河套灌区农田植被物候和NDVI峰值对气候变化的响应

【目的】研究河套灌区植被物候参数和NDVI峰值时空变化特征及对气候变化的响应。【方法】利用2001—2021年MOD13Q1数据和双logistic四参数模型,识别了河套灌区植被SOS、EOS、LOS、POS、NDVI峰值时空变化特征及对气候变化的响应。【结果】河套灌区植被SOS一般从5月下旬到6月中旬开始,到9月中旬至10月上旬结束,LOS主要介于95~116 d,POS主要介于200~220 d,NDVI峰值主要介于0.5~0.7。植被物候变化趋势主要体现在SOS的推迟、LOS的缩短和NDVI峰值的增加。SOS的推迟导致LOS的缩短。而EOS和POS呈提前和推迟趋势的像元比较接近。河套灌区SOS、EOS、POS与气温均以负敏感为主,与降水量以正敏感为主。NDVI峰值与气温和降水量均呈正敏感。【结论】河套灌区物候参数和NDVI峰值的变化趋势具空间异质性,对不同气候因子的响应也有所差异。

冬小麦返青期冠层光谱特性分析

为了对冬小麦的精准化管理提供理论依据,于冬小麦的返青期测量了冠层叶片反射光谱,获取了反射光谱的一阶导数曲线,分析曲线的局部极值及其对应的反射率与叶绿素含量之间的关系,构建了植被指数,根据各指标构建叶绿素含量的预测模型,对比模型的预测效果,结合GPS信息进行了空间预测能力的分析。结果表明:返青期的小麦冠层叶片反射光谱的一阶导数光谱存在多个局部极值,根据局部极值构建的反射率和植被指数对叶绿素含量的预测模型具有较好的预测效果,其中,利用冠层光谱曲线的"绿峰"和"红谷"构建的NDVI(λgreen,λrd)预测模型,预测R2达0.743 5,满足单点预测的需要。空间分析表明,以"绿峰"Rλgreen和植被指数NDVI(λgreen,λrd)构建的预测模型均具有一定的空间预测能力,NDVI(λgreen,λrd)的空间预测能力较好,能够反映冬小麦返青期的冠层叶片叶绿素分布情况,适用于作物长势空间分布的精准管理决策制定的信息支持;"绿峰"Rλgreen模型的空间预测能力稍差,但模型构建所需要的信息量较少,适合于冬小麦返青期长势情况空间分布的预估,对于快速建立空间长势评价体系有一定的应用价值。

基于时间序列MODIS NDVI的河南省复种指数的提取与时空格局分析

耕地复种指数是土地利用强度的重要表征,反映了资源的利用程度,其时空动态特征有助于理解人类活动与生态环境的耦合作用.利用2005、2010、2015年3个时期的河南地区时间序列MODIS NDVI和统计数据,使用Savitzky-Golay滤波对NDVI曲线进行重建后,基于研究区物候信息和限定阈值的二次差分算法提取复种指数,得到河南省复种指数空间分布图.结果表明:(1)河南省复种指数主要表现为一年一熟与一年两熟制度;(2)在市域复种指数上,中东市高于其他方向,与统计结果保持一致;(3)2005-2015年间,年际变化明显,前5a快速下降阶段和后5a稳定阶段从2005年1.919下降为2010年的1.837,再稳定至2015年的1.883.研究结果对于河南农耕区的土地利用强度辨识、人类活动方式确定具有参考价值,同时也证明了该方法具有更大尺度推广的潜力.