基于GEE的赣州安远县30年植被覆盖度时空变化分析

在谷歌地球引擎(GEE)云平台上,以1991-2021年Landsat影像数据为基础,采用像元二分模型、趋势分析法、赫斯特指数及莫兰指数分析安远县30年植被覆盖度,探究其时空变化特征、空间自相关及未来变化趋势。结果表明,安远县的植被覆盖度在空间上整体水平较高,在研究期30年内,植被覆盖度增加区域占75.48%,退化区域占17.11%,无变化区域占7.41%。赫斯特指数预测未来安远县植被覆盖度将以持续增加为主,研究区整体表现为显著的正空间自相关,呈聚集状态分布。安远县在植被改善方面已取得了显著成果,后期还需重点关注植被覆盖度退化区域与空间自相关异常值区域。

基于遥感监测的天山新疆段草地退化时空特征及其与气候因子的关系

以植被覆盖度作为草地退化的遥感监测指标,基于2001-2020年天山新疆段MODIS NDVI和气象遥感资料,采用像元二分模型、草地退化指数、冷/热点分析、变异系数和相关性分析等方法,分析草地退化时空特征及其与气候因子的关系,结果表明:1)2001-2020年平均草地退化面积占总面积的34.04%,草地退化指数为1.67,处于轻度退化水平。2)空间上,轻度退化草地空间分异特征明显,主要集中分布在天山西部和中段山区,中度退化和重度退化草地面积较小且不集中,95%以上的区域草地植被覆盖度变异系数小于0.2,总体上覆盖度的年际波动小,变化相对稳定。3)2001-2020年草地植被覆盖度受气候因子驱动的区域占总面积的44.23%,主要分布在天山西部和东部,受非气候因子驱动的区域占总面积的55.77%,在山区和南北两侧地势较平缓的区域均有分布,说明非气候因子在天山新疆段草地的变化中起到主导作用。该研究结论可为当地草地资源保护与利用提供科学依据。

博斯腾湖流域草地植被覆盖度时空格局变化及影响因素

草地植被是博斯腾湖流域生态系统的主体,在水生态修复和环境保护中扮演着重要角色,研究草地植被变化规律有助于生态环境保护和草地资源的可持续利用。本研究以博斯腾湖流域草地植被为研究对象,基于Landsat系列卫星1985-2020年8个不同时期的遥感影像数据、数字高程模型和气象数据,采用像元二分模型、一元线性回归趋势分析法和偏相关性分析法对植被覆盖度(FVC)时空格局变化及影响因素进行分析。结果表明:1)博斯腾湖流域草地FVC呈山区高盆地低的地带性分布规律,多年均值约为0.50,整体呈增加的变化趋势,在盆地FVC增加趋势更明显。2)各时期FVC值较高的草地主要分布在海拔2000~3500 m的区域,随着坡度的增加草地植被覆盖面积逐渐减少,在半阳坡和半阴坡FVC大于0.3的草地具有优势分布。3)1985-2020年博斯腾湖流域年平均气温和降水量均有上升趋势,两者与FVC均呈现不显著正相关关系,其中FVC与年平均气温正相关的区域面积占64.72%,主要分布在西部高海拔区域,在东部的焉耆盆地和黄水沟FVC与降水量呈正相关关系,面积在空间上相对集中,占68.70%。该研究可为博斯腾湖流域草地生态环境保护提供参考。

广西壮族自治区植被覆盖度时空变化及多元化因子分析

旨在利用MODIS遥感数据集对研究区19年植被覆盖度的时空变化及多元化因子进行分析,研究表明:(1)广西近19年植被覆盖度整体较高,空间分布呈四周高、中间低的特征;(2)2001-2019年FVC呈上升趋势,且上升趋势的面积占比达到61.50%,上升速率为每10年0.091,且波动变化相对稳定;(3)由气温、降水量与FVC偏相关性结果可知,植被覆盖度与气候因子之间存在相关性,气温以每10年0.38℃的上升速率呈上升趋势,降水量呈缓慢下降趋势,降水量及气温对植被覆盖度的影响存在空间异质性;随着海拔的升高植被覆盖度呈先增后减的趋势;坡向对植被类型的布局影响较大,阳坡主要以林地类型为主,阴坡主要以草地和林地为主;不同坡度植被覆盖变化显著,在坡度≤15°时植被覆盖度较高,当坡度越大时植被覆盖度呈下降状态;(4)随着土地利用类型的变化植被覆盖度有明显差异,转为林地和草地的面积及植被覆盖度都呈逐年增加趋势,耕地植被覆盖度呈先增后降的趋势。

基于多源遥感数据的赣南稀土矿植被覆盖动态监测

为了构建有效的稀土矿区植被覆盖信息提取方法,准确掌握矿区土地治理的动态变化,对矿区周边的生态恢复效果进行评价,以江西省赣州市南部的稀土矿区为研究区,采用像元二分模型和随机森林算法,结合Sentinel-2 MSI和Sentinel-1 C波段雷达数据组成的多源遥感数据集,对稀土矿区的植被覆盖信息进行提取。结果表明:与像元二分模型相比,随机森林算法能更有效地提取矿区的植被覆盖分类结果,且总体精度和Kappa系数分别提高了8.49%和0.05。对2016—2020年矿区植被覆盖的时空变化进行分析得出,稀土矿区裸地面积不断减少,从3246 hm^(2)减少到1779 hm^(2);植被面积呈增加趋势,从2806 hm^(2)增加到4272 hm^(2)。整体来说,赣南各地的稀土矿区植被恢复效果均较好,其中赣县的植被恢复效果最明显。

基于像元二分法和强度分析方法的内蒙古植被覆盖度时空变化规律分析

以GIMMS NDVI3g数据为基础,利用像元二分模型和Intensity analysis方法,从时间间隔、植被覆盖度等级变化和转换3个层面分析了1982─2010年内蒙古植被覆盖度的变化。结果表明:由像元二分模型估算的植被覆盖度与实测值有较高的相关性(0.914)。1980s─1990s植被覆盖度增加的面积(49.2%)大于其减少的面积(43.3%),而在1990s─21世纪初植被盖度减少的面积(57.1%)大于增加面积(35.6%),表明1990年代的植被长势比其他两个年代好。1990s─21世纪初的植被年平均变化速率相对1980s─1990s较快。1980s─1990s,高植被覆盖度的增加活跃,减少较平缓,而低植被覆盖度的增加和减少均较平缓;1990s─21世纪初,高覆盖度和低覆盖植被的增加较平缓,而减少变化较为活跃。研究期内低覆盖度植被以向高一等级转变为主,而高覆盖度则以向低级转换为主。

QuickBird遥感数据监测植被覆盖度的研究

利用QuickBird高分辨率遥感数据,运用三波段法、NDVI像元二分法、综合法估算研究区域的植被覆盖度,并对3种方法的计算结果进行比较和检验,结果表明:3种方法的估测值与实际值之间的相关性均较高(均达到了0.84以上),其中NDVI像元二分法和综合法的相对误差不大,精度能达到92%以上。经系统性检验,NDVI像元二分法和综合法的拟合精度较高,模型的整体性较好,可用于QuickBird数据估算植被覆盖度。

基于遥感与像元二分模型的新疆和静县草地植被覆盖度时空变化特征研究

以新疆和静县草地植被为研究对象,Landsat影像为主要数据源,采用像元二分模型,运用ArcGIS叠加分析功能,分级估算4个不同时期草地植被覆盖度,基于重心迁移分析方法,研究其变化特征。结果表明:1)4个不同时期平均植被覆盖度面积加权分别为4.285 1、4.304 2、4.425 2、3.752 4,平均植被覆盖度呈现先增加再增加后减少的趋势,2000-2015年平均植被覆盖度整体减少0.532 7,其中,2015年较2010年植被覆盖度减少最多为15.20%。2)2000-2015年,5个不同等级植被覆盖度由低到高转化率分别为54.82%、60.08%、5.52%、266.82%、772.37%,三级植被覆盖转化率最小为5.52%,五级植被覆盖转化率最大为772.37%。3)2000-2015年,一级植被覆盖面积占比呈现先减少后增加再减少趋势,且减少最多,减少797 650.38hm2,2015年覆盖度面积比2010年减少57.07%;二级植被覆盖面积占比呈现持续上升趋势,且增加最多,增加475 914.87hm2,2015年覆盖度面积是2000年的160.01%。4)2000-2015年,一级植被覆盖类型重心向西北方向迁移了49.78km,三级植被覆盖类型重心向东北方向迁移了4.24km,二级、四级和五级植被覆盖类型重心均向西南方向迁移,迁移距离分别为38.07、53.00、83.35km。

基于时序NDVI的昭觉植被覆盖度变化研究

归一化植被指数(NDVI)能精确地反映植被绿度、光合作用强度,在一定程度上反映着植被的演化信息,是评价生态环境状况的重要指标之一。本文利用Landsat TM数据分别对昭觉地区2009年和2014年的NDVI进行计算,并分别利用均值法、像元二分模型及NDVI差值植被指数对研究区域植被覆盖变化进行定量分析,结果表明:昭觉县NDVI均值上升了11.6%,植被覆盖度中极度改善的面积比例约占38%,昭觉县整体NDVI植被覆盖度显著提高,并对其变化原因进行简要分析,为生态环境建设提供决策依据。

MODIS数据植被覆盖度提取算法比较

植被覆盖度是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化指标,是一个重要的生态气候参数。利用MODIS数据对比分析了植被覆盖度常用的提取方法。基于2007年沈阳市的MODIS影像分别使用两种不同的模型(归一化植被指数和增强型植被指数的像元二分模型;三波段梯度差法)提取了植被覆盖度信息,并利用时相相近的高分辨率Landsat TM影像的提取结果对其进行了验证。研究结果表明:对MODIS数据而言,采用像元二分模型能较好地提取大区域范围的植被覆盖度信息。

基于遥感技术的2005～2014年西藏地区植被覆盖度变化分析

[目的]利用遥感技术估算西藏地区多年植被覆盖度变化情况。[方法]基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型,估算了2005~2014年西藏地区生长季期间的植被覆盖度,并对其时空变化特征进行了分析;借助趋势分析法分析了10年间西藏地区植被覆盖度的趋势斜率;通过划分气候区,在控制气候要素不变的情况下,讨论人类活动对西藏植被覆盖度变化的影响。[结果]2005~2014年西藏地区生长季期间平均植被覆盖度为33.00%~36.00%,整体表现为稳定的上升趋势;东南地区植被覆盖明显好于西北地区;森林、灌丛、农作物等类型植被覆盖度较高,而草原、草甸、高山植被以及荒漠等植被类型相对较低;2005~2014年西藏地区趋势斜率总体保持稳定,植被覆盖明显减少的部分集中分布于拉萨市与林芝市的交界地带、山南地区的东南部及林芝市的中部地区,主要是人类活动影响所致。[结论]利用像元二分模型估算西藏地区多年生长季植被覆盖度是可行的。

基于像元二分模型的林地变化检测研究

以宁夏回族自治区中卫市沙坡头区为研究区域,利用2015年及2016年两个年度的高分一号遥感影像分别提取NDVI值,以像元二分模型反演生成植被指数差值图像,检测出植被指数减少的信息。同时,叠加近期各类林业专题数据资料,通过目视解译、甄别归类、识别林地的变化情况。结果表明:该模型可以较为快捷、准确地反映研究区的林地变化情况,为林政管理人员的林地资源管理、监督、执法提供了技术支持。

林地资源管理中像元二分模型定向定量分析探究

以宁夏回族自治区中卫市沙坡头区为研究区域,利用2015及2016年高分一号遥感影像分别提取NDVI值,以像元二分模型反演生成植被指数差值图像,检测出植被指数减少的信息。叠加近期各类林业专题数据资料,通过目视解译、甄别归类、识别林地的变化情况。结果表明,该模型可以较为快捷、准确地反映研究区的林地变化情况,可为林政管理人员的林地资源管理、监督、执法提供技术支持。

基于遥感影像和NDVI阈值法的银川市植被覆盖度反演与监测

充分考虑由于大气、时间、土壤和树种组成、郁闭度等因素造成的干扰,通过对遥感影像进行精确的大气校正,运用混合像元法中的像元二分模型思想和归一化差值指数结合的NDVI阈值法模型,反演出多时相的区域内的植被覆盖度空间分布信息;最后将植被覆盖度进行分级,方便了定性比较分析区域内植被覆盖度的情况和变化,为监测提供了便利。以宁夏回族自治区银川市为研究区,采用了2002、2006和2010年的Landsat TM影像,结合区域内权威土地利用数据,对比分析出模型结果精度,最后从单时相和多时相两方面针对银川市进行了植被覆盖分析,并指出城市化建设和河流两方面对植物覆盖变化产生的影响。研究结果证明,在宁夏银川应用该模型是有效的。

宁夏灵武白芨滩自然保护区植被覆盖变化地形效应

基于MODIS—NDVI时序数据,运用ArcGIS软件,采取植被指数法和趋势分析法,估算了宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区2000—2019年植被覆盖度,分析研究了植被覆盖变化趋势及其与地形因子的关系。结果表明:该保护区植被覆盖度由波动变化不明显逐渐变为波动上升趋势。植被覆盖类型以低覆盖度和中覆盖度类型为主。随着高程的增加,植被明显改善类型占比逐渐降低,植被无明显变化类型占比逐渐升高;坡度越平坦的地区植被改善越明显,且北坡和西坡的植被改善情况好于东坡和南坡。总体来看,该保护区2000—2019年的保护成效显著,但仍需要对植被覆盖度低的区域实施生态保护建设,并重点关注地势高、坡度大的区域。

甘肃省康乐县近10年植被覆盖度变化研究

国家政策支持下的西部县域生态环境质量动态监测具有现实意义.应用像元二分法对康乐县2006年和2015年的TM影像进行了处理,得到植被覆盖度分布图.对两个时期各等级植被覆盖度进行了统计分析,并对不同等级的植被覆盖度变化情况进行了转移矩阵统计分析.结果表明:近10年来康乐县植被覆盖度总体向好的方向演变,但存在区域不平衡现象;植被覆盖度态势呈现"强者更强、弱者更弱"的局部演变特征.

祁连山东段天祝县植被指数对气候变化的响应研究

植被是陆地生态系统的重要组成部分,其覆盖状况与气候变化密切相关。为探究祁连山东段天祝县植被对气候变化的响应,基于2005 2018年MODIS-NDVI数据集和同期气象数据,运用Pearson相关性分析法探究该地区NDVI与气候因子的关系。结果表明:近14年内祁连山东段天祝县每年生长季的NDVI一直呈递增趋势,其年均增长率为0.794%,且以7月NDVI为全年最大值;通过像元二分模型提取的植被覆盖度可知,各类植被覆盖度均值占比以Ⅴ级(45.25%)为主,其次为Ⅳ级(20.71%), Ⅲ级(15.59%), Ⅱ级(14.64%), Ⅰ级(3.50%),且Ⅲ级以上植被覆盖度在近14年里整体呈现缓慢增长趋势;经Pearson相关性分析发现,区域降雨量与年际及月际NDVI之间呈现显著正相关性,而气温与仅与月际NDVI之间呈现较弱负相关性,但月际NDVI对降雨量和气温的响应均存在一定滞后性。相对于气温,研究区NDVI对降雨量的响应更为敏感,这为后期通过人工降雨来改善当地生态环境提供参考。

涑水河流域1990～2011年植被覆盖度变化研究

利用水文分析模块和像元二分模型,对涑水河流域的植被覆盖度进行了分析,得到了各地貌类型的植被覆盖度变化情况。结果表明,2002年退耕还林工程实施以来,整个流域的植被覆盖状况明显提高;平原、丘陵、低山区植被覆盖度较高,且变化趋势较好;洼地和高山区植被覆盖状况较稳定,洼地在中低水平以下,高山区在较高水平,中山区植被覆盖度波动较大,受气候等因素影响较大。

利用端元光谱内插的青海植被覆盖度估算研究

针对利用像元二分模型估算植被覆盖度的精度不高的问题,该文基于OSAVI,提出了选定模型参数(OSAVIs和OSAVIv)的方法,并将该方法应用于青海省植被覆盖度估算。该方法通过高分辨率影像在研究区内选取纯裸地和纯植被样点,并将纯裸地样点的OSAVI作为纯裸地样点像元的OSAVIs,将纯植被样点的OSAVI作为纯植被样点像元的OSAVIv,利用样点像元的OSAVIs和OSAVIv值,通过普通克里金内插法,求得研究区每个像元对应的OSAVIs和OSAVIv。经精度验证结果表明:此方法较常规的参数选取方法,RMSE由0.170降至0.156,MAE由0.137降至0.124。经进一步分析表明,此方法对边缘验证点和非边缘验证点的估算精度都有所提高,由于配准误差和周围地表漫反射的影响,边缘验证点的估算精度低于对非边缘验证点的估算精度。

土工模型试验数字摄影变形量测新方法

数字摄影变形量测新方法,主要是针对在短螺旋挤土灌注桩成桩挤土效应模型试验中非接触量测桩周土体变形的技术难题而开发的。该方法的核心是,在数码相机位置、摄影参数、光源位置及强度变动的情况下,通过应用自行开发的投影坐标变换程序VPCC和绘图程序CCM,同时利用Windows系统所提供的画图功能,实现了变形的非接触量测。经过在模型试验中的应用,验证了这一新方法能够提供高精度的土体位移场云图和等值线图,从而解决了目前商用数字摄影变形量测软件在模型试验中无法解决的技术难题,为土工模型试验的非接触量测提供了一种有效、可靠且成本低廉的量测手段。