地,建设用地最低。     

独库高速阿尔先沟段雪崩空间分布及因子探测

拟建独库高速公路阿尔先沟段地貌以高山峡谷为主,由于降雪和气候变化,雪崩频发。利用无人机遥感解译与现场调研协同调查的方法识别92个雪崩点,选取高程、坡度、地表切割度、地面粗糙度,积雪期最大积雪深度、最大风速、平均温度和平均降雪量为驱动因子,运用地理探测器分析不同分辨率地形因子与雪崩稳定性的关系。结果表明：本研究区雪崩发育较为活跃,稳定性较差,但较多雪崩释放区、运动区位于山体坡面,堆积区位于远离拟建线路的谷底,对拟建线路影响较小。通过地理探测器分析,坡度、地面粗糙度对雪崩稳定性解释力与分辨率呈正相关,高程、地表切割度呈负相关,交互探测结果均是双因子增强或者非线性增强,且非线性增强比双因子增强更加显著,坡度与其他因子结合对雪崩稳定性影响至关重要。本研究可为雪崩易发性、危险性评价工作提供可靠的数据支撑,为独库高速公路的建设运营提供科学依据。     

黄土丘陵沟壑区土地利用空间分布与地形因子关系研究

以地处黄土丘陵沟壑区的安塞县为例,以土地利用现状图和数字高程模型为基础数据,在ArcGIS9.3软件的支持下,分别从高程、坡度、坡向三个方面对地形数据和土地利用数据进行叠加分析处理,研究土地利用空间分布格局与地形因子的关系。研究结果表明:土地利用空间分布与地形因子关系密切,并呈现一定的规律性。随着海拔的增加,草地的分布比例增大,林地的分布比例先增大后减小,耕地、园地、水域和工矿用地均呈减少趋势;平坦地区是耕地、园地、水域和工矿用地的优势分布区,大坡度区域是林地和草地的优势分布区;坡向由阴坡转向阳坡的过程中,林地的分布比例减小,耕地、园地、草地和工矿用地的分布比例增加,水域基本不受坡向影响。在此基础上,构建研究区土地利用空间分布三维景观图,再现土地利用空间分布与地理环境的关系。该研究有助于实现不同地形上土地利用类型的合理布局,优化该区的土地利用结构。     

基于流域单元的黄土地貌正负地形因子量化关系模拟

正负地形是黄土高原地貌形态表达的重要参数,也是现代沟谷侵蚀和发育研究的重要切入点,对于流域形态发育的定量化描述有重要意义。文中以典型自然流域为基本单元,在沟谷发育明显的陕北-晋西-陇东地区选择86个样区,利用1:10000比例尺5m高分辨率DEM数据,提取样区内多视角刻画地貌形态的正负地形因子指标,并进行流域地貌形态特征分析;在此基础上采用数理统计与地理建模的方法,重点探讨正负地形因子间的关联性,进一步实现基于多因子的量化模型的构建,以揭示地形因子信息与流域沟谷发育的内在联系。结果表明,蚕食度(Y)与沟壑密度(X_1)、平均坡度差(X_2)及破碎度(X_3)能较好地刻画流域地貌发育形态,并存在着线性函数关系:Y=0.069*X_1-0.01*X_2+0.009*X_3+0.239,拟合度达0.868。该模拟方法在黄土地貌形态发育的研究中有着重要的理论意义,是数字地形模拟与信息挖掘的一次有益实践。     

基于GIS的青海共和盆地风水交互侵蚀格局初析

基于野外调查,遥感影像辨析和GIS技术,利用DEM、地形图、沙漠化图等图件以及气象资料,对青海共和盆地坡度、坡向和地表形态类型进行了统计分析,分析了青海共和盆地风水交互侵蚀的基本格局,初步得到:1)研究区坡面的侵蚀强弱呈现垂直分带性.在各流域的分布中,沙沟河流域的坡面切沟侵蚀最为严重;2)坡向与风向的夹角决定了风在谷地...     

古尔班通古特沙漠路域风沙灾害风险评估与时空格局分析

风沙灾害对我国西北交通要道的安全运行造成了严重的威胁,文中从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体易损性三个方面构建路域风沙灾害风险评估模型,为了实现客观评价,指标除选取风速、降水、植被覆盖度、土壤湿度等风沙危害评估因子外,在承灾体易损性方面,引入区域的路网密度、路域沙尘含量等指标因子;同时采用AHP-CRITIC组合赋权法计算各评估指标权重;最后,对我国西北重要的古尔班通古特沙漠区域沿线交通要道建立2km×2km格网单元,评估了2019年逐月的路域风沙危害并分析其时空格局分布及影响因素。结果表明：1)在致灾因子、孕灾环境与承灾体的综合机制下,较高风险月份主要分布在4-7月份;较低风险月份主要分布在1-3月份、10-12月份。2)空间分布格局上,高风险路域主要分布在沙源丰富的中部腹地,而南部绿洲荒漠带,水土较好,路域遭受风沙灾害威胁程度低。3)通过影响因素探究结果显示,土壤沙物质供给量、风速、地表温度与地表潜在蒸散发量是造成古尔班通古特沙漠路域风沙灾害时空格局分异的主要影响因素。     

祖厉河流域1:50 000与1:250 000比例尺DEM信息容量的比较

以甘肃省祖厉河流域为实验样区,以1:50 000 DEM为基准,运用比较分析与数理统计的方法,研究该区域 1:250 000 DEM描述地表形态的精度特征.基本技术平台为ArcGIS 8.3软件.研究结果表明,利用1:250 000 DEM所提取的流域各级河网、地面坡度、地面坡向3种因子与基于1:50 000 DEM 所提取的各因子相比较,均存在不同程度的信息损失,1:50 000 DEM能较好地模拟真实的地面信息.研究成果为半干旱区集水农业工程的规划和水土保持等应用标准的制定提供了理论依据.     

黄土高原南部地区农业用地驱动力分析与动态模拟

利用黄土高原南部地区TM和ETM+遥感影像,在获取区域农业土地利用变化及其驱动因子数据的基础上,采用Binary Logistic回归模型,定量分析区域内农业用地的动态演化特征与空间分布格局,并运用ArcGIS软件进行不同类型农业用地变化模拟与输出。结果表明:1)黄土高原南部地区耕地的分布主要受距县城中心的距离、高程、坡度、坡向、人口密度、地均GDP的影响,其中受坡度影响最大,发生比expβ是0.83130204,高于其他因子;其次是高程和人口密度,发生比expβ分别为0.99932988和1.00011472。2)林地的分布主要受坡度和坡向的影响,坡度影响最大,坡向次之,发生比expβ分别为1.09136459和0.99209087。3)草地的分布受坡度和人口密度的影响较大,发生比expβ分别为1.02784089和0.99843133。影响黄土高原南部地区农业土地利用的自然和人文因素相对集中,主要包括坡地形度和人口密度,这说明该区域农业土地利用的人为干扰较强烈,人类活动是研究区农业土地资源和土地生态系统变化速率不断加快的重要因素。