基于TM卫星影像数据的北京市植被变化及其原因分析

植被覆盖变化是全球变化研究的重要内容之一,由于NDVI与植被的分布密度呈线性相关,是指示大尺度植被覆盖的良好指标,因此在宏观植被盖度的估算中常被应用.利用1987年9月26日和2009年9月22日的Landsat TM卫星影像,以NDVI为桥梁,分别计算了北京市域的植被盖度和大于0.1的NDVI差值指数,北京市域与不同生态区域两个尺度对其植被变化情况进行了量化分析,结果表明,2009年与1987年相比,北京市极低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度植被的面积均有所减少,其所占全市土地面积的比例从1987年到2009年分别降低了5.15％和0.54％和0.03％;而低覆盖度和极高覆盖度植被的面积比例则分别增加了5.71％和0.01％.大于0.1的植被差值指数统计结果显示,全市域植被质量以改善为主,全市植被发生改善变化的土地面积共919302.3 hm2,其中发生轻微改善的比例为28.31％,中度改善的为41.33％,极度改善的面积为30.36％;全市植被发生退化变化的面积326931.12 hm2,其中发生中度退化、轻微退化和极度退化的面积分别占到了退化变化土地面积的41.98％、43.20％和14.82％.从不同区域的植被差值指数看,植被发生退化变化最明显的区域为燕山山区北部、五环以内和五至六环间区域,这几个区域退化变化的植被面积占相应区域的面积比例分别达到了30.25％、58.17％和47.38％,而且均以严重退化与中度退化为主,两者合计的面积比例分别为15.79％、44.72％和34.19％.而发生退化变化面积比例最小的区域为太行山区和延庆盆地,其退化面积占该区域植被面积的比例分别为13.35％和17.02％,且退化程度均以轻微退化和中度退化为主,其面积比例介于5％-8％之间.从植被变化的驱动力看,目前还看不出北京这种植被变化结果与气候变化之间的直接关联.北京市植被变化的驱动力主要还是人为因素.这包括了区域性的大环境绿化生态工程建设(包括山区与平原区),城市绿化市政工程建设、平原区农业结构调整、新农村生态环境建设,以及由于降水而导致的山区河岸带变化等.其中河流水面变化对河岸带植被变化的影响范围在多年平均水面线外0-150 m范围内,0-100 m范围为受影响较大的区域.     

新疆不同植被NDVI的变化及其与气候因子的关系

使用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和气象数据研究了全球气候变化背景下,1982-2003年新疆10种植被类型NDVI时间动态变化及其与气候因子的关系。研究区植被生长季NDVI以0.58%的年平均增长率显著增加,并且春、夏、秋三季的总体及各种植被类型NDVI都显著增加(P<0.01);通过对生长季NDVI和气候因子的相关分析,发现有5种植被类型与降水量呈显著正相关,主要是阔叶林、荒漠、草原、草丛和草甸;与温度显著相关的植被类型为针叶林、灌木、高寒沼泽和高山植被;农田生长季NDVI与降水和温度均不显著相关。通过研究各个季节不同植被类型NDVI与气候因子关系表明,春季植被NDVI与温度关系密切,夏季植被NDVI与降水呈显著正相关关系,秋季NDVI的增加是温度和降水量共同作用的结果。     

基于CBERS和MODIS数据的草地资源监测评价研究

在编制《草地资源遥感调查大纲》、《草地资源区划界定操作细则》、《草地资源区划界定图形数据及制图要求》等系列规范、细则,以及包括基础地理信息、草地资源信息等多个方面的综合调查分类指标体系及数据字典的基础上,研究和探索了一整套利用CBERS数据建立草地资源遥感解译标志,采用人机交互的方式在GIS软件中对草地资源类型图进行更新,并以CBERS数据更新后的草地资源专业图件作为背景,应用EOS/MODIS数据实现草地植被的遥感动态监测与评价。     

基于MODIS NDVI和NOAA NDVI数据的空间尺度转换方法研究——以内蒙古草原区为例

选择内蒙古自治区的主要草原植被类型区作为研究区域,分析了2000-2003年生长季(4-10月)内月NOAA NDVI和MODIS NDVI数据之间相关性的年季变化规律。采用统计学方法,探讨了在大尺度空间范围内进行不同分辨率遥感数据之间的空间尺度转换方法,并利用2002年7、8月的NOAA NDVI和MODIS NDVI数据建立NOAA NDVI空间尺度转化模型,对该模型进行了时间尺度外推和精度验证。结果表明：针对NOAA NDVI和MODIS NDVI数据建立的空间尺度转化模型具有较好的应用效果,能够用于时间尺度外推,使MODIS和NOAA NDVI数据之间的分析比较具有科学性和有效性。     

基于MODIS与TM时序插补的省域尺度玉米遥感估产

针对省域尺度作物估产中的TM影像时相不一致和覆盖能力不足的问题,以山东省2008年玉米产量为研究对象,在6景不同玉米物候期的TM影像和长时间序列的MODIS全覆盖影像的支持下,构建基于玉米生长过程的时序插补模型,将不同物候期的TM影像插补为玉米乳熟期的同期数据集,并通过地面实割实测样本数据,建立地面-TM、TM-MODIS的两阶段遥感估产模型,开展省域尺度玉米产量全覆盖遥感估测方法研究。结果表明,基于时序插补的省域尺度玉米遥感估产方法能充分发挥TM和MODIS影像的各自优势,有效地避免TM影像时相不同所造     

利用遥感数据时空融合技术提取水稻种植面积

为解决水稻种植面积提取过程中的数据缺失问题,提出了一种利用遥感数据时空融合技术提取水稻种植面积的方法。该方法从时序MODIS数据中提取地物的时间变化信息,结合早期Landsat-ETM+影像的纹理信息,融合出具有MODIS时间分辨率和ETM+空间分辨率的影像,再利用关键期的高时空分辨率融合影像,利用光谱角分类法进行水稻种植面积的提取。以江苏省南京市江宁区为研究区对该方法进行了测试。结果显示,该方法能够有效的提取水稻种植面积,水稻种植面积提取精度为93%,Kappa系数为0.96。     

从黄土高原植被指数数据中获取森林覆盖率信息

 由于存在既包含农作物又包含森林植被的混合像元,以年平均归一化植被指数(NDVI)作为反映森林覆盖率的指标有很大的局限性。在黄土高原,森林植被的季节变化与农作物的季节变化有很大差异,基于这种差异,以不同月份NDVI的不同组合和考虑某种权系数后计算出来的加权平均NDVI与森林覆盖率相联系,筛选对于森林覆盖率有较好反映的NDVI指标。结果表明:6、10月2月森林覆盖率与NDVI的决定系数最高,故以6、10月平均NDVI(INDVI,6+10)作为反映森林覆盖率的指标;全年森林覆盖率与INDVI,6+10之间的决定系数为0.5384,比全年森林覆盖率与全年平均NDVI之间的决定系数0.4432提高21.48%;以各月的决定系数作为权系数求得的NDVI加权平均值(INDVI,w)与全年森林覆盖率之间的决定系数为0.5144,比森林覆盖率与年平均NDVI(INDVI,m)之间的决定系数0.4432提高16.07%,因此,推荐全年各月加权平均NDVI(INDVI,w)或6、10月平均NDVI(INDVI,6+10)作为反映黄土高原森林覆盖率的遥感植被指标。     

基于MODIS的湖南省地表温度动态变化研究

陆地表面温度是地表能量平衡中的一个非常重要的参数,它在地表与大气相互作用过程中起着重要的作用。以MODIS数据资料研究湖南省地表温度动态变化规律,旨在为研究湖南省城市热岛效应的影响积累资料,为自然资源监测、保护及其相关领域提供理论数据,为相关部门制定决策提供科学依据。在总结和分析当前常用地表温度反演算法的基础上,采用分裂窗算法来反演地表温度,并利用卫星过境当天地面观测站观测的最高温度对反演结果进行验证。研究表明:在热量分布方面,由西北向东南递增,以武陵山、雪峰山东麓为界将全省分成2个区,东部丰富、西部偏少。温度反演结果与地面实测日最高温度曲线走势基本一致,符合实际情况。     

基于GIS和RS的咸阳市林地资源变化及飞播造林成效分析

利用1988年TM影像、2007年CBERS影像和1988-2007年NOAA AVHRR的NDVI数据集资料,采用GIS和RS软件分析了近20a咸阳市林地资源变化,并研究了咸阳市自1992年来飞播造林的成效.结果表明:经过多年的人工植树造林、封山育林、退耕还林,咸阳市森林覆盖率有了明显的提高;飞播造林区的林地类型变化与飞播造林有着很强的相关性,主要飞播造林区的NDVI值总体呈上升趋势,飞播造林对提高咸阳市森林覆盖率起到了很大的作用.