基于植被-气候最大响应模型的草地退化评价

草地植被生长现状及变化趋势的宏观监测,对草地资源的管理及生态建设有着重要的理论指导和实践监督意义。然而,多数的草地退化程度评价都没有考虑草地植被对气候条件年际变化的敏感性,评价"基准"不一,致使对草地退化程度评价的结果也无从比较,给草地生态建设恢复工作的实施与监督带来不便。基于植被-气候最大响应模型的草地退化评价方法,认为非气候因子(如病虫害、野火、放牧和人类活动等等)如果对草地植被的生长影响过度,就会造成草地植被生产力下降等后果。因此,利用长期的遥感数据和气象观测资料的空间插值结果,查找特定气候条件下同种类型草地植被所能达到的最大生产力,即可建立一定时间空间范围内草地植被生产力与气候条件的最大响应模型,以此作为草地退化的评价"基准",可对草地植被的生长状态及其变化过程进行监测与评价。对锡林郭勒盟草地植被退化状态及其变化趋势的评价结果表明:非气候因子导致的锡林郭勒盟草地退化非常严重,但从多年变化趋势来看,全盟的草地退化面积和平均退化程度均有减小的趋势。     

基于modis数据鲁甸6.5级地震不同烈度区地震前后植被变化研究

为了研究鲁甸6.5级地震不同烈度区地震前后植被的变化,以鲁甸地震完整烈度为研究区,以MODIS产品中的MOD13Q1数据为数据源,通过数据预处理获得2004-2018年不同烈度区年均NDVI时间序列,并用像元二分模型计算得到地震前后的植被覆盖度,从NDVI动态变化、植被覆盖度空间分布特征、植被覆盖度动态变化、植被损毁像元点四个方面分析鲁甸地震不同烈度区地震前后的植被覆盖变化,结论指出:鲁甸地震中地震前后植被覆盖的减少与烈度呈正相关关系,Ⅸ烈度植被损毁现象明显,Ⅵ~Ⅷ植被损毁现象不明显,但通过对不同烈度植被损毁像元点的统计可以得到Ⅵ~Ⅷ烈度植被覆盖的减少与烈度呈正相关关系,烈度越高植被受损面积越大。     

利用遥感手段监测草场退化

利用遥感手段监测草场地上生物量的变化,对防止草场退化,保护生态环境具有重要的意义.利用TM数据建立了青海省达日县1986年和2000年的土地利用现状图形库和属性库,统计出了该县的各种土地覆盖类型面积值.研究结果表明,14年来,达日县草地面积减少了830 hm<'2>,草场退化形势严峻.研究同时表明,利用遥感数据监测草原具有其它手段不可比拟的优势.     

我国北方沙尘暴与植被覆盖度关系研究

利用NOAA/AVHRR和旬归一化植被指数NDVI数据,计算了1983-2000年中国北方13省市区的植被覆盖度,分析了这些地区植被覆盖度的时间变化趋势和空间分布规律,研究了中国北方沙尘暴与植被覆盖度之间的关系。结果表明:我国北方沙尘灾害频次与植被覆盖度有很好的对应关系,1983-2000年的18年间,我国北方大部分地区植被覆盖度增加,这段时期沙尘灾害频次总体呈降低趋势,其中20世纪80年代我国北方大部分地区植被覆盖度增加,这一时期我国北方沙尘暴发生频数下降;20世纪90年代,我国北方大部分区域植被覆盖度呈下降趋势,特别是华北和西北干旱与半干旱地区,下降趋势显著,这一时期我国北方沙尘暴发生频数在减少中有回升趋势。研究结果表明,植被覆盖度是影响中国北方沙尘暴频次变化的重要因素。     

基于GIS的易灾地区小流域植被减洪能力初探──以岷江上游为例

以小流域为基本单元,采用灰色关联及统计分析方法,结合地理空间技术识别岷江上游不同植被类型及覆盖度与山洪灾害的关系特征,结果表明:1在不考虑植被覆盖时,岷江上游山洪灾害潜在危险性较高,并存在空间分异,干流及一级支流的中下游潜在危险性较高,而干流上游及小姓沟、黑水沟部分区域其值较低;2根据灾害发生实际情况,该区域的植被具有减洪能力,缓解程度与潜在危险水平存在相关性;3不同植被类型及覆盖下,植被的减洪能力也存在差异,并与覆盖度存在不同程度相关性。     

内蒙古中西部地区土壤紧实度初步研究

沙尘暴的发生与沙尘暴源地的下垫面状况密不可分,下垫面要素中土壤紧实度等地表状况指标是沙尘暴灾害下垫面因子的危险度研究的重要内容。选取沙尘暴源地的内蒙古中西部地区为研究区域,于2004年4月进行了土壤紧实度实地采样,对获取的36个采样点的数据进行了统计分析,发现在不同的植被覆盖类型下,地表的土壤紧实度值具有明显的分异特征和分布范围。以1∶10万的内蒙古土地利用类型图为依托进行重分类,对研究区域的土壤紧实度值进行空间上的了反演。并通过2009年第二次实地采样对该反演的精度进行了验证,排除干扰因素后,发现土壤紧实度的反演结果良好,因此可以获得空间范围上土壤紧实度的一个粗略范围值。研究结果可为日后进行土壤紧实度对沙尘暴的影响和贡献等级划分以及沙尘暴下垫面脆弱性风险评估和区划提供数据支持。     

长白山的台风灾区范围及植被恢复动态——基于遥感技术的研究

通过对1985年和1987年Thematic Mapper(TM)影像中提取出的归一化植被指数进行对比分析,提取了1986年长白山自然保护区内遭受台风袭击后的灾区范围,并通过比较1988年和2007年的TM影像,分析了风灾区的植被恢复过程。同时,结合该地区的地形、水文、土壤和公路数据对风灾区的植被恢复进行了驱动力分析。发现地形驱动因子与风灾区的恢复程度呈高度相关,随着高程、坡度和平地所占比例的减少,恢复程度逐渐变好;此外水文、土壤和人类活动都对风灾区的植被恢复产生一定影响,另外人工干预恢复对植被生长也起着积极的作用。研究结果可供风灾区内植被的进一步恢复和森林防火工作参考。     

若尔盖高原沙化草地治理区固碳能力研究

若尔盖高原受到全球气候变化和不合理人类活动的双重影响,发生了不同程度的沙化,其沙化草地的生态恢复和固碳功能受到国内外的广泛关注。通过采集治理区的植物和土壤样本,对若尔盖草地沙化治理区的生态系统恢复过程进行了实地考察和实验分析,以空间结构代替时间序列,运用多种方法分析了碳含量、碳储量和碳密度的变化。结果表明:在5 a的管护期间,(1)样本碳含量、碳密度和碳储量分别在36.67~44.41 g·kg~(-1),8.87~57.62 kg·m~(-2)和(10.61~36.56)×104t·hm~(-2)之间,且碳密度和碳储量随着治理年限的增长呈现出逐渐增加的趋势;(2)植物生物量与碳含量具有很好的线性关系,植物生物量的累积有利于碳储量的增加。(3)随着生态恢复的进行,土壤理化性质得到不断改善,固碳能力得到恢复,通过相关分析发现,土壤有机碳与土壤有机质、质地和含水量呈显著正相关,与pH值和容重呈显著负相关;(4)对若尔盖的气象数据进行分析发现,若尔盖近年来气温总体偏高,加快了碳的分解,不利于草地的碳汇—碳源平衡调节。固碳研究为全球气候变化下的若尔盖草地沙化治理提供了基础数据,也为若尔盖草地沙化治理建设工程进一步完善和生态恢复研究提供了现实依据。     

基于NOAA／AVHRR数据的区域沙尘暴强度监测

利用NOAA／AVHRR数据,通过查找表增强显示沙尘暴信息和利用经验模型提取沙尘信息,探讨了区域沙尘暴强度监测的方法。研究发现,利用可见光、近红外和远红外通道多光谱合成遥感数字图象对沙尘暴的监测和沙尘信息的提取效果明显;在低植被覆盖区域,利用GVI指数提取沙尘信息是不可行的,但这一指数有助于提取海面上的沙尘信息;并对沙尘浓度提取进行了探讨,以期显示区域沙尘暴的强度。     

基于随机森林算法的水土流失影响因子重要性分析

水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平均精确率减少值(MDA)和平均不纯度减少值(MDG)归一化相加的方法确定要素重要性,并与MDA和MDG排序赋值相加的方法进行对比。结果表明:随机森林算法适用于水土流失影响因子重要性分析;归一化相加法对因子重要性的表征效果较好,优于排序赋值相加法,不仅能判别因子的相对重要性,还可定量表达因子间差异的显著性;在所分析的六个要素中,植被覆盖度最为重要,地形特征次之,而土壤类型对是否发生水土流失重要性影响较弱,与已有的实验和研究结果吻合,结果合理。在判断无流失与其它流失等级间关系时,植被覆盖度的重要性具有很大的优势,量级上是第二位的2倍以上。     

易贡巨型高速滑坡卫星遥感动态监测

多期卫星遥感数据与图像清晰地反映了易贡滑坡的演变及其地貌形态特征,通过专题对比解译与滑坡时程分析,重点监测和评价了滑坡堰塞湖溃决后汹涌水对下游两岸产生的重大生态破坏,结果显示,下游又新增了25个不同规模的浅层滑坡或滑落,新河床两侧新增的大面积滩地覆盖了两则的森林、草地;个别河段出现了移位改道。     

基于植被状态指数的土壤湿度遥感方法研究

利用1981-1994年连续504旬的NOAA AVHRR 8km分辨率的NDVI时间系列数据,以及对应时段全国102个固定农气观测站(-20cm深度)的旬土壤湿度资料,建立了植被状态指数IVC与土壤湿度之间的统计模型,由旬IVC值来换算出每旬的土壤湿度,用以反映全国的逐旬土壤水分分布.对模型进行的统计检验表明,模型都通过了置信度为α=0.05的统计检验.试验结果表明,这种方法在作物生长期内可应用于全国大范围的土壤湿度遥感监测,简便易行.     

基于FY-3D MERSI Ⅱ数据的辽宁省作物生长季日平均气温估算方法比较

作为反映气候特征的重要指标之一，日平均气温在农业气象灾害监测和气候变化研究等领域承担着至关重要的作用。与传统日平均气温的监测和估算方式相比，遥感技术具有全方位、宏观、动态等不可比拟的绝对优势，能够准确地描述日平均气温的空间异质性。为提高农业服务质量，保证农业健康、可持续发展，探索作物生长季日平均气温遥感反演方法，提高农业气象灾害监测精确度，以FY-3D MERSIⅡ遥感数据为基础，提取研究区日间地表温度(LST_day)、夜间地表温度(LST_night)、归一化植被指数(NDVI),同时还考虑了高程(DEM)、坡度(Slope)两个变量，结合气象站日平均气温数据，分别构建多元线性回归和随机森林日平均气温遥感反演模型，开展辽宁省2021年作物生长季(5—9月)日平均气温遥感监测的应用研究。结果表明：(1)基于多元线性回归模型反演的日平均气温均方根误差(RMSE)为1.71℃,平均绝对误差(MAE)为1.45℃;基于随机森林反演误差RMSE为1.17℃,MAE为0.96℃;整体上，随机森林的日平均气温反演结果更好，适用性更强。(2)实验当天和前1 ...     

农业旱灾监测中土壤水分遥感反演研究进展

土壤水分是农业干旱监测最重要的指标之一。文章全面回顾了光学遥感和微波遥感土壤水分遥感反演进展，重点讨论了符种反演方法的优点和不足。光学遥感中，热惯量法和作物缺水指数法可分别较好地应用于裸露地和作物覆盖地的土壤水分监测；距平植被指数、植被条件指数采用了植被指数因子实现农业旱情监测，温度植被指数、植被供水指数和条件植被温度指数同时考虑了作物植被指数和地表温度。微波遥感被认为是当前土壤水分监测中最有效的方法。主动微波遥感空间分辨率较高，但对土壤粗糙度和植被敏感；被动微波遥感空间分辨率低，重访周期短，对大尺度农业旱灾监测具有较大潜力。为提高农业旱灾监测巾土壤水分遥感反演的精度和效率，采用光学遥感和微波遥感的结合可能是较为实际的方法。     

基于GIS的岩溶地区滑坡敏感性评价——以贵州织金县为例

滑坡是喀斯特山区主要的灾害类型。以贵州省织金县为研究区,结合遥感科学和地理信息系统,综合滑坡编目数据,分析织金县的滑坡发生机制,并基于信息论的滑坡信息量模型分析方法,选取主要滑坡因子,包括坡度、坡向、相对高差、地形湿度指数、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)、地质地层和公路,在此基础上建立区域滑坡空间预测的信息量模型,利用GIS对单因子滑坡信息量进行计算,再求得各因子的综合信息量并进行风险分级。结果表明,织金县相对稳定区为2 779.0 km2,高风险区共有42处,中风险区共有36处,低风险区共有67处。滑坡与地形的相对高差明显相关,植被也是滑坡稳定性的重要影响因素,研究结果对区域的发展和规划都具有较好的参考意义。     

金沙江流域东川地区水土流失分析

通过多时相的遥感数据,结合研究区1:50 000地形图、DEM数据以及水文、气象、农业、林业等基础资料,确定了影响水土流失的降雨、植被、地形坡度、沟壑密度、土地利用以及地表土壤组份6项因子。在此基础上对云南东川地区水土流失情况依强度进行分级。研究表明,水土流失最为严重的地区位于小江东岸。通过1988年和2002年的图像对比发现,水土流失情况整体有所好转,但小江东岸有进一步恶化的趋势。     

基于RS与GIS的福州市生态环境脆弱性研究

分析了福州市脆弱生态环境的类型及其表现、成因。通过遥感与GIS技术,提取出能够反映生态环境的指标因子,采用层次分析法获得了各指标因子的权重系数;通过因子的统计特征,确定了各因子脆弱度量化值,得出了生态环境脆弱性综合评价图并进行了分析。利用遥感与GIS手段,对区内生境的差异进行比较,最小比较单元为30 m×30 m。结果表明,福州市分区脆弱程度差异较大、最为脆弱的是福州市沿海3市。通过实地调查数据的统计,得出了各区脆弱度等级的定量数据。最后提出,在特殊自然因子结构人为无法改变的情况下,合理的植被恢复和土地利用类型协调是改善该区生态环境脆弱性的关键。     

基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法

滑坡遥感检测对于灾害调查和制图具有重要意义,面向对象是高分辨率遥感图像信息提取的重要思路。以高植被覆盖的热带雨林地区为例,在对试验区滑坡遥感图像特征进行分析的基础上,提出了基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法。通过多期遥感图像的多尺度、多层次分割,确定了图像对象变化检测的基本单元,构建了滑坡检测多级对象层次网络;依靠图像对象特征、上下文关系和拓扑关系等,构建了适于该实验区的滑坡检测知识规则,从而将滑坡检测整个过程包含在图像对象分析之中,并最后实现了高分辨率遥感图像的滑坡检测。实例证明,基于对象的滑坡检测方法适于热带雨林地区的信息提取,这对于其它地理环境类似地区的灾害调查与制图工作具有一定的参考价值。     

星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

三峡库区土壤侵蚀遥感定量监测——基于GIS和修正通用土壤流失方程的研究

在GIS技术的支持下,通过遥感技术和野外调查进行信息采集,选用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)估算了整个三峡库区的年均土壤侵蚀量,分析了土壤侵蚀的空间分布特征,计算了不同土地利用类型的土壤保持能力,并对库区进行了防治强度预报.结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为18476.27×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为3316.53 t/(km2·a),属于中度侵蚀.库区年均土壤保持量为48427633×104 t/a,其中有林地、其他林地和高中覆盖度草地的年均土壤保持量最大, 水田保持土壤能力最强, 旱地保持土壤能力最小.库区预防强度预报结果为2005年三峡库区需要治理和急需治理的面积占总面积的25.67%,所占比例较大,预防和治理土壤侵蚀的任务比较艰巨.