基于3S技术的甘南草地覆盖度动态变化研究

以像元二分法模型为基础,构建了基于改进归一化植被指数(NDVI)的植被覆盖度定量估算模型,并利用MODIS卫星遥感数据,基于3S技术(GIS,RS,GPS)空间分析功能,分级计算得到了甘南2002,2004,2006,2008年的草地植被覆盖度,分析了甘南2002-2008年植被覆盖度变化的空间动态演变过程和趋势。结果表明,2002-2008年,甘南植被覆盖度质量总体呈下降趋势,一级盖度植被的退化比较严重,草地植被的演变情况主要由优等植被覆盖(一、二级)向低等植被覆盖(四、五级)演变。研究结果揭示了甘南州草地退化状况日趋严重的事实,为相关研究和政府草地管理提供了有效依据。     

黑龙江沿边县市植被动态变化及其对经济因子的响应

[目的]研究黑龙江沿边县市植被动态变化及其对经济因子的响应。[方法]利用1998～2007年黑龙江沿边地区SPOT Vegetation每旬合成的归一化植被指数（NDVI）数据集,研究了近10年黑龙江沿边县市植被动态变化特征,并分析了植被变化对经济因子的响应。[结果]1998～2007年黑龙江沿边地区总体植被覆盖率高,且植被变化基本向好的趋势发展;除呼玛县部分区域植被呈退化状态外,近10年黑龙江沿边地区植被整体状况处于基本保持与改善状态,植被状况基本保持不变和有轻微改善的地区分别占71.00%和26.81%。同时,1998～2007年植被指数与国内生产总值均有不同程度的增长,但两者间增长趋势并不完全一致;MNDVI与职工平均工资呈显著正相关（P〈0.01）,而与耕地面积呈显著负相关（P〈0.01）,且这种负相关关系具有延迟性,即第一年的耕地面积减少将对第二年、第三年的MNDVI产生持续的影响。[结论]该研究为黑龙江界河流域经济发展、生态环境保护等政策制定提供了科学依据。     

北京市景观演变与生态环境变迁研究

基于北京市1975~2002年5期MSS和TM遥感资料及该区的地理资料,通过图像处理和GIS分析,探讨整个北京市域范围内景观组分的变迁规律以及生态环境的相应变化。研究表明：27年间北京市景观生态组分结构变化较大,自然景观组分略增,半自然景观组分大幅度下降,人文景观组分迅速增加,且主要由半自然景观转变而来,说明城市建设用地主要占用的是耕地,同时也表明人类干扰强烈;此外,在不同的时段,景观组分之间景观类型的转变也比较频繁,景观组分转换比例较大的是半自然景观组分,说明半自然景观组分是北京市的一种相对不稳定的景观类型。在生态环境方面,市域内自然景观组分的增加,主要是水体、城市绿地、植被覆盖度的增加,与1975年相比,北京市的生态环境质量正在逐步提高,城市内部的环境质量也得到了一定改善。     

Comparing water-vegetative indices for rice (Oryza sativa L.)-wheat (Triticum aestivum L.) drought assessment

Drought indices (DI) are an useful tool for assessing different sectarian droughts. Standardized Precipitation Index (SPI) has been used worldwide to assess/monitor the onset, active phase, cessation and severity of drought. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) provides a comprehensive vegetation dynamics, which directly linked with rainfall received in a particular region. Indo-Gangetic Region (IGR), providing employment and livelihood to tens of millions of rural families directly or indirectly and rice (Oryza sativa L.)-wheat (Triticum aestivum L.) (RW) system of the Indo-Gangetic Plains (IGP) contributes 80% of the total cereal production and is critical to food security of the region. This study tries to verify the applicability of water-vegetative indices viz., SPI, Rainfall Index (RI) and NDVI for drought assessment of rice-wheat system productivity over IGR-India. The relationship between monsoon rainfall and NDVI shows that at around 1100 mm rainfall, the NDVI reached saturation point and no further significant increase in NDVI with increase of rainfall is noticed. Even though, there was a positive correlation of seasonal monsoon rainfall and average NDVI, conflicting results are noticed between monthly distribution of rainfall and monthly anomaly of NDVI over IGR States. It is noticed that June dif NDVI (actual NDVI-mean NDVI) contributes more to rice productivity followed by July. However, the combined effect of June, July and August, explains 15% of the variation of Kharif Rice Productivity Index (KRPI). As far as wheat is concerned, statistically significant relation was found between Wheat Productivity Index (WPI) and anomaly NDVI during December-March. This explains 35% of the variability in WPI.     

基于植被指数对望奎县粮食作物产量预测方法的研究

以望奎县为研究区,利用TM影像确定望奎县土地利用现状,根据当年农作物生长季节内累积植被指数的平均值之和与农作物产量存在的关系,建立了最大植被指数遥感估产模型。并使用2007～2010年的MODIS遥感资料和该估产模型,对2007～2010年的望奎县粮食总产进行了估测,其中,前2个年度的估产误差都接近3%。此方法在大范围粮食总产预测中值得借鉴。     

气候变化和干扰对河西走廊北部风沙源区NDVI的影响

利用1982-2005年的NASA/GIMMS半月合成植被指数(NDVI)数据,结合气候与家畜数量资料,分析河西走廊北部风沙源区东部民勤、中部酒泉和西部玉门的NDVI、气温、降水和家畜数量年变化及其关系,以探讨河西走廊北部风沙源区植被覆盖变化对气候变化和人类活动的响应。结果表明:民勤和酒泉的NDVI年变化呈增加趋势(P<0.01和P<0.05);民勤、酒泉和玉门的气温年变化均呈增加趋势(P<0.01);降水与降水利用效率(RUE)年变化则相反(P>0.05)。NDVI和气温的年变异系数(CV)小,降水和家畜数量及RUE的CV大。3地的NDVI、气温、降水及家畜数量为民勤>酒泉>玉门,RUE为酒泉>民勤=玉门。民勤的NDVI与降水和气温成正相关(P<0.05),酒泉的NDVI与降水、气温及家畜数量均无显著相关性,玉门的NDVI与家畜数量成负相关(P<0.05)。分析认为,降水对民勤NDVI的贡献大于气温,气候和载畜量都是影响酒泉植被的重要因素,家畜数量是玉门NDVI变化的限制因子。     

艾比湖面积动态变化与气象要素的关系研究

利用2005—2010年250 m×250 m的EOS-MODIS卫星资料,通过预处理、几何校正,在C++环境下,进行水体判识与面积计算,对艾比湖湖区水域面积进行计算,得到逐旬的遥感动态监测数据,将其与同期气象台站的观测资料(温度、降水、风速、蒸发量)相结合,在SPSS中进行统计分析.结果表明:①艾比湖面积有显著的季节性变化,同一年内,由春到秋,艾比湖湖区水体面积总体呈现逐渐减少的趋势;湖区水域面积年内最大值多出现在春季,年内最小值多出现在秋季,但秋末湖区水域面积相对秋初又有所增加.②从年际变化来看,2005—2010年,艾比湖湖区水域面积呈现逐年减少的趋势;旬平均最高峰出现在4月中旬,且5月下旬湖区面积会出现次高峰,旬平均最小值出现在10月上旬,旬平均最高峰主要是山区融雪和降水的共同作用所致,次高峰主要是由降水所致.③相关分析表明,湖泊面积变化与温度、降水相关性不显著,但与风速有显著的正相关,与蒸发量有显著的负相关.     

基于MODIS数据的海南岛干呈监测研究

利用NASA提供的MODIS陆地产品NDVI和LST,采用植被供水指数法对海南岛2010年1～4月的地表干旱情况进行遥感监测,将监测结果与同期的综合气象干旱指数对比分析。结果表明:对于植被覆盖度较高的热带岛屿海南岛,利用植被供水指数进行干旱的动态监测是可行的,MODIS数据可很好地满足大范围的实时动态监测。2010年1～4月间VSWI遥感监测分析显示海南岛地表干旱存在着明显的区域差异,西南沿海比中东部严重,在此期间干旱有持续加重的发展趋势。     

施秉云台山地区近40年来植被覆盖度动态变化研究

分别采用1973年、1993年和2010年三期遥感影像,基于植被指数与植被覆盖度之间的关系建立植被覆盖度指数模型,运用遥感与地理信息系统技术对施秉云台山地被覆盖度进行等级划分,并对其近40 a的动态变化过程进行研究。结果表明:云台山地区植被覆盖度总体呈现退化态势,但是局部地区植被覆盖情况有改善趋势;1973—2010年间,云台山核心区覆盖度等级明显高于周边地区,但是这一优势在不断衰退;核心区植被覆盖度变化幅度小于周边地区,核心区植被覆盖度比周边地区较为稳定,低等级覆盖度变化幅度大于高等级覆盖度;前20 a植被覆盖度主要以退化趋势为主,后20 a则呈现逐渐恢复态势;植被覆盖度变化趋势受当地经济发展模式和生态环境观念改变影响较大。     

基于时间序列MODIS LST产品的重构研究

利用遥感数据可以对地球资源环境进行大面积连续监测,得到更为精确的研究结果,MODIS LST数据因其优化的时空分辨率成为较理想和常用的数据源。同时,遥感数据由于受到云、气溶胶以及传感器角度等影响均存在不同程度的噪声污染、数据缺失等问题。针对该现象,以河南省为研究区域,以MODIS LST数据为研究对象,利用谐波分析方法对河南省2011年全年每天四个时刻的MODIS LST 时间序列数据进行重构。结果表明,利用该方法重构的数据可对MODIS缺值70%以上的影像进行弥补,并且60%以上影像误差可控制在3℃以内,能得到较好的重构结果;同时重构LST数据与相应气温数据相关性大部分在0.8左右,能够较好拟合LST的变化趋势。