张掖绿洲冷岛效应时空格局的遥感分析

地表温度是生态系统中极其重要的环境因子,中小尺度区域的热量资源和热场分布对绿洲冷岛效应的研究以及评价绿洲的稳定性具有重要意义。利用LandsatTM卫星影像,采用单窗算法,反演了张掖绿洲1999年和2007年两个时期的陆地表面温度(LST),构建了绿洲"冷岛"比例指数,定量分析了张掖地区近8年来绿洲冷岛效应的时序变化,并且通过对张掖热场的分析,揭示了冷岛效应的空间变化特点。结果表明:①张掖绿洲冷岛效应明显,但近8年来有减弱的趋势;②南北向绿洲内部和荒漠内部温度差异均在减小,城区温差在扩大;东西向绿洲内部和城区内部温度差异均在减小,荒漠温差在扩大;③水体、耕地、草地、建设用地和林地的平均LST有所降低,荒漠等未利用土地LST有所升高,其中建筑用地的LST减幅最大。为研究绿洲的光、热、水、土的空间分布及区域变化,评价绿洲的稳定性提供了一种新的角度,同时对绿洲与荒漠之间的大气物理模型及动力学有一定参考意义。     

25年来额济纳天然绿洲LUCC及景观格局时空变化

在3S技术的支持下,利用额济纳天然绿洲80年代、1990年和2009年3期Landsat-TM影像,对额济纳天然绿洲植被类型进行判读,结合实地调查,采用景观生态空间分布格局分析方法,确定植被类型,将研究区可以分为林地、灌木、草地、水体、耕地、居民地、荒漠7个类型。使用GIS分析工具,从各类土地分布面积变化和类型转移趋向...     

基于LandsatTM/ETM+的张掖市甘州区绿洲冷岛效应时空变化研究

绿洲是一种特殊的自然景观,冷岛效应是绿洲独特的现象之一,研究冷岛效应有助于了解绿洲的特征和作用。文中利用2001、2005、2010三个年份的LandsatTM和ETM+遥感影像,运用遥感技术定量分析了甘肃省张掖市甘州区近10年的冷岛效应。(1)定量分析发现:2001年绿洲区比非绿洲区低1.6℃;2005年绿洲区比非绿洲区低1.2℃;2010年绿洲区比非绿洲区低4.9℃。表明张掖市甘州区表现出明显的"冷岛效应"。(2)利用归一化地表温度指数分析发现,白天绿洲区温度低于非绿洲区,体现冷岛效应温度区的面积增加而体现热岛效应区的面积减少,说明冷岛效应的幅度有增强趋势。(3)冷岛比例指数表明张掖市近10年的冷岛效应具有∪变化趋势;(4)地表温度与NDVI的关系分析表明,地表温度与NDVI呈负相关关系,这是绿洲具有冷岛效率的主要原因。     

额济纳绿洲土壤盐分特征的初步研究

根据实地考察、土样分析结果讨论了黑河下游三角洲中部地区土壤的基本特征 ,研究了土壤盐分与地貌部位、地下水的关系 ,为本绿洲的生态建设提供了科学依据     

城市公园夏季冷岛效应及其影响因素研究——以西安市中心城区为例

文中基于Landsat 8遥感数据和高清遥感影像,采用RS和GIS技术,提取西安市中心城区地表温度及城市公园信息,利用景观格局分析和相关分析方法定量研究了城市公园冷岛效应的最大作用距离以及影响因素。结果表明:(1)城市公园对周围环境的降温效果随距离的增加而逐渐减弱,西安市城市公园的最大降温距离普遍在300m左右。(2)城市公园内部水体温度最低,绿地次之,硬化地面温度最高。公园地表温度和公园面积、公园形状指数以及绿地面积的负相关性较强,和水体面积相关性较弱。(3)城市公园降温效果和公园面积、形状指数、绿地面积、水体面积、水体形状指数存在正相关性,和绿地平均邻近度存在极强的正相关性。文中从城市公园内部温度特征和外部影响范围两方面对冷岛效应的影响因素进行了分析,对指导城市公园的景观规划与设计具有重要意义。     

基于MODIS 数据的宁夏地表温度空间分布研究

在分析现有分裂窗算法的基础上,选择了一种适合于MODIS数据的简化分裂窗算法,针对MODIS的热红外波段数据,讨论了利用该分裂窗算法反演地表温度所需的亮度温度、大气透过率及地表比辐射率的计算方法,并对宁夏的地表温度进行了反演。结果表明,宁夏的地表温度从南到北表现出三个明显的区域,采用30 km×30 km的样区,对这三个区域的地表温度进行统计得出,南部山区的地表温度分布在19.7～35.3℃之间,且在这一温度段内分布均衡,平均地表温度为27.1℃;灌区的地表温度分布在25.9～37.1℃之间,且主要靠近低温区段,平均地表温度为29.3℃;中部干旱带的地表温度分布在31.2～48.9℃之间,且主要靠近高温区段,平均地表温度为45.8℃。这些特征与宁夏的陆面植被覆盖、地形特征等实际状况相符。     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

新疆维吾尔自治区皮山县绿洲景观格局变化及驱动力分析

文中探讨皮山县绿洲景观格局近25年的时空变化状况和绿洲时空变化的主要驱动因素。基于1991-2015年不同时期的Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据和基础地理数据,在RS技术的支持下对皮山县绿洲进行了土地利用信息提取。在此基础上,借助景观生态学的理论与方法,结合水文和气象数据分析了皮山县绿洲24年来的生态环境变化状况,并探索导致其变化的原因。结果表明,24年间皮山县绿洲面积增加了410.3km~2,耕地和城乡建设用地面积的增加最为明显,增加面积分别达412.71km~2和48.96km~2,草地、水域和林地均出现面积减少。耕地破碎度减少,城乡建设用地破碎度先减少后增加。皮山县绿洲景观格局变化受人为因素的影响远大于自然因素的影响,这体现在城乡建设用地动态度的增加和耕地破碎度的下降。     

基于地统计的额济纳绿洲地下水位埋深空间异质性研究

利用地统计学方法定量研究了额济纳绿洲地下水位埋深的空间异质性.结果表明:额济纳绿洲地下水位埋深分布有较大的空间异质性,地下水位埋深的理论模型为球体模型;额济纳绿洲地下水位埋深主要受结构性因子的影响;地下水位埋深的变程在22.6km左右.地下水位埋深的空间分布总体上表现为从南到北,从西向东逐渐增大的分布格局.局部分布上,...     

基于生态需水配置的额济纳绿洲恢复方案

在简要分析额济纳地区水分-绿洲驱动演变的基础上,分析了额济纳地区未来供水条件,并从生态系统的需水机理出发,提出了基于生态功能考虑的干旱区生态需水量计算方法。以《黑河流域近期治理规划》提出的分水指标和生态恢复水平为依据,综合考虑绿洲规模和生态功能之间的竞争关系,以生态需水为主要配制指标,提出了近期2010年额济纳绿洲的恢复方案。     

基于TM影像的兰州市地表温度反演及城市热岛效应分析

为研究河谷型城市兰州的地表温度和热岛效应,采用单窗算法利用TM5影像对兰州的地表温度进行了反演,发现从遥感影像反映出城市温度明显高于以河流为代表的环境温度;同时当地实测温度也显示出同样的现象。然后对兰州市城区、河流及周边环境反演的温度进行差值分析得出结论,利用遥感影像反演地表温度具有一定可行性,该区域城市化过程中城市热...     

MODIS数据反演地表温度的应用研究

在近年来提出的两种温度劈窗算法中,研究采用Sobrino等(2003)的辟窗算法和NDVI阈值法获取地表比辐射率,并结合Mao等(2005)劈窗算法中对大气水汽含量的估算,反演了山西省三个时相的地表温度。从反演的LST分布图上发现,该反演算法与LST产品比较符合。同时以其中的一个时相为例,利用LST产品对反演的精度进行了验证,结果发现反演值和产品二者的最大值、最小值和平均值的误差值分别为1.08℃、0.16℃和0.75℃,其均方根误差RMSE达1.30℃,具有较高的精度,从而表明该法反演地表温度的可行性,并化简了地表温度遥感估算的难度,在不依赖于地面实测资料的情况下,可准确快速地大面积遥测农业环境温度,有助于监测农业旱情。     

近40a来精河流域绿洲土地利用/土地覆被时空动态演变

以1972-2010年精河绿洲的遥感影像及相关资料为依据通过对LUCC的对比分析发现:(1)近40a年来,研究区的未利用土地、水域、低覆盖度植被区面积始终保持前三位。(2)LUCC类型发生了显著变化,耕地、建设用地、未利用土地呈增势,其中建设用地和未利用地为主要转入类型;水域和植被覆盖区呈减势,其中水域和低、高覆盖度植被区为主要转出类型。(3)植被退化和水域面积减少主要受到年均温上升、年蒸发量增大等自然因素影响;建设用地和耕地面积增大主要受到人口增长、城市快速发展等人文因素的影响。     

西安市气温变化特征及城市化影响研究

根据1977-2006年西安及周边中小城市台站的气温观测资料,应用线性拟合方法对比分析了西安市气温变化的趋势特征。研究表明:近30年来,受城市化发展的影响,西安市气温一直呈现增幅,其中平均最低温度增幅最大,其次是平均气温,平均最高温度上升趋势微弱,使得年平均日较差呈下降趋势为0.10℃/10 a。并在此基础上,应用主成分分析方法初步探讨了城市发展对平均气温变化的影响,结果表明人口城市化水平、下垫面性质或结构的改变、城市居民生活水平是导致西安市平均气温变化的主要因子,它们与温差变化呈线性关系,其相关系数分别达到0.892、0.844、0.880。     

压砂种植模式对地表热场景观格局的影响

基于Landsat ETM+数据,反演了宁夏环香山地区的地表温度,计算热场指数差异,运用景观指数对压砂地热场景观格局动态变化进行分析。研究表明:在宁夏环香山地区各土地利用类型中,压砂地的地表温度及热场变异指数最高,其次为未利用地,而草地、耕地、林地的地表温度较低。近十年间,宁夏环香山地区的热场呈现出高温斑块数量先增加后减少,景观由简单到复杂、再趋向简单的演变趋势。在2004—2009年间,热场景观斑块总数及密度明显增加,景观破碎化程度加深;高等级斑块类型的优势度明显提升,形状趋向复杂;由于大量低等级斑块转向高等级斑块,导致区域热岛效应明显增强。但在2009—2013年间,宁夏环香山地区的热场景观格局变化却表现出与2004—2009年间完全相反的变化态势。引起热场景观格局变化的主要原因是当地种植模式的变化,在2009年之前,宁夏环香山地区的压砂地面积的迅速扩张,由分散、局部、小面积转变为集中、连片、大面积的模式,大规模改变下垫面性质造成地表温度升高;然而2009—2013年,虽然压砂地面积继续扩大,但由于调整了种植结构,实行枣瓜间作,使得地表植被覆盖度增加,高温斑块面积比例开始下降。     

新疆博尔塔拉河与精河流域绿洲土地利用动态变化研究

应用遥感和GIS技术及数理统计学方法,以博尔塔拉河、精河流域平原型绿洲为研究区域,利用1990年、2000年和2005年的遥感数据,分析了20世纪90年代以来的16 a间,干旱区典型绿洲土地利用的变化过程和趋势.结果表明:①研究区绿洲土地利用变化突出表现为耕地面积稳步增加,未利用地快速减少,有林地前十年为减势,后五年为...