中国西南部岩溶山区生态环境脆弱性评价

中国西南部岩溶山区属于典型的生态环境脆弱区,其地壳表层石漠化现象日趋严重。通过分析人类活动和生态环境之间的关系,确定了适合该区的生态环境脆弱性判断的主要关键指标。在此基础上,利用层次分析法确定这些关键因子对该地区生态环境脆弱性影响程度的大小,并利用建立的模型对岩溶山区的生态环境脆弱性进行了综合的半定量评价。评价结果将其生态环境分为5类:极端脆弱区、严重脆弱区、中等脆弱区、轻度脆弱区、潜在脆弱区,并针对各脆弱区的特点提出相应的生态防治对策。

漓江流域近15年遥感植被覆盖度f_(veg)变化特征

为研究漓江流域近15年植被覆盖度变化情况,以1991、2000、2006年3个时相的TM/ETM+影像为基础,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型对漓江流域植被覆盖度进行估算,分析了植被覆盖度时空变化特征;结合研究区地质数据,进一步分析地质条件对植被覆盖度的影响。结果表明:①受气候和人类活动的影响,1991—2000年漓江流域植被覆盖度有所增加,表现为高和较高植被覆盖区面积增加,中度、较低和低植被覆盖区面积减少;2000—2006年漓江流域植被覆盖度略有降低,表现为高植被覆盖区面积减少,较高和中度植被覆盖区增加,较低和低植被覆盖区面积减少;②由于地质条件的影响,非岩溶区的平均植被覆盖度高于岩溶区,两者的变化趋势与流域整体变化基本一致;③从空间分布上看,1991—2006年漓江流域植被覆盖度的变化较显著。

基于SPOT 4－VGT的珠江流域植被覆盖时空变化特征

基于1998—2012年长时序SPOT 4-VGT归一化植被指数数据,在数据预处理的基础上,运用标准差和趋势分析法对珠江流域植被覆盖时空分布特征、波动特征和变化趋势进行了分析。结果表明:(1)1998—2012年,珠江流域月最大NDVI季节变化较明显,峰值出现在9月、极小值出现在2月,月均值为0.578,年最大NDVI均值整体呈上升趋势;在空间上,流域年最大NDVI均值为0.740,植被覆盖整体状况良好,但存在明显的空间分布差异。(2)1998—2012年,珠江流域NDVI的标准差存在明显的空间差异,年际波动较大的3个区域分别为珠江源喀斯特地区、流域中部广西盆地内的喀斯特地区和珠江三角洲地区。(3)近15年来,珠江流域年最大NDVI整体呈增长趋势,局部地区恶化。改善区域合计占总面积的57.29%,退化区域占总面积的9.20%,基本不变区域占总面积的33.51%。

西南岩溶区NDVI时空变化及其与气候因子的关系

利用1998—2012年SPOT NDVI数据和气象站点的温度和降水数据,采用趋势分析和相关分析法,研究了我国西南岩溶区NDVI时空变化特征,并分析了NDVI与气候因子的关系。结果表明:(1)近15年来,西南岩溶区NDVI变化整体呈显著增加趋势,增速为0.052/10a,9月份NDVI达到最大值,2月份降到最小值;NDVI增加的区域占97.13%,其中显著增加(p<0.05)的区域占17.60%,减少区域占2.87%,显著减少(p<0.05)占0.35%。(2)从年际变化来看,NDVI与温度和降水量的相关系数各异,其中42.75%的地区NDVI与温度呈正相关,57.25%区域呈负相关;20.15%的地区NDVI与降水量呈正相关,而79.85%区域呈负相关,说明温度对研究区植被生长的影响大于降水量。(3)从年内变化来看,NDVI与当月温度和降水量的相关系数高于年际,91.62%的NDVI与当月温度呈正相关性,其中显著正相关(p<0.05)约占75.94%;94.29%的NDVI与当月降水量呈正相关,其中显著正相关(p<0.05)约占51.05%;表明水热因子的季节变化对植被生长影响更大。NDVI受前1个月温度和前2个月降水量的影响最显著,表现出明显的滞后效应。

广西都安县石漠化景观格局的尺度效应

以都安县2007年LANDSAT TM影像为数据源,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型估算了研究区的植被覆盖度,根据石漠化与植被覆盖度的对应关系,反演了石漠化景观信息。从景观水平上选取7个常用的景观指数,定量分析了景观指数随粒度和幅度变化的基本规律。结果显示:1不同景观指数随粒度变化的响应特征不同,除Shannon多样性指数(SHDI)和均匀度指数(SHEI)外,其余指数对粒度变化较敏感;2当幅度<5(实际8 km)时,大部分指数随幅度变化具有随机性,当幅度>5(实际8km)时,周长-面积分数维数(PAFRAC)对幅度变化不敏感,其他指数都表现出明显的幅度效应;3空间粒度和幅度两方面都说明石漠化景观格局具有尺度依赖性。

1999-2019年西南喀斯特地区NDVI时空变化及其气候驱动

[目的]西南喀斯特地区生态环境脆弱,对其植被覆盖变化及气候驱动机制进行研究具有重要意义。[方法]基于1999-2019年SPOT NDVI数据和同期209个气象站点的气温和降水数据,采用Theil-Sen+Mann-Kendall趋势分析法、偏相关分析和复相关分析法,探讨西南喀斯特地区NDVI时空变化及其气候驱动。[结果]1999-2019年西南喀斯特地区NDVI呈显著上升趋势,整体植被覆盖较好;NDVI变化主要以极显著上升趋势为主,仅5.73%的地区呈退化趋势。NDVI与气温和降水整体上均呈正偏相关关系,气温对NDVI的影响强于降水,且存在空间差异性。NDVI与气温和降水的复相关显著性通过0.05,0.01水平的面积分别占15.12%,5.68%;NDVI主要受气温驱动,占研究区面积的13.90%,其他气候因子驱动类型占比均未超过3%。[结论]揭示了西南喀斯特地区植被覆盖的时空变化特征,明确了气候因子对植被覆盖变化的驱动机制。

基于MODIS NDVI的广西喀斯特石漠化演变特征

为了研究广西喀斯特石漠化演变特征,选择2000,2004,2008,2012年MODIS NDVI数据,结合研究区的土地利用数据和土壤数据,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型估算了研究区的植被覆盖度,根据石漠化与植被覆盖度的对应关系,反演了研究区不同时相的石漠化信息,分析了石漠化总体演变特征、演变轨迹,并探讨了石漠化演变与环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的关系。结果表明:1)2000—2012年研究区石漠化面积总体呈先迅速减少后又略有回升的趋势,石漠化改善与恶化并存,石漠化演变动态度最快的为轻度石漠化,动态度为3.73%;2)13a间,石漠化演变轨迹为改善型的面积占喀斯特总面积的11.60%,反复型的占9.54%,恶化型的占3.69%,4个研究时段均为石漠化的面积仅占1.59%,改善面积大于恶化面积;3)石漠化演变过程受环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的共同影响。

滇黔桂岩溶区NDVI变化及其与气候因子的耦合关系

利用1998—2012年SPOT NDVI数据和气象站点的温度和降水数据,采用趋势分析和相关系数法,研究了滇黔桂岩溶NDVI时空变化特征,并分析了NDVI与气候因子的关系。研究表明:(1)近15年来,滇黔桂岩溶区NDVI年际和季节变化均呈增加趋势;(2)从年际变化来看,NDVI与温度呈正相关的站点略多于负相关的;而NDVI与降水量呈正相关和负相关的站点基本相当,说明温度对研究区植被生长的影响略大于降水量;(3)从年内变化来看,春季和秋季NDVI变化受降水量影响较大,而冬季受温度影响较显著;不同季节温度和降水量对植被NDVI变化的综合作用具有差异性;生长季NDVI受当月水热因子的影响较大,没有表现出明显的滞后效应。

Landsat TM在山区生态环境动态监测中的应用——以广西兴安县为例

以广西兴安县为研究区,采用多时相陆地卫星遥感数据,通过不同波段组合,以及归一化差异植被指数(NDVI)、数字高程模型等,详细分析了各地表地物光谱特征和空间特征,以分区分类为主导思想,采用决策树方法进行分类,得到了具有较高精度的分类结果图.并基于不同时相分类结果的变化检测,定量分析了研究区生态环境的动态变化.结果表明,自1991年至1999年近10年间,研究区植被退化,耕地大量减少,水体、荒草地、城区用地增加,兴安县的生态环境处于逐步退化状态.

IHS变换与小波变换相结合的ETM+影像融合技术

多分辨率影像融合技术已广泛应用于遥感影像处理方面,针对ETM+多光谱影像和全色影像融合中存在的光谱失真现象,提出了一种改进的ETM+影像融合方法。该方法首先对多光谱影像进行IHS变换;然后将全色影像进行小波分解,利用亮度分量替换小波分解后的近似分量,进行小波逆变换得到新的亮度分量;最后进行IHS逆变换得到融合影像。试验结果表明,融合后的影像在保持多光谱信息和提高空间分辨率上均能获得较好的效果。

1998-2012年中国西南岩溶区植被覆盖时空变化分析

基于1998—2012年长时间序列SPOT-VEGETATION植被指数数据集,采用最大值合成法、变化矢量分析法、一元线性回归变化斜率法和Mann-Kendall非参数检验法对我国西南岩溶区植被覆盖的时空变化进行了分析。结果表明:(1)SPOT-VEGETATION植被指数数据可以较好地在宏观尺度上监测西南岩溶区的植被覆盖状况;(2)1998—2012年,西南岩溶区NDVI年均最大值呈上升趋势,整体上植被覆盖情况得到改善,约71.85%的区域植被覆盖情况得到不同程度的改善,主要集中分布在贵州、云南和广西;局部地区植被覆盖情况恶化,主要分布在四川、云南;基本不变的区域约占总面积的27.62%;(3)近14a的变化矢量分析结果显示高变化和中变化的区域合计占54.17%,两个7a相比,1999—2005年的变化大于2006—2012年,前者是后者的1.82倍;(4)变化斜率法和MannKendall非参数检验法对西南岩溶区植被覆盖状况的分析结果基本一致。

一种MapGIS到ArcGIS数据转换方法

MapGIS和ArcGIS是目前国内地理信息系统及相关各行业广泛采用的GIS平台,实现二者之间的数据格式转换对数据共享具有重要意义。本文在分析MapGIS和ArcGIS两种软件各自数据格式的基础上,结合"中国可溶岩类型图"专题数据的格式转换,提出了一种将点、线、面三类要素从MapGIS向ArcGIS格式转换的方法,并讨论了转换过程中存在的主要问题及相应的解决方法。

“地理信息系统原理”实践教学改革探讨

实践教学是培养学生的实践动手能力、理解和巩固课程理论知识的重要环节。根据作者多年从事地理信息系统原理（Geographical Information System,GIS）实践教学的经验,以桂林理工大学为例,分析该课程实践教学中存在的主要问题,研究探讨了实践教学改革的思路与措施,以期为GIS人才培养提供参考。

基于PCA、SFIM、MLT算法的ETM+影像融合

采用PCA、SFIM和MLT3种融合算法对ETM+影像进行融合,并从融合影像的光谱质量、空间结构信息和分类精度等方面对融合方法进行评价.结果表明,SFIM融合法的光谱质量最高,PCA融合法具有最高的高频空间结构信息融入度,MLT融合法具有最高的分类精度,3种融合影像的分类精度都较原始影像的分类精度有所提高.

基于亮度相关系数的ETM+影像融合

传统的影像融合方法对ETM+多光谱影像和全色影像融合往往存在一定的光谱失真现象,提出了一种基于亮度相关系数的影像融合方法,能够提高融合影像的光谱保真度。该方法首先对多光谱影像进行IHS变换,将全色影像与亮度分量进行直方图匹配;其次,对亮度分量和新的全色影像分别进行小波分解,以分解后近似分量的相关系数作为权值,对两个近似分量图像进行加权融合,得到新的近似分量;然后,进行小波逆变化得到新的I分量;最后,通过IHS逆变化得到融合影像。试验结果证明,该方法得到的融合影像,不仅能够有效地保持全色影像的空间细节信息,而且能很好地保留多光谱影像的光谱信息。

西南喀斯特核心分布区植被对极端气候的响应

为了探究植被变化与极端气候之间的关系,以西南喀斯特核心分布区为研究对象,基于1982~2019年NDVI数据和气象站点日气温和降雨数据,选择气候变化监测和指标专家组(ETCCDI)定义的极端气候指数,运用趋势分析法和相关分析法探讨了NDVI和极端气候时空变化及其响应机制.结果表明:1982~2019年西南喀斯特核心分布区NDVI总体(83.13%)呈显著上升趋势,仅少部分地区(0.51%)呈下降趋势.极端气候指数中,表征极端高温的指数在时间和空间上都呈显著(P<0.05)增加趋势,表征极端低温的指数在时间和空间上(P<0.05)都呈显著下降趋势,而极端降水指数变化趋势不显著(P>0.05).年尺度上,西南喀斯特核心分布区NDVI与极端降水和极端气温暖指数呈正相关,而与极端气温冷指数呈负相关;NDVI与7个具有显著关系(P<0.05)的极端气温指数(TN90P、TX90P、TNX、TXX、TN10P、TX10P、TNN)的相关性在空间上表现出明显的异质性.表征极端气温频率的TN90P、TX90P和TN10P三个指数是影响不同植被生长的主要因子.研究结果对于喀斯特地区生态保护与治理具有一定的指导意义.

基于MOD16的珠江流域蒸散量时空分布特征

基于2000-2014年的MOD16遥感数据集,分析了珠江流域15年间蒸散量(ET)的年际、年内变化过程及空间格局,结合Theil-Sen中值趋势分析法及Mann-Kendall检验法,对流域内ET的变化趋势进行分析,并探讨了不同地表类型ET的差异性变化特征。研究表明:流域内ET年际波动较大,在941.0~1002.9 mm/a。ET的年内分布呈现单峰型分布,并有较明显的季节差异;多年平均ET整体呈现东高西低、南高北低的空间分布格局,四季平均ET差异较显著,表现为夏季>秋季>春季>冬季;年际ET_Sen的趋势度介于-57.3~44.2,ET整体处于轻微增加状态。不同土地利用类型的年均ET大小为林地>草地>灌木>耕地>荒地,且荒地ET年际波动明显。研究结果对珠江流域水资源合理利用、生态环境改善及旱涝灾害监测预警等有着重要的实践参考意义。

基于SPOT NDVI的广西植被变化趋势分析

基于1998—2012年长时序SPOT VEGETATION归一化植被指数数据,采用一元线性回归分析法和Mann-Kendall非参数检验法对广西植被变化趋势作了时空分析。结果表明:1998—2012年,广西年最大化NDVI均值总体呈上升趋势,植被覆盖状况以良好区域占主导地位,其中较高植被覆盖区域占广西区总面积的73.08%,而低植被覆盖区域仅占1.18%。年最大化NDVI变化趋势以改善为主,局部地区恶化,其中97.86%的地区植被得到改善,严重退化区域约占0.57%。Mann-Kendall趋势分析结果表明,广西植被覆盖总体呈增加趋势,与一元线性回归法分析结果一致。

Oracle 10g拓扑数据模型对象一体化编辑的实现与应用

本文介绍了Oracle 10g拓扑数据模型中基本元素和拓扑实体两种对象间的构成关系,提出了依据内部映射关系实现模型对象一体化编辑的思路,分正向和逆向两个一体化编辑过程,解决了单方面编辑其中一种对象产生的拓扑实体对象构成成分或拓扑关系正确表达、冗余数据出现、编辑不完整或不能完成等问题。给出了应用实例和实现关键技术。实践证明,这种一体化的编辑,能有效的保证模型对象编辑的一致性与正确性。

GIS专业人才培养模式研究

本文针对当今社会的发展对GIS人才提出更高要求的状况,提出了由理论基础知识层、专业知识层、专业应用扩展层构成的"三层多模块"GIS专业人才培养体系,改变了传统的线性课程教育流程。该体系注重学生"多样化"、"综合化"和"特色化"培养,创造整体素质优良的应用型GIS技术人才。