基于MODIS影像的湖泊动态变化遥感监测——以巴里坤湖为例

利用2005-2008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,对巴里坤湖区面积进行了计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,结果表明:随着温度和降水的季节性改变,巴里坤湖面积呈现周期性变化,自11月下旬湖区进入结冰期直至次年3月中下旬逐步解冻,5-6月湖区面积出现第1次峰值,为融雪积水,7-8月也会出现一次峰值,为降水所致。

巴里坤草原面积动态及其气象因素分析

利用2003-2012年7月巴里坤250m分辨率的EOS/MODIS卫星影像数据,通过预处理、几何校正计算归一化植被指数(NDVI);利用巴里坤1∶250 000的土地类型分类图,在GIS支持下,提取巴里坤近10年的草地NDVI信息数据,并以2003年巴里坤草地NDVI为本底数据,计算巴里坤草地面积的动态变化,结合相应年份的气象数据进行分析。结果表明,巴里坤高覆盖草地面积保持相对稳定;中覆盖草地面积年际间变幅较大;低覆盖草地与荒漠化草地在面积上呈现明显的此升彼降的关系。说明两者之间存在明显的相互"转化"关系:若降水充足,则荒漠化草地向低覆盖草地转化;若降水不足,则低覆盖草地退化为荒漠化草地。降水和气温是影响巴里坤草地生长的两个重要气象要素,尤其是4-6月的降水将直接影响当年草产量。

哈密地区绿洲植被遥感监测及其变化原因分析

植被作为生态环境的重要组成部分,是人类生存环境变化的一个敏感指示变量。选取2002-2005年连续4年7月份的MODIS 250 m×250 m的遥感影像,在EOS/MODIS资料接收处理系统、卫星遥感应用系统平台以及MAPGIS6.5的支持下,通过预处理、几何校正、归一化植被指数(NDVI)提取以及最大值合成,对东疆哈密地区的植被盖度进行了计算,并按NDVI值的大小将地表植被分为3类,计算出了不同植被覆盖的面积,比较了逐年不同盖度植被的面积变化,结合哈密地区的资源分布图进行比较,研究表明:哈密地区2002-2005年低覆盖的植被盖度减少较快,且该区域大多为牧草地,这也说明在那些原本就是低植被覆盖的牧草地区域,脆弱的生态环境正遭受到不断的破坏,正在走向沙化、荒漠化,这主要是由于降水量、人为因素以及载畜量所造成的。

北疆地区地表湿润指数变化分析

通过计算北疆1971—2008年逐月的地表湿润指数,并参照气候标准值的做法,以1971—2000年月湿润指数的30a均值数据作为参照标准,得出:北疆月湿润指数30a均值数据反映出北疆湿润指数呈现出较大的时空变化;北疆月湿润指数30a均值时空分布不均:空间分布上,地域差异较为明显;时间分布上,6—9月湿润指数普遍偏低,8月湿润指数呈现最低,较为干旱;北疆月湿润指数30a均值反映出春季较为干旱,对春耕不利;夏季湿润指数较低,不利于植物生长发育;借助30a均值为参照标准可进行不同年份同期数据与30a均值数据的比较,可作为反映生态环境变化的指标以及判断旱情状况的参考标准,为科学合理的进行生态环境变化监测提供服务。

基于ENVI的巴里坤草地动态变化信息提取及分析

利用250 m的EOS/MODIS数据,结合1:250 000的土地利用分类图,借助ENVI软件对巴里坤草地变化进行研究,制作掩膜,剔除巴里坤的非草地NDVI信息,只保留草地的NDVI信息,提取巴里坤县2003—2012年连续10 a的草地NDVI信息数据,并以2003年巴里坤草地NDVI为本底数据,计算巴里坤草地面积的动态变化。结果表明:巴里坤草地NDVI差值动态变化较大的主要发生在区间[0.001,0.1)与(-0.1,-0.001],两区间面积合计能占到巴里坤草地面积的90%以上;其次位于区间[0.1,0.2)与(-0.2,-0.1],两区间面积合计占比不到巴里坤草地面积的6%。表明其年际间发生的变化是以微幅变动为主,其发生区域主要集中在覆盖度较低的荒漠化草地和低盖度草地;NDVI差值动态变化发生较大范围变化的面积占比并不大,表明当地的草地生态系统具有一定的相对稳定性。草地NDVI的差值动态变化更能体现出局部区域的细微变化。

巴里坤绿洲1960—2006年湿润指数变化

地表湿润指数能较客观地反映某一地区的水热平衡状况,是判断某一地区气候干旱与湿润状况的良好指标。通过计算巴里坤1960—2006年逐旬的地表湿润指数,得出:(1)巴里坤历年月平均湿润指数介于0.2与0.5之间,较为干旱,尤其是在植物生长季节,湿润指数较低,对当地农作物和牧草的生长发育造成一定影响;(2)自90年代以来,该区气温和降水增幅明显增大,但湿润指数却呈现逐渐减小的趋势,表明该区域干旱程度随着气温的升高在逐渐加大,增温效应大于降水效应;(3)湿润指数时间分布不均,春夏季较低,秋冬季较高;(4)湿润指数可以作为反映生态环境变化的指标,为科学合理的进行生态环境变化监测提供服务。

精河县气象因子对艾比湖湖水面积变化的影响分析

利用2005—2009年250 m×250 m的EOS/MODIS卫星资料,对艾比湖湖水进行水体判识与面积计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,与周边气象台站同期气象因子进行了统计分析。结果表明:精河县气象因子变化对艾比湖湖水面积产生的影响较其它气象站点明显;影响艾比湖湖水面积变化的气象因子较多,其中主要有降水、风速和相对湿度影响,而与降水和风速有较好的主成分线性回归关系。

南疆地区地表湿润指数变化分析

她表湿润指数能较客观地反映某一地区的水热平衡状况,是判断某一地区气候干旱与湿润状况的良好指标。通过计算南疆1971——2008年逐月的地表湿润指数,得出:(1)南疆湿润指数30年标准值介于0.01与0.40之间,较为干旱,尤其是在植物生长季节,湿润指数较低,对当地农作物和植被的生长发育造成一定影响;(2)南疆湿润指数30年标准值的时空分布不均,春季干旱,对春耕不利;夏季有所回升,有利于植物生长发育;(3)南疆湿润指数时空变化在短期内存在剧烈性变动;(4)湿润指数可以作为反映生态环境变化的指标,为科学合理地进行生态环境变化监测提供服务。

艾比湖湖区水域面积动态变化研究

利用2005-2009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了计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,结果表明:1.艾比湖有着显著的季节性变化,由春到秋,艾比湖湖区水体面积总体呈现逐渐减少的趋势;2.从年际变化来看,自2005-2009年,艾比湖湖区水域面积也呈现逐年减少的趋势,年平均值由2005年的807.97 Km2逐渐缩减为2009年的498.84 Km2,湖区水域面积缩小明显;3.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;4.从2005-2009年五年内监测到的艾比湖湖区水域面积旬平均最高峰出现在四月中旬,且五月下旬湖区面积会出现次高峰,旬平均最小值出现在十月上旬。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。

新疆地区土壤湿度遥感监测初探

通过对2005年6—8月新疆地区的MODIS影像数据的处理,在考虑到植被影响的条件下,利用植被指数订正的热惯量法进行土壤湿度的计算,对新疆地区土壤湿度的监测进行了一些初步的探究,结果表明,该方法所反映的情况与实际情况基本一致。

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.

巴州植被盖度的变化和状况评价

利用2004和2005年4￣9月250×250m分辨率Modis资料,计算了巴州绿洲区域的植被盖度。巴州2005年植被盖度与2004年同期相比,低盖度植被面积变化较大,中、高盖度植被面积相对较稳定。在低盖度植被变化中,1级负变化比较明显,说明低植被覆盖地区生态环境脆弱,植被的生长不稳定,需要加大保护力度。

遥感监测土壤湿度综述及其在新疆的应用展望

土壤湿度在全球水循环运动中扮演着非常重要的角色,是水文、气象和农业研究中的重要参数,国内外都极为重视对土壤湿度的研究。国外利用可见光、红外、热红外、微波遥感监测土壤水分已有三、四十年的历史,随着研究的深入和技术的发展,现已形成地面、航空、航天、多星的立体干旱遥感监测格局。国内遥感监测土壤湿度的方法主要有微波遥感、热红外遥感、距平植被指数法、植被供水指数、作物缺水指数等方法。本文通过对国内外已有的土壤湿度遥感监测方法的介绍和总结,对比分析了各种方法的原理、适用领域及其研究进展,并针对新疆的具体情况,认为借助Mod is影像进行新疆地区土壤湿度的监测是较为可行的一种方法。

基于MODIS资料的新疆土壤水分遥感应用研究

以新疆2005年4-8月土壤墒情数据和MODIS卫星遥感数据为基础,通过对主要农作物生长季内NDVI变化、不同层次土壤相对湿度与地表亮温日较差的相关分析,构建了土壤相对湿度回归模型。所有模型均通过0.01水平的F检验。分析得出:新疆5月下旬以前利用热惯量法监测土壤墒情精度在81%以上,6月上旬-8月下旬单纯使用热惯量法监测土壤墒情精度不够理想。

巴里坤草场不同草地类型MODIS-NDVI的时空变化

利用EOS/M0DIS卫星遥感数据,以2005、2006年4-10月的NDVI月度变化和野外实测样方数据为例,分析了巴里坤草场高寒草原类、温性草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠草原类和低平地草甸类等5种草地类型的植被指数(NDVI)在各个生长阶段的变化。结果表明,5种草地类型在生长季(4-10月)的NDVI数值由大到小依次为:低平地草甸、高寒草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原;低平地草甸、高寒草原、温性草原和温性荒漠草原的全年最大值出现在7月,温性草原化荒漠年最大值出现时间不稳定。

乌-昌地区近50a湿润指数变化特征分析

湿润指数是农业和农业气候区划中的重要参考指标,能客观地反映某一地区水热平衡状况,是评价地表干湿状况的重要指标。基于乌-昌地区9个气象站点的历史气候数据,分析了1963—2012年该地区湿润指数的变化特征。结果表明,过去50 a间,乌-昌地区湿润指数表现为中间高、两头低,总体略上升趋势;同时湿润指数随季节变化明显,冬春季较高,夏秋季较低。

和静草地覆盖度变化遥感监测及分析

选取2004年和2005年4-10月的MODIS 250 m×250 m的遥感影像,在EOS/MODIS资料接收处理系统、卫星遥感应用系统平台以及MAPGIS6.5的支持下,通过预处理、几何校正、归一化植被值指数(NDVI)提取以及最大值合成,主要对巴音郭楞蒙古自治州北部的和静县的植被盖度进行了计算,并按ND-VI值的大小将地表植被分为3类:低植被覆盖,0.1-0.3;中植被覆盖,0.3-0.6;高植被覆盖,0.6-1.0。在C++环境下计算出了不同植被覆盖的面积,并结合2004年7月的实地的样方测量,在SPSS统计软件中将2004年的理论数据与实测数据进行了相关分析,结果表明:在选取的18块样地的54个样方中,在置信度为0.01的条件下,相关系数达到了0.695。说明在新疆利用MODIS数据进行大尺度的植被动态监测较为可行、可信。

伊犁地区近35年冬季积雪变化特征分析

通过对伊犁地区8个气象地面观测站35a(1971—2005年)11—3月逐旬的冬季最大积雪深度、积雪日数、降水量和平均温度的统计分析,结果表明:伊犁地区冬季降雪的时间、空间分布不均,最大降雪发生在新源;平均雪深最大的是伊宁县,最小的是特克斯县;冬季积雪日数变化相对比较稳定;冬季降雪与平均温度存在着很好的响应关系。在SPSS中对冬季的平均温度与平均降水和平均雪深进行相关分析,发现平均雪深、平均温度和平均降水为显著正相关。

基于3S技术的生态环境质量监测与评价方法研究

在《生态气象观测规范(试行)》、《生态质量气象评价规范(试行)》、《生态监测指标体系》等规范性文件的基础上,结合新疆的实际情况,基于3S技术,利用CBERS和EOS/MODIS卫星数据结合前期相关专业调查成果和数据以及社会经济发展数据,研究并构建了一整套生态环境质量监测与评价的指数,如湿润指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、灾害指数、生物丰度指数和污染负荷指数等。在此基础上,分别建立了生态质量气象监测模型与评价标准以及生态环境综合监测模型与评价标准。

巴里坤植被覆盖动态变化及气象因素分析

利用2003-2010年5 10月巴里坤250 m分辨率的EOS-MODIS卫星影像数据,通过预处理、几何校正、NDVI计算以及最大值合成,并计算植被盖度,依照盖度值将地表植被总盖度划分为高、中、低覆盖三类,得到连续8 a巴里坤植被盖度的动态变化:植被总盖度在16%～44%范围内波动,2007年植被盖度相对较高,2005年相对较低;植被在空间上分布不均,主要集中在南部的沿天山一带,北部区域植被覆盖较少,南部沿天山一带植被覆盖度明显高于北部。对气温、降水与植被盖度相关性分析结果表明:高盖度植被、中盖度植被变化与温度、降水呈显著相关,低盖度植被变化与温度、降水无相关性。