基于遥感技术的气象因素变化影响水稻单产定量研究

以黑龙江省五常市为研究区域，应用在水稻移栽期至成熟期选择的系列MODIS影像反演NDVI，通过NDVI间接反演LAI，并逐日拟合水稻全生育期的LAI，结合SIMRIW模型，计算研究区域2006年低温影响下的水稻单产。经演算，水稻单产值为5411．74kg／hm^2，是实际值的84％。研究结果表明应用高时间分辨率MODIS图像能够准确反演并拟合逐日LAI，可以为冷害影响下水稻单产的研究提供参考。     

HJ-1CCD与Landsat-8OLI在呼伦贝尔草原区FPAR反演中的比较分析

光合有效辐射吸收比率(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是主要的植物生理参数之一。本研究根据地面实测数据和由HJ-1CCD(Charge-coupled Device,CCD)及Landsat-8OLI(Operational Land Imager,OLI)影像提取的NDVI,分别建立研究区FPAR估算模型,对比分析和评价了CCD和OLI数据在反演研究区FPAR的精度。结果表明,基于CCD和OLI数据计算的NDVI与实测FPAR之间均呈现良好的正相关关系;针对每个基本采样单元(Elementary Sampling Units,ESU),两种数据反演的FPAR具有显著的一致性,且反演值相差甚少;剔除影像中受到云和云影影响的区域,整个研究区利用CCD与OLI数据反演的FPAR相关性好、分布趋势一致,且反演值均值差很小。本研究结果对该区域FPAR的进一步研究具有借鉴和指导意义,在以后的研究中可以尝试使用HJ-1CCD数据。     

毛乌素沙地植被物候变化及其对气候变化的响应

[目的]分析植被物候时空变化特征及其对气候变化的响应,为区域荒漠化土地治理以及退化生态环境的恢复重建工作提供理论依据。[方法]以毛乌素沙地为研究区,基于2000—2019年的MODIS NDVI数据,采用双逻辑函数法拟合植被生长曲线,利用动态阈值法提取植被生长开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)和生长季长度(GSL)3个物候参数,利用Theil-Sen Median和Mann-Kendall方法对物候进行趋势分析,并利用相关性分析及F检验方法研究物候与气候的关系。[结果](1) SOS呈提前趋势,平均提前0.7 d/a, EOS变化趋势不明显,GSL呈延长趋势,平均延长0.65 d/a。(2)SOS的多年均值主要集中在一年中的第90—140 d,在空间上由东到西逐渐推迟,EOS的多年均值主要集中在第300—330 d,空间上由南向北逐渐提前,GSL多年均值集中在第180—250 d,空间上由东到西逐渐缩短。(3)植被SOS与春季累计降水量、3—4月降水量呈负相关的区域面积分别为90.81%,83.85%和61.70%,与春季季前平均温度、3—4月平均温度呈负相关的区域面积为58...     

近15年新疆伊犁河谷草地退化时空变化特征

以伊犁河谷为研究区,利用MODIS NDVI数据及像元二分模型,反演草地植被覆盖度,以草地植被覆盖度为评价标准,结合数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据及Getis-Ord Gi*冷/热点分析方法,对伊犁河谷2001-2015年草地退化的时空特征进行了分析。结果表明,1)受持续过度放牧及气候条件影响,2001-2015年伊犁河谷草地整体持续退化,15年内退化草地比例达46.18%,但退化以轻度为主;2)空间上退化草地的分布范围逐步向高海拔区域扩展,海拔1 500-3 000 m的中山和中高山区退化草地扩张最明显;3)草地生态保护政策的实施减缓了草地退化速度,草地退化与改善的空间差异逐渐明显,以退化为主的单一变化趋势有所改变;4)利用NDVI反演植被覆盖度对草地退化进行评价的方法存在对高植被覆盖区域草地退化敏感性相对较弱的缺陷。     

Landscape-level interactions between topoedaphic features and nitrogen limitation in tallgrass prairie

Transects across watersheds with varying fire histories and remotely-sensed data were used to study vegetation-resource interactions in a tallgrass prairie in Kansas. Paired plots (fertilized, control) were established along these transects and sampled for grass and forb biomass during the 1989 and 1990 growing seasons. Fertilization resulted in significant production responses in grass and total biomass on the west slopes of the annually burned (ID) and infrequently burned (N4) watersheds for both years (p = 0.05). In 1989, fertilization also produced a significant increase in grass biomass on the west slope of the unburned transect (p = 0.05), however, total production was not significantly increased. East slopes were insensitive to nitrogen additions. Differences in production response along these transects were assessed by testing the interaction between fertilization response and slope position. Significant interactions occurred on both 1D and N4, but only in 1990.Production data for both years were also compared to Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values derived from thematic mapper (TM) images for 1989 and 1990. When differences among transects or watersheds were statistically different, a positive relationship between NDVI and biomass was observed. NDVI values accurately reflected the spatial patterns of production along these transects for both years although not necessarily the magnitude.     

基于归一化植被指数的广州市植被时间变化分析

以广州市1990和2010年的TM图像为主要数据,在结合数据图像前期处理的基础上运用归一化植被指数(NDVI)从整体变化、动态变化、等级变化等方面对广州市的植被信息进行了提取和分析,同时结合广州市社会经济数据对广州植被覆盖变化的驱动因子进行了探讨。研究表明:1990年广州市区的平均NDVI值为0.29;2010年广州市区的平均NDVI值为-0.03;植物覆盖率由1990年的87.08%下降到2010年的45.73%。     

基于Landsat TM数据的长白山西部NPP估算

[目的]对1999和2001年长白山西部NPP进行估算。[方法]基于Landsat TM数据,运用遥感模型,对长白山西部1999和2001年同一时相的植被进行NPP估算。[结果]1999年,长白山西部NPP最大值是134.408 3 t(DW)/(hm2·a),最小值是7.885 2t(DW)/(hm2·a);2001年,NPP最大值是86.372 3 t(DW)/(hm2·a),最小值是17.566 3 t(DW)/(hm2·a)。长白山西部NPP的最大值主要集中在图们市、延吉市、龙井市、和龙市山区。1999年的NPP分布范围明显比2001年大,同时,1999年的NPP值普遍比2001年高。[结论]大尺度陆地生态系统NPP的测定研究需要加强。     

主动作物冠层传感器GreenSeeker在马铃薯氮素营养诊断中应用的可行性分析

长期以来氮肥的施用在马铃薯生产中起到了重要作用。但是,随着氮肥施用量的增加,氮肥利用效率势必会降低并造成一定的环境问题。因此,根据马铃薯的需肥规律进行氮肥的施用,提高氮肥利用率已成为业界共识。然而,传统的氮肥推荐方法如土壤测试的方法费时费力、实时性差。随着遥感测试技术的发展,一些传感器应运而生,使基于光谱的植株氮营养快速检测成为可能。本文介绍了主动作物冠层传感器GreenSeeker对作物营养诊断的原理及其在玉米、小麦等作物上应用的国内外研究进展,并讨论其在马铃薯氮素营养诊断和精确施肥的重要性、可行性及应用前景。     

基于NDVI的绿洲棉田土壤肥力质量评价方法研究

以天山北坡典型国营农场棉田为研究对象,探讨基于归一化植被指数(NDVI)的棉田土壤肥力质量评价方法.将棉花不同生育期表征长势的NDVI作为评价指标对棉田土壤肥力质量进行评价,再将NDVI与少量理化测定的土壤样点数据(有机质、有效磷含量等)共同作为评价指标,结合地统计方法与遥感影像聚类算法进行评价;并与完全基于土壤样品理化测定数据的评价结果进行比较、探讨基于NDVI评价方法对土壤肥力质量评价结果的准确性与可靠性.研究证明将NDVI与少量理化测定的土壤样点数据作为评价指标,能显著提高评价结果与棉田实际土壤肥力状况的一致性.基于NDVI的土壤肥力质量评价方法快速、简便,其评价结果可为研究绿洲棉田土壤质量及农业结构调整规划、耕地质量保护等提供科学依据.     

Evaluating Beech Tree Phenology in a Deciduous Broadleaf Forest in Northern Iran Using Ground Observation and MODIS Images

We selected 15 beech trees (Fagus orientalis) from the study area in a mountainous region from 520 to 1310 m above sea level. Ground observations of the beech tree growth process from January to December 2004 in 7- to 15-day intervals were performed both visually and by measuring leaf chlorophyll concentration (chlorophyll meter SPAD-502). Results for the regression analysis showed that the leaved period positively correlated with the air temperature (r?=?.894). Anthesis and SPAD measurements have a negative relationship with air temperature and as temperature increases they appear earlier in the year. Anthesis and SPAD measurements had correlation coefficients of r?=??.883 and r?=??.855, respectively. The anthesis and bud bursting and leaf tip appearance have a negative relationship with increasing altitude from sea level and as altitude increases they appear later in the year. To make phenological events in deciduous broadleaf forests recognizable, we used a seasonal 8-day composite Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer/Normalized Difference Vegetation Index (MODIS/NDVI). Prior to leaf expansion, NDVI increased from the 109th day of the year or earlier. Existence of the evergreen plants (Ruscus hyrcanus) on the ground and snow-melting exert an influence on inconsistency of phenology monitoring of MODIS/NDVI images. Regression analysis showed that there is a positive relationship between NDVI and SPAD measurements (chlorophyll content) in beech trees.