基于无人机高光谱影像的NDVI估算植被盖度精度分析

研究波段参数对NDVI估算植被生物物理参数的影响,对于提高NDVI在植被覆盖变化监测中的应用精度具有重要意义。采用无人机载Resonon Pika XC2高光谱仪获取的人工草地高光谱影像,分析红光和近红外波段位置移动与宽度变化对NDVI的影响,评估NDVI对植被盖度的敏感性和植被盖度估算精度。结果表明:波段位置固定时红光和近红外波段宽度扩展对NDVI及其敏感性影响不大,窄波段NDVI估算植被盖度的精度优于宽波段。红光和近红外波段位置向长波方向移动时对NDVI及其敏感性有不同程度的影响,随着敏感性增强NDVI抗扰动性降低,估算植被盖度的精度有所下降。窄波段NDVI的灵敏度系数及其与植被盖度线性拟合的R^(2)波动剧烈,植被盖度估算的位置稳定性较差。10 nm NDVI在不同位置处取得了较高的盖度估算精度,R^(2)最大值为0.83。4种主流卫星影像计算的宽波段NDVI对于高植被覆盖区盖度反演具有良好的适用性,但与窄波段10 nm NDVI相比其盖度反演精度仍然有一定程度的衰减。研究结果可为NDVI精确反演植被参数提供科学参考和依据。

榆林市土地利用/覆被时空格局变化及退耕还林工程对其的效应

本文利用1980s(20世纪80年代末)、2000年和2020年中国土地利用/土地覆盖遥感监测数据,通过土地利用转移矩阵和土地覆被状况指数,探究了榆林市土地利用类型变化规律,并分析退耕还林工程对其的效应。结果表明,榆林市最主要的土地利用类型是草地、耕地和未利用地。1980s—2020年间,研究区内土地利用类型面积绝对变化量排序依次为:未利用地>草地>建设用地>耕地>林地>水域。耕地面积出现了先增加后减少、未利用地减少及林草地面积增加的现象,与退耕还林工程密切相关;建设用地面积在1980s—2000年间缓慢增加,2000年后显著增加,与城镇化发展的过程相符;水域面积的持续减少主要受自然因素的影响。榆林市1980s、2000年、2020年覆被状况指数均值分别为47.00、49.55和51.06,均属于3级水平,覆被状况指数保持持续上升趋势。榆林市土地利用类型变化受自然因素和社会因素共同影响,其中退耕还林工程和城镇化发展占主导地位。

风沙土整治区不同林地覆被对土壤特性的影响

为了了解风沙土整治区不同林地覆被下的土壤特性,为沙地整治后的林木选种提供决策依据,在砒砂岩整治风沙土的工程项目中,按整治后5、10和15 a的年限分别采集表层(0~20 cm)土样,测定其土壤密度、含水量、有机质和碳酸钙。结果表明,在风沙土整治区,不同林地下土壤密度和碳酸钙的大小为:天然荒草地>柠条>沙棘,其中,沙棘的土壤密度比柠条小3.10%,比荒草地小10.04%;沙棘的土壤碳酸钙质量分数比柠条小13.82%,比荒草地小37.66%。不同林地下土壤含水量和有机质质量分数大小为:沙棘>柠条>天然荒草地。其中,沙棘的土壤含水量比柠条大21.71%,比荒草地大96.68%;沙棘的土壤有机质质量分数比柠条大9.48%,比荒草地的大55.64%。随着整治后林木种植年限的增加,其土壤密度和有机质质量分数均增加,土壤含水量以整治后10 a的最大,而土壤碳酸钙质量分数随整治年限的增加而降低。综上,林木的种植对砒砂岩整治风沙土后的土壤结构状况有所改善,其中又以种植沙棘为宜。

毛乌素沙地蒸散发时空分布及影响因素分析

毛乌素沙地存在水资源短缺和生态环境脆弱的问题,探究其蒸散发时空格局可为区域水资源开发利用和生态环境保护提供依据。基于2000-2019年MOD16数据分析毛乌素沙地蒸散发(evapotranspiration,ET)年际变化及其空间分布特征,选取气象数据、植被指数和土地利用/土地覆盖数据,通过趋势和相关系数分析其对ET的影响。结果表明:毛乌素沙地ET在空间上表现出显著的区域差异性,整体呈西北低、东南高的分布规律,2000-2019年的均值为258.8 mm;2000-2019年毛乌素沙地ET呈快速上升趋势,平均变化速率为6.87 mm·a^(-1);ET与降水量相关系数为0.74,与气温无明显相关性,不同土地利用/覆被的ET存在明显差异性;ET与归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)空间分布和年际变化曲线一致,二者全区域决定系数为0.6288。在降水量、土地利用/覆被、NDVI等因素共同影响下,2000-2019年毛乌素沙地ET明显增加,其中降水量是毛乌素沙地气候条件的主要因素,NDVI是影响同一时期ET的重要因素。该研究为毛乌素沙地生态水源涵养与保护提供理论基础和科学依据,对研究区落实水资源管理制度和生态环境保护政策具有重要的指导意义。