利用NOAA／AVHRR资料监测北疆天然草地生产力

采用１９９２－１９９４年牧草疸资料、ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ资料分析了北疆主要天然草地牧草产量与卫星植被指数的变化特征。结果表明,牧草产量和卫星植指数都存在周年变化,用卫星植被指数可以较好地反映牧草产量的年际变化和不同类型天然草地的牧草产量差异,对草甸草地和草原草地的监测效果比对荒漠草地监测效果好。     

NOAA资料在草地资源监测中的应用研究

本文阐述了如何利用ＮＯＡＡ资料进行草地监测和产草量估计，在对不同时象的植被指数景象进行纠正的配准后，可叠加得到平均植被指数影象ＡＶＩ。使用聚类分析和数字地面高程模型，可将纠正的平均植被指数影象ＡＲＶＩ制成草地产量等级图。依据草地产量等级图，可对阜康县的１０个不同的草地产量级及其总产量给出准确的估计。     

气象卫星资料在新疆天然草地监测中的应用

利用１９８６，１９８７年ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ资料，研究新疆不同类型天然草地归一化差植被指数（ＮＤＶＩ）和比值植被指数（ＲＶＩ）的特征，并根据１９８７年的ＮＤＶＴ和ＲＶＩ，初步确定各类草地类型的返青期。对比分析了累积ＮＤＶＩ值与牧草产量的关系，表明两者密切相关。从ＮＤＶＩ的年际比较中可知，不同年代的ＮＤＶＩ值可反映因天气气候条件变化引起产量变化。     

NOAA／AVHRR数据在草地资源动态监测中应用的探讨

本文介绍了气象卫星ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ数据的基本特点及其在草地资源动态监测应用中的原理与方法，并着重分析了比值植被指数的形式，特点和应用范围。     

两种方法估算草地载畜量的研究

本文用草地产草量和家畜日食量法及草地营养供给和家畜营养需要法分别估算了短花针茅草原放牧场的载畜量，分别用产量载畜量、ＴＤＮ载畜量、ＤＥ（消化能）载畜量和ＤＣＰ（可消化粗蛋白质）载畜量表示，并与试验监测法确定的载畜量进行对比分析，表明在牧草营养供应不足的暖季牧场可以用产草量估算载畜量，而不能而ＴＤＮ、ＤＥ和ＤＣＰ做估算的指标，在冷季牧场可以用产草量，ＴＤＮ和ＤＥ估算，而不能用ＤＣＰ估算，各具体放牧季     

阿勒泰地区草地生产力变化及对策

通过遥感技术、地理信息技术和地面实地调查技术的结合运用,将阿勒泰的历史资料(1985年前草地类型图、草地等级图、放牧利用图)与2002年遥感影像资料、野外测产资料进行对比分析,确定了阿勒泰地区可利用草地系数、可食牧草系数、草地利用系数,建立了各季节牧场产量模型,计算出阿勒泰地区的产草量、理论载畜量、季节牧场载畜量和草地分级资料,对理论载畜量、临界载畜量和实际载畜量进行了对比分析,提供阿勒泰地区草地生产力变化的信息和相关对策.     

利用极轨气象卫星监测科尔沁沙地

利用极轨气象卫星ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ第三通道探测值作为监测沙化土地和沙化程度的指标，经过一系列处理分析和设计，得到了研究区域内各盟市沙化面积及其沙化程度，并分析阐述了沙化土地的空间状况以及近些年来科尔沁沙地的变化与发展趋势。     

乌鲁木齐地区草地动态监测与评价

此次研究采用了GPS定位,定点对59个样地进行草地生产力动态监测,分析了各类草甸的年产草量、载畜量和载畜能力以及不同季节牧场的载畜能力,结果表明各类草甸的产草量以及载畜量在2013年有所改善,治理效果非常明显。通过此次研究,对于气候环境变化的监测对维护牧场的建设有非常重要的意义。     

青海省达日县退化草地研究 Ⅰ退化草地遥感调查

应用遥感和地理信息系统以及地面调查等多种技术,通过对达日县１９８５～１９９７年地面观测资料和遥感影像的对比分析,确定了该区可利用草地系数、可食牧草系数和牧草利用系数,建立了草地资源遥感动态监测模型;模拟计算了全县及各乡的草地资源产草量、理论载畜量、季节牧场载畜量和草地生长动态;并且分析了全县草地资源退化的数量及其空间分布,绘制了草地产量、载畜量和草地分级等图件。上述研究结果,对达日县草地资源的持续监测及严重退化的高寒草甸的治理,可提供科学的依据。     

青海省达日县退化草地研究：I.退化草地遥感调查

应用遥感和地理信息系统以及地面调查等多种技术,通过对达日县１９９５－１９９７年地面观测资料和遥感影像的对比分析,确定了该区可利用草地系数,可食牧草系数和牧草利用系数,建立了草地资源遥感动态监测模型,模拟了计算了全县及各乡的草地资源产草量,理论载畜量,季节牧场载畜量和草地生长动态,并且分析了全县草地资源退化的数值量及其它间分布,绘制了草地产量,载畜量和草地分级等图件。上述研究结果,对达日县草地资源的     

青海省海东、海北地区草地资源产量与草畜平衡现状研究

利用青海省海东、海北两地区地面实测产草量,经过GPS定位,与MODIS植被指数数据建立天然草地资源产量反演模型,以及天然草地理论载畜量计算模型;同时,利用粮食等饲料作物和林地面积等资料,估算农林副产品的载畜量,结合青海省各地区季节放牧的实际情况,建立天然草地以及考虑补饲后的地区草畜平衡监测模型,分析两地草畜平衡状况。结果表明,1)海东、海北两地草地资源产量分别为195.30×10⁴和4590.92×10⁴ t,采食牧草产量分别为98.41×10⁴和2306.07×10⁴ t,天然草地实际利用率为50.4%和50.23%;2)两地区天然草地所能承载的最大载畜量为90.97×10⁴和856.18×10⁴只标准羊单位;3)综合天然草地和农业补饲各种因素后,海东、海北地区超载率分别为97.9%和-32.2%,海东地区超载较严重,海北未超载。     

黄河源园区典型高寒草原牧草营养特征及家畜承载力研究

三江源国家公园地处青藏高原腹地,是国家重要的生态资源资产区,生态战略地位十分突出。本研究选择黄河源园区3种典型高寒草原,测定不同季节牧草的养分供给状态并计算家畜承载力,为实现黄河源园区草畜平衡提供数据支撑。结果表明：不同季节的植被数量特征、牧草营养特征和承载力表现为：紫花针茅(Stipa purpurea)草原和垂穗披碱草(Elymus nutans)草原显著高于冷地早熟禾(Poa crymophila)草原;从生态保护的角度出发,紫花针茅、垂穗披碱草和冷地早熟禾草原盛草期的家畜承载力分别为1.72 SHU·hm^-2,1.41 SHU·hm^-2和1.18 SHU·hm^-2;枯草期的家畜承载力分别为0.35 SHU·hm^-2,0.34 SHU·hm^-2和0.10 SHU·hm^-2。综上所述,紫花针茅草原可以为黄河源园区提供更多的牧草养分。结合放牧家畜对牧草的营养需求,建议根据牧草产量和营养的季节动态,优化草畜资源空间配置。     

基于MODIS数据的青海省草地地上生物量估算及影响因素研究

利用EOS/MODIS植被指数产品（NDVI）、实测草地地上生物量和气象监测资料,结合实测资料和NDVI之间的关系建立了青海省草地地上生物量卫星遥感估算模型,并通过研究青海省气温和降水量变化特征分析了影响草地地上生物量的主要因素。结果表明：在草地生长季,生态监测站草地地上生物量与NDVI之间具有较好的正相关关系（P<0.01）。利用模型估算的青海省草地地上生物量在2003-2017年表现出弱的增加态势,2003年平均草地地上生物量最低,仅为2622 kg·hm^-2,2010年最大,达3252 kg·hm^-2; 2003-2017年,青海省草地地上生物量变化表现出明显的空间分布特征,从东南向西北逐渐递减;其中,青海省果洛州东南部、玉树州南部、黄南州东南部和海北州东南部草地地上生物量最高;西北部的柴达木盆地最低;2003-2017年青海省绝大多数地区草地地上生物量均呈现保持不变或者趋好的变化特征,其中曲麻莱、都兰以及甘德等地区部分草地地上生物量明显减少。气温升高热量条件充足的背景下,青海省草地受降水量增多带来的水分条件趋好的有利影响,对高寒地区草地植被的生长发育起到了促进作用,最终导致草地NDVI升高,地上生物量增加。     

基于XGBoost算法的草甸地上生物量的高光谱遥感反演

准确、高效获取草甸地上生物量信息,对牧区农牧业生产、草地资源管理、牧草可持续利用具有重要意义。本研究基于实地采集的牧草冠层光谱反射率及同期获取的地上生物量数据,运用互信息法分别分析了微分光谱、优化植被指数与草甸地上生物量的相关性,进一步构建了极限梯度提升（XGBoost）算法与不同阶光谱植被指数数据集的草甸地上生物量模拟估算模型,并与多元线性回归（MLR）和随机森林（RF）算法建立的模型进行对比。结果表明：对光谱反射率进行一阶、二阶微分与光谱植被指数变换协同应用,有助于提高冠层光谱与地上生物量的相关性;基于原始光谱植被指数与XGBoost算法构建的草甸地上生物量模拟估算模型效果最佳,均方根误差（RMSE）为140.26 g·m^-2,平均绝对误差（MAE）为97.20 g·m^-2,Nash效率系数（NSE）为0.81,一致性指数（d）为0.94,其次为基于RF算法构建的模型,MLR算法构建的模型精度较差。研究认为XGBoost算法可适用于草甸地上生物量模拟估算模型的建立,为快速准确的牧草高光谱遥感监测提供了技术和方法,为区域性草地高精度大面积生产力估算奠定了基础。     

基于最优模型选择的牧草地上生物量遥感估算研究

生物量快速精准监测对于草地资源的可持续开发和利用具有重要意义。以青海省海晏县草场为研究区,采用Sentinel-2影像结合地面实测数据进行牧草生物量估算研究并探究最优模型。构建21种典型植被指数与生物量的关系模型,包括单变量指数模型、多元线性模型和随机森林模型,并采用留一交叉验证决定系数和均方根误差进行模型精度检验和最优模型选择。结果表明：绿色叶绿素指数（Green chlorophyll index,CI_green）和归一化差异水体指数（Normalized difference water index,NDWI）与生物量具有最优拟合关系,同样反映牧草水分和叶绿素含量的其他指数在模型中也具有重要的贡献占比,说明牧草的长势和水分含量对牧草生物量的估算具有较大影响。3种模型中,多元模型精度高于单变量模型,非线性模型精度高于线性模型。其中随机森林模型效果最优,R_cv²达到0.74,RMSE_cv达到187.71 g·m^-2,并且该模型在缓解“过饱和”方面也具有明显优势。     

矮嵩草草甸生物量季节动态及其与气候因子的关系

测定高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸地上、地下生物量季节动态,分析生物量季节动态与气候因子的相关性,建立了地上生物量动态变化的模拟模型。结果表明:高寒矮嵩草草甸地上生物量动态变化历经萌动期、返青期、旺盛生长期、稳定期和折损减少期等5个阶段;地下生物量自5-9月表现出升高-降低-升高的变化规律,且变化幅度较高;2003年地下净生产量633.46g/m²,周转率0.3193;利用海北高寒草甸多年观测资料,建立了气象因子影响植被年生产量的预报模型。     

克州地区天然草地生产力评价

本研究以克孜勒苏柯尔克孜自治州的天然草地为研究对象,利用2005年7-8月的MODIS遥感数据提取植被指数(NDVI),通过典型区野外实地采样,得到与MODIS影像资料时相一致的草地地上生物量数据,分析遥感植被指数与植被生物量的相关关系,建立了生物量估测模型,并进一步对克州天然草地生产力进行了评价.根据关键场理论计算了...     

偏最小二乘在遥感监测西藏草地生物量上的应用

在多年平均年最大归一化植被指数(NDVI)的基础上,结合西藏地区年降雨量、年积温等气象资料,利用偏最小二乘(partial least squares, PLS)回归方法对数据进行分析并建立西藏地区草地生物量与归一化植被指数、降雨量等解释变量的回归估测模型.并和一般最小二乘法(ordinary least squares, OLS)中的逐步回归法(Stepwise)相比较.结果表明:草地生物量与年最大NDVI值和年降雨量有很强的相关性,偏最小二乘回归在拟合及估测效果上均优于一般最小二乘的逐步回归法,回归方程的相关系数为0.89,取得了较为可靠的结果.偏最小二乘回归在解释变量多、样本个数少、变量间存在多重共线性时尤为有效,为遥感监测植被生物量时的数据处理提供了新的途径.     

BP神经网络在环青海湖地区天然草地估产研究中的应用

为构建一种对不同草地类型与时期的天然草场高精度产草量估测模型,快速获取环青海湖区域月际产草量数据、减少数据处理和反复建模过程中的工作量,本试验基于高分卫星影像数据,以草地类型、植被指数及实测草场产草量为训练样本,构建了环青海湖地区天然牧草产草量神经网络预估模型。结果显示：以2-6-1为构架的人工神经网络模型,目标误差、学习次数设定为0.003,800时,产草量模型预测值与实测值呈高度相关（R²=0.743,RMSE=58.531 g·m^-2）,达到实际估产需求,证明本文人工神经网络模型对环青海湖区域天然牧草产草量估测的可行性与适用性。     

甘南牧区草地生产力与载畜量时空动态平衡研究

利用2005~2007年每日MODIS地表反射率产品MOD09GA和草地地上生物量鲜重实测数据与实际载畜量资料,建立甘南州草地生物量与可食牧草量遥感监测模型、不同季节放牧草场的理论载畜量模型和草畜平衡监测模型,分析天然草地的生产力与载畜量的时空动态平衡状况与调控对策。结果表明,甘南州全年总可食牧草的鲜草产量为61.9亿kg,其中暖季草场、冷季草场和全年草场的可食牧草产量分别占总可食牧草产量的35%、24%和42%。全州的理论载畜量为689.5万羊单位,冷季牧场和全年草场的超载率分别为82%和84%,而暖季草场欠载率为37%,全州草地的超载率为26%。如果保持现有的家畜数量不减,则全年需要补给牧草约26亿kg,补饲量占全州天然草地提供牧草量的42%。如果将农牧区和纯牧区的超载量分别降低50%和80%,则需要补给牧草13亿kg和5.2亿kg,补饲量占全州天然草地提供牧草量的21%和8.4%。