基于SPOT-NDVI的川西平原水稻生育期监测分析

为了更好的监测川西平原农区水稻长势情况，深入了解水稻各生育期生长状态差别，利用2001—2010年SPOTNDVI的旬合成资料序列，分析了川西平原水稻生育期长势与NDVI的关系。结果表明：水稻各生育期与NDVI有很好的对应关系。水稻返青期植被指数在0．5～0．6之间；分蘖一拔节期水稻NDVI指数达到峰值，在0．7～0．8之间；抽穗扬花期水稻NDVI指数有所下降，在0．6左右；进入乳熟成熟期后，水稻植被指数迅速降低到0．4以下。由此得出，SPOTNDVI资料能够较为准确地反映川西平原稻区的水稻生育期和不同生育期水稻的长势情况，该资料可以用来作为监测川西平原农区水稻长势情况的重要数据之一。

1999-2019年西南喀斯特地区NDVI时空变化及其气候驱动

[目的]西南喀斯特地区生态环境脆弱,对其植被覆盖变化及气候驱动机制进行研究具有重要意义。[方法]基于1999-2019年SPOT NDVI数据和同期209个气象站点的气温和降水数据,采用Theil-Sen+Mann-Kendall趋势分析法、偏相关分析和复相关分析法,探讨西南喀斯特地区NDVI时空变化及其气候驱动。[结果]1999-2019年西南喀斯特地区NDVI呈显著上升趋势,整体植被覆盖较好;NDVI变化主要以极显著上升趋势为主,仅5.73%的地区呈退化趋势。NDVI与气温和降水整体上均呈正偏相关关系,气温对NDVI的影响强于降水,且存在空间差异性。NDVI与气温和降水的复相关显著性通过0.05,0.01水平的面积分别占15.12%,5.68%;NDVI主要受气温驱动,占研究区面积的13.90%,其他气候因子驱动类型占比均未超过3%。[结论]揭示了西南喀斯特地区植被覆盖的时空变化特征,明确了气候因子对植被覆盖变化的驱动机制。

黑河中上游草地NDVI时空变化规律及其对气候因子的响应分析

植被动态监测以及与气候变化的耦合关系是陆地生态系统研究的热点,而草地NDVI时空动态以及影响其变化的关键气候因子分析,对于草地覆盖变化的动态机理研究具有重要意义。基于遥感和GIS技术,利用黑河流域1999-2007年SPOT-NDVI数据和气象站点数据,分析了黑河中上游草地植被NDVI的时空变化特征以及与气候因子的相关性。结果表明,黑河中上游草地植被NDVI在1999-2007年间呈明显增加趋势;草地植被NDVI增加和减少的面积分别占草地总面积的71.53%和19.43%;增加的区域主要分布在托来山、走廊南山、冷龙岭和河西走廊中段的典型草原和高寒草甸草地,减少的区域主要分布在托勒南山、走廊南山和冷龙岭的荒漠草地向非草地过渡区域;黑河中上游不同草地植被NDVI的年内变化均呈单峰型,7月份达最大值;草地NDVI与气温呈极显著正相关(r=0.942,P<0.01),与降水量呈显著正相关(r=0.922,P<0.05),NDVI与相对湿度呈不显著正相关,与日照时数呈负相关性,并且不同草地类型牧草生长的限制因子不同。近年来伴随西北地区气候向暖湿转型,黑河中上游草地植被覆盖明显增加,气温是影响研究区牧草生长的关键气候因子。

基于遥感方法的长白山地区植被物候期变化趋势研究

目前，越来越多的遥感数据被用来监测大面积植物物候的动态变化。利用长时间序列的SPOT／NDVI旬合成数据，通过doublelogistic模型获取了1999～2008年长白山地区植被的3个关键物候参数：生长季始期、生长季末期和生长季长度的多年平均值，并绘制了它们的变化趋势空间格局图。结果表明，林地的生长季开始日期为第100-120天，草地和耕地相对较晚，分别为第130～140天和第140～150天；林地和草地生长季的结束日期为第275-285天，耕地的相对较早，为第265～275天；林地、草地和耕地的生长季长度范围分别为160-180d、140-160d和110--130d。植被物候期的变化趋势表现为一定的空间差异性，生长季长度延长区域主要分布在长白山地区的中东部，平均每年延长约0．7d；缩短的区域在西北地区，平均每年缩短1．1d。最后通过部分物候观测数据及前人在相同研究区的结果验证了利用doublelogistic模型提取预测长白山植被物候期的可行性。

中国东部植被NDVI对气温和降水的旬响应特征

利用中国东部SPOT VGT-NDVI数据和气象站点的日平均气温和降水资料,分析了1998-2007年中国东部植被NDVI在全年、春季、夏季和秋季对气温和降水变化的旬时空响应特征。结果表明,中国东部植被总体上对气温变化的响应大于降水,植被对气温变化的最大响应滞后1旬左右,对降水变化的最大响应滞后3旬左右。秋季植被NDVI对气温和降水变化响应最大,夏季NDVI对气温和降水响应的滞后期较长。在空间上,植被对气温变化的最大响应总体表现为北部和中部大于南部,对降水变化的最大响应表现为北部大于中部和南部。植被对气温变化最大响应的滞后期呈现出北部较长—中部短—南部最长的空间分布,对降水变化最大响应的滞后期则随着纬度降低由北到南逐渐延长。

肾综合征出血热疫情与NDVI的时间关系——以内蒙古自治区大杨树镇为例

利用月度肾综合征出血热发病人数和长时序月度NDVI值的相互关系,对肾综合征出血热的发病趋势及发病人数进行预测。研究区大杨树镇2001—2005年共有144例完整的HFRS病人资料,以及同期详细的宿主动物捕获数据。基于Landsat TM影像以及Google earth影像,大杨树地区土地利用分为4种类型,山地、林地、农田以及居民点。各类土地利用类型的NDVI数据由SPOT-4卫星的VGT-S10数据集(10d最大化合成的NDVI数据)提供。对HFRS病例与NDVI之间的关系进行图解分析、相关分析和回归分析。研究表明,NDVI的峰值多出现于8月,而HFRS发病人数的峰值多出现在11月。前朔3个月的农田NDVI值与HFRS病例数之间的相关系数为0.67(P值<0.001)。农田NDVI峰值比HFRS病例的峰值提前了3个月。研究量化了NDVI与HFRS之间的关系,为HFRS早期预警系统的建立提供了依据。

基于变化向量分析的冬小麦长势变化监测研究

现有的农作物长势遥感监测的基本思路是利用NDVI曲线形态变化与作物苗情变化的响应关系,提取特征参数,推测作物的生长发育状况。但由于表征NDVI时间序列曲线的特征参数较多,难以对所有特征参数进行全面变化分析。本研究引进变化向量分析理论,以东部五省冬小麦为研究对象,以1999-2005年SPOT-VGT的旬最大合成NDVI数据为主要数据源,采用Savizky-Golay滤波器重构NDVI时间序列,进而构建基于变化向量分析的长势监测模型,分别对研究区的年际与年内长势变化进行时间和空间上的定量分析。研究表明,变化向量分析方法能有效地从空间域和时间域反映东部五省冬小麦长势变化规律,以单一综合性指标综合了NDVI时间序列曲线的大多数特征参数,为农作物长势遥感监测提供了一种新的研究思路。

陕北地区GIMMS、SPOT--VGT和MODIS归一化植被指数的差异分析

为了选择适合监测陕北黄土高原地区植被的最佳遥感序列数据,精确监测陕北黄土高原退耕前后的植被变化,选取GIMMS、SPOT-VGT和MODIS3种常用的遥感数据,运用相关分析和均方根误差分析方法,比较3种遥感数据在陕北黄土高原植被空间分布、归一化差异植被指数(NDVI)季节变化和年际变化3个方面的异同。结果表明:1)在植被空间分布方面,GIMMS/NDVI、SPOT-VGT/NDVI和MODIS/NDVI在大范围上的空间分布格局基本一致,但通过分布图分析可以看出,MODIS遥感数据由于其地物分辨率高及NDVI动态范围大的优点,比SPOT-VGT和GIMMS数据更适合于反映植被类型多样的陕北黄土高原地区植被的空间分布。2)在季节变化方面,3种遥感数据NDVI季节变化之间存在极显著的相关关系。其中,均方根误差分析结果表明,MODIS/NDVI与GIMMS/NDVI之间的差异明显大于MODIS/NDVI与SPOT-VGT/NDVI之间的差异;不同季节3种遥感数据NDVI差异也不同,夏季由于云雨较多,3种遥感数据NDVI之间差异最大。3)在年际变化方面,MODIS和SPOT-VGT数据反映出陕北黄土高原地区NDVI在1999—2007年间呈显著增加趋势,而GIMMS/NDVI却未呈现显著变化,说明GIMMS/NDVI在反映陕北高原地区植被年际变化方面存在显著缺陷。通过相关分析可以看出,GIMMS/NDVI和MODIS/NDVI年际变化之间的相关系数随植被覆盖度的升高而降低,尤其在针阔混交林区,其NDVI相关系数甚至为负值,表明GIMMS传感器对高覆盖度植被变化的响应不太敏感,与其他两者相比更易受水气和云的干扰。因此,GIMMS/NDVI不能作为历史均值NDVI直接应用到MODIS应用模型中,尤其在反映高覆盖度植被年际变化方面。

基于SPOT-VGT NDVI时间序列的农牧交错带植被物候监测

为了分析中国农牧交错带植被典型物候期(生长开始日期,生长结束日期和生长季长度)的变化趋势,利用2001-2010年SPOT-VGT NDVI(SPOT-VEGETATION normalized differential vegetation index)数据,基于Savitzky—Golay滤波和动态阈值法,提取了中国北方农牧交错带植被物候期,探讨研究区植被物候期的空间差异和时间变化。研究表明,农牧交错带植被的生长季一般从4月中旬到5月下旬开始,9月下旬至10月下旬结束;从西南部到东北部,植被物候表现出明显的空间差异;农田植被物候期与自然植被略有不同;对研究区10a物候期线性拟合,得出研究区大部分植被覆盖区域生长季开始日期呈现提前趋势,提前日期大约为1～10d左右;除部分地区外,2001-2010年农牧交错带植被生长季结束日期没有明显变化趋势;10a间研究区大部分草地生长季延长,也有一部分地区的生长季出现缩短趋势。研究提取结果与已有的相关研究结果较为一致,可为农牧交错带生态环境评价和保护提供一定的参考。

基于时序植被指数的东北地区耕地生长季特征识别与应用研究

基于多时相遥感信息可以有效反映区域尺度上作物物候期特征的原理,利用1998—2009年期间的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据,采用TIMESAT软件集成的非对称高斯函数拟合方法对数据序列进行平滑重构处理,进而根据拟合曲线变化特征定义并提取了我国东北地区耕地生长季特征参数(包括生长季开始期、峰值期、结束期与生长季长度等)。然后,利用农业物候观测数据(包括出苗期、抽穗期、成熟期与生育期天数等)对上述生长季特征进行了对比验证研究。最后,重点分析了近10年来东北地区耕地典型物候期的空间格局及其时间波动特征。结果表明:基于观测数据的作物物候期特征的时间变化曲线,可以一定程度上反映不同作物类型的生长过程;基于拟合数据提取的耕地生长季特征参数与不同作物的观测物候期均存在显著的相关关系,相对而言,提取的耕地生长季特征能更好地反映区域尺度上作物物候期特征的宏观时空分异。此外,空间网格化的物候特征分析结果还可为研究作物生长过程对外界环境条件变化(诸如区域温度、降水和日照时间等)的时空响应提供重要的数据支持。

基于SPOT-VGT NDVI的矿区植被遥感监测方法

以SPOT-VGT NDVI为遥感数据源,结合中国北方矿区环境特点,研究矿区植被和土地荒漠化的遥感监测方法,包括时间序列数据合成、植被变化趋势分析和土地荒漠化分级3方面。对每个像素的NDVI时间序列数据进行线性拟合,据直线斜率将NDVI变化程度分为7级;依据NDVI转换得到的植被覆盖度,将矿区土地荒漠化程度分为5级。以中国西北神东矿区为例,对该文提出的方法进行验证。

基于SPOT/VGT NDVI的大区域农作物空间分布

随着遥感技术在农业上的广泛应用,及时准确掌握小区域农作物长势和分布的方法相对成熟,但对于省级以上的大区域而言,进行作物遥感测量涉及数据、耗费时间和经费等问题,而中国的农业普查制度又存在时效性的问题。以江苏省为研究区,利用SPOT/VGT NDVI长时间序列数据作为农作物分布研究的底图,分别与研究区农业普查数据和野外调查样方数据进行农作物空间分布的统计回归分析和对比,结果表明:对于大区域而言,SPOT/VGT NDVI长时间序列数据对农业作物生长期特征监测有较好地反应,其逐旬的时间分辨率可以弥补空间分辨率的不足,可有效地对农作物长势进行动态监测;农业普查数据、野外调查样方与SPOT/VGT NDVI时间序列分类结果结合进行回归分析,基本可以满足空间分布情况的调查研究,相对于遥感分类法和传统抽样调查等方式,该方法可以高效率低成本地掌握大区域农作物空间分布情况。

贵州省乌江流域植被覆盖动态变化分析

植被覆盖动态变化是土地资源和环境变化研究的重要内容。本文基于长时间序列的SPOT/NDVI数据,通过研究乌江流域植被覆盖变化的总体特征、空间格局的变化趋势和程度、不同植被覆盖与NDVI的相互关系,分析了乌江流域1998-2006年期间的植被覆盖动态变化。研究结果显示:(1)乌江流域植被覆盖在近10 a内总体呈现改善和增加的趋势,年均增长率约为0.009/a,特别是流域的西南地区(水城县东北部、六枝特区北部和普定县)植被覆盖增长趋势和增加程度都特别显著,仅局部区域(东北部地区、遵义市和贵阳市周边地区)的植被覆盖呈退化和减少趋势;(2)乌江流域的森林和灌木林地植被覆盖较为稳定,而草地和耕地的植被覆盖生长却相对差异较大。上述结论为乌江流域土地资源管理和生态修复提供了参考依据。

水文模型植被参数获取方法及应用研究

引入Spot/Vegetation(简称SPOT-VGT)归一化植被指数NDVI遥感资料,建立了叶面积指数LAI-NDVI模型,进行大尺度陆面水文模型VIC植被参数获取方法研究,将结果应用于黑河莺落峡流域水文模拟,并分析了植被参数对陆面水文循环要素的影响.结果表明:采用SPOT-VGT遥感资料建立的LAI-NDVI模型计算的叶面积指数较好地反映了实际叶面积指数的空间分布和时间变化,用此方法获取的植被参数结果优于模型推荐的查表法.

基于SPOT NDVI的植被覆盖时空演变规律分析——以西北五省为例

基于SPOT VGT-NDVI影像数据,通过最大值合成法、均值法、线性回归以及最小二乘法等研究方法分析西北五省1999—2007年9 a间的植被覆盖时空演变与动态变化规律。结果表明:9 a间西北地区的植被覆盖有明显改善趋势,改善面积百分比为26.92%;部分地区植被覆盖仍有退化现象,面积百分比为1.22%,但其明显小于植被改善比例;除陕西省外,西北地区植被覆盖整体不高;7、8月份该区域植被覆盖达到一年中最大值。

松嫩平原西部植被覆盖动态变化研究

基于SPOT-VEGETATION NDVI资料,利用MVC和一元线性回归趋势模型等定量分析了我国松嫩平原西部半干旱区植被变化的时空特征.结果表明:1998—2006年研究区年归一化植被指数(NDVI)最大值从0.41下降到0.39,年平均NDVI减少了0.015;春季植被活动变弱,植被退化面积占区域总面积的57.33%,虽然在部分地区有所改善,但植被覆盖仍存在退化的趋势.

基于SPOT-VGT NDVI的西藏羊卓雍错流域地表覆被变化研究

利用1998年—2007年SPOT-VGTNDVI植被指数,分析了羊卓雍错流域NDVI时空变化特征及其与主要气候因子(气温,降水)的相关关系。结果表明:时间上,流域平均NDVI年内季节变化明显,变化幅度在0.12～0.31之间,5月份开始较快上升,最高值出现在9月份。1998—2007年10年间,羊卓雍错流域NDVI的多年平均值为0.19,总体上呈缓慢上升的趋势,表明流域的生态环境有改善的趋势。从空间分布看,NDVI高值区与水源、海拔高度和植被类型有很大关系,在水源附近区域NDVI值相对较高,草甸型草场NDVI值最高。气温和降水是影响流域植被的重要气候因子,在植被生长季节月平均NDVI与上月平均气温和降水的线性相关系数分别为0.7和0.71,近年来流域的暖湿化气候变化趋势有利于流域生态环境的改善。

基于SPOT-VEGETATION数据的张掖盆地植被覆盖变化动态分析

以1998-2006年9a的315景逐旬的SPOT-VEGETATION数据为主要数据源,利用趋势、差值等方法,分析了张掖盆地植被覆盖动态变化的时空特征。结果表明张掖盆地植被年内变化趋势中,峰值由1998-2001年的6、7月份推移到2002-2006年的7、8月份,这与黑河分水、张掖地区调整种植结构、夏禾作物种植面积减少、秋禾增加有关;1998-2006年间,年最大化归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)整体呈变好的趋势,但是月最大化NDVI的年际变化趋势在不同月份存在很大差异;年最大化NDVI与月最大化NDVI在每相邻两年间的变化均存在很大差异,植被退化与改善波动出现;年际间植被变化幅度大的区域均分布在人工植被发育的走廊平原,而变化幅度小的区域则分布在无植被或少植被的戈壁沙漠。

基于GIS的祁连山植被NDVI对气温降水的旬响应分析

利用祁连山地区SPOTVGT-NDVI数据和气象站点旬平均气温、降水资料,运用最大化合成、趋势线分析和相关分析方法分析了祁连山植被的时空变化趋势,并从旬时间尺度上分析了祁连山植被对气温和降水的响应特征。结果表明:近10年来,祁连山年最大化植被NDVI增加了3.1%,植被改善、无变化和退化的面积分别占总面积的70.21%、21.44%和8.35%。祁连山植被NDVI对气温变化的响应大于降水,对气温和降水变化的最大响应滞后都为2旬左右。秋季植被NDVI对气温和降水变化响应最大,夏季植被NDVI对气温和降水响应的滞后期长于春季和秋季。祁连山植被NDVI对气温和降水变化的旬最大响应表现为中段大于东段和西段,NDVI对气温和降水变化的最大响应滞后期呈现出西段>中段>东段的空间分布特征。

黑河流域植被覆盖程度变化研究

基于长时间序列SPOT VGT-NDVI影像数据,利用均值法、最大值合成法、最小二乘法、NDVI变化度模型等方法,研究黑河流域1999—2010年植被覆盖程度的动态变化规律。结果表明:研究时段内流域的植被覆盖程度呈逐步改善趋势,改善面积百分比为26.65%,其高度改善区域面积为71.79 km2,几乎全部集中在黑河中游地区;但流域植被覆盖水平整体较差,从东南向西北逐步呈荒漠化态势变化;研究发现部分地区植被仍有退化现象。