基于Landsat和MODIS数据融合的农牧区NPP模拟

天山北坡是中国重要的农牧业发展基地,利用遥感数据准确获取植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP)的时空信息,对于合理分配农牧业草地资源具有重要意义。由于受到天气影响及卫星传感器受到时间分辨率和空间分辨率的限制,获取既具有中空间分辨率、又具有高时间分辨率的遥感数据比较困难。本文基于中空间分辨率Landsat 8 OLI数据与高时间分辨率MODIS数据,采用遥感数据时空融合STARFM算法,获取中空间分辨率和高时间分辨率序列的遥感数据,以天山北坡中段区域为实验区,结合CASA模型,对区域内植被NPP进行模拟。结果表明,2016年内8个时期,融合后的NDVI数据与对应时刻的Landsat 8 OLI NDVI数据的相关系数不小于0.759,偏差在0.0062~0.0094之间,均方根误差在0.074~0.135之间;利用融合数据与CASA模型协同模拟的NPP具有良好的空间细节信息,NPP模拟值与野外实测值决定系数R^2为0.8601,表明两者具有较好的相关性。本研究为多源遥感影像融合技术与光能利用率模型协同模拟NPP提供了新的思路。

气候变化和人类活动对天山北坡净初级生产力变化的影响

天山北坡是中国农牧业发展基地,也是“一带一路”开发重点区域。气候变化和人类活动是影响天山北坡净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的2个重要因素,定量评估气候变化和人类活动对天山北坡草场可持续性利用具有重要意义。该研究采用MODIS C6遥感数据、气象数据和野外实测数据,分析2004-2015年气候变化和人类活动对天山北坡NPP变化的影响。结果表明:2004-2015年天山北坡实际净初级生产力(Actual Net Primary Productivity,NPPA)介于128.67~170.49 g/(m^2·a)之间,总体呈现增加趋势;西部区域NPPA年均值最高,天山北坡NPPA的主要供给区是中西部区域。天山北坡不同区域年均温度及降水量呈现明显差异,降水对NPPA的影响大于温度。同时,人类活动对NPP的影响(Human Activities on Net Primary Productivity,NPPH),总体上由负作用逐渐向正作用转变,正作用增强区域主要分布在奇台县、木垒县和天山北坡东部部分地区,负作用逐渐增强区域主要分布在奎屯市及乌苏市部分地区。