基于MODIS-NDVI的中老缅交界区近16年植被覆盖时空变化特征

【目的】探讨中国、老挝、缅甸三国交界区2000—2015年植被覆盖的时空分异和演化趋势,为区内植被的科学管理和有效保护提供参考。【方法】基于中老缅交界区近16年MODIS-NDVI时序数据,借助3S技术以及均值、趋势、变异系数、Hurst指数等统计学相关方法,从多层次多角度探究区内植被覆盖的时空格局、演化规律、空间变异、可持续性及未来演化趋势等特征。【结果】NDVI年均最大值和最小值分别出现在2013(0.7794)和2002年(0.7259),整体呈增加趋势,增速表现为每10年增加1.05%;NDVI月均值以3和9月为折点,呈“S”形变化特征,其值为0.6986~0.8316,并呈上升趋势,月均增长率为0.50%;区内植被覆盖率较高,16年NDVI均值大于0.6的高植被覆盖区占比97.45%,多集中于热带雨林连片分布的山区,低于0.6的区域仅占2.55%,以各国境内主要城市中心及其外围、山区大面积裸地和澜沧江-湄公河流域沿线等区域为主;区内NDVI随海拔增加表现出持续降低趋势,高值区(NDVI≥0.6)多集中于1500m以下的中低海拔地区;2000—2015年,NDVI时间序列呈改善、退化和不变等变化趋势的区域分别占54.06%、15.62%和30.32%,其变异系数为0.0244~0.4688,空间分布上表现为较低波动变化区域>低波动变化区域>中波动变化区域>较高波动变化区域>高波动变化区域,低波动和较低波动变化区域占比合计78.49%;NDVI时间序列呈退化区域与呈高波动变化区域具有较明显的空间一致性,多集中于城镇、交通要道等建设用地以及山区大面积裸地等地区;未来,区内植被覆盖将延续过去16年变化趋势的区域占57.15%,与过去16年变化趋势相反的区域占41.09%;结合空间变化趋势特征,发现研究区未来将有39.63%、29.83%和28.98%的区域植被覆盖分别向良性、不变和恶性方向发展,1.56%的区域发展趋势不确定。【结论】中老缅交界区植被覆盖整体较好,16年来,区内植被覆盖随时间(年际、月际)变化幅度较小,并在此基础上整体呈现增加趋势,植被发展前景良好;然而,以建设用地和裸地为主的部分区域,其植被覆盖未来将出现退化趋势。区内各国应合理规划经济发展,节约、集约利用土地资源,并因地制宜地开展植树造林、退耕还林还草等生态修复工作,以促进区域生态环境的良性发展。

基于Google Earth Engine的中老缅交界区橡胶林分布遥感提取

天然橡胶林作为东南亚地区主要的经济林和关系国计民生的一种重要战略物资,对当地社会经济发展和环境保护发挥着重要作用。目前对于中、老、缅交界区的橡胶林空间分布情况、分布面积和演变特征等方面相关信息缺乏相应的研究,严重限制了中国农业上关于橡胶产量消费、贸易以及储备。此外,针对橡胶林的时空大尺度的监测主要是采用长时间序列的中低分辨率影像,但此类影像存在大量的混合像元,严重限制了橡胶提取精度。为解决这些问题,该研究基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用2015-2019年Landsat OLI的多时相遥感影像数据,通过分析橡胶的物候特征,构建分类参数和模型,应用专家知识决策树的分类方法,并结合2015-2019年间每年12月份实地调查数据对橡胶的分类结果进行验证。结果表明基于GEE平台利用橡胶物候信息计算参数的方法提取较大范围研究区内的橡胶林的准确性较高。总体精度为90.32%,Kappa系数为0.87,可满足一般生产需求。截至2019年中老缅交界区橡胶林总面积达126.29万hm^2,其中,西双版纳区域橡胶林面积有52.37万hm^2,缅甸区域橡胶林面积有56.93万hm^2,老挝北部5省橡胶林面积有16.99万hm^2。分析发现在替代政策发展过程中,由于老挝、缅甸实际情况不同而出现政策差异性,导致区域政策发展不均衡。该研究结果表明应用云计算技术可以克服时空大尺度橡胶监测运算能力不足的问题,可为中老缅甸交界地区橡胶合理布局与区域可持续发展提供科学依据和决策支持。