CAS-based Water Resources Optimal Allocation and Dynamic Simulation for Sewage Irrigation Area

Based on the theory of complex adaptive system(CAS),the optimal allocation model of water resources in sewage irrigation areas was established,which provided new ideas and application value for the rational utilization of agricultural production and waste water resources.The results demonstrated that the difference of crop energy capture mainly depended on the development stage.Waste water with a certain concentration was able to promote crop growth,while excessive concentration inhibited crop growth.The correlation between water absorption rate and leaf area index was close(R=0.9498,p<0.01).The amount of bad seeds increased at a speed of 34.7·d^-1,when system irrigated randomly in the seedling stage,while it tended to remain stable at a speed of 0.3·d^-1 after plants entering the mature stage which impacted the total yields of crops.

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卫星影像的矿区植被指数研究

矿区植被指数的研究对土地复垦、生态保护等方面具有指导意义。选用山西省长治市潞安矿区2004—2007年4年7个时相的SPOTⅡ/Ⅳ影像的卫星遥感数据,首先进行了数据处理(包括大气校正、几何校正、裁剪等),提取NDVI,然后进行多项式逼近和傅里叶逼近,得到4年同期的数据,进行定量化比较。结果表明,NDVI能够动态监测植被变化,沉陷区外比沉陷区内的植被指数要高,矿区开采后的地表植被指数随时间呈递减趋势直至稳定。

半干旱山区采矿扰动植被指数时空变化规律

选取潞安矿区7个生产矿井中的8个试验工作面,采用概率积分法预测开采沉陷值;对2004—2007年7个时相(分别为2004年7月8日、11月1日,2005年2月1日、8月26日,2006年5月22日,2007年4月9日和6月1日)的SPOT24卫星遥感数据进行大气校正及波段运算,提取工作面开采沉陷前后的NDVI(归一化植被指数)平均值,经离散傅立叶变换得到NDVI时间序列曲线,以研究采矿扰动区植被指数的时空变化规律.结果表明:①试验工作面地表覆被NDVI变化与采矿扰动区具有空间相关性.非采矿扰动区(伪不变特征区)森林冠层的NDVI最大值由2004年的0.619 451增至2007年的0.739 987,平均年净增加6.18%.在采矿扰动区,虽然开采前地表NDVI最大值呈增加趋势,但开采当年却显著下降,年均降幅达11.91%.②试验工作面地表NDVI变化与采矿扰动具有时间相关性.NDVI在开采前表现相对稳定,受开采扰动虽出现下降但却滞后4～6个月,并且持续1～2 a,其后转入上升期.常村矿的S1-1#、S3-2#、N1-4#,漳村矿的2101#、2102#、2201#,五阳矿的5100#,王庄矿的5210#等8个试验工作面NDVI最大值年均降幅分别为12.24%、27.81%、15.79%、19.19%、7.19%、21.48%、13.25%和1.66%,平均值为14.83%.在气候、耕作、采矿扰动等诸多因素影响下,采矿扰动是半干旱山区采矿区地表NDVI变化的主要诱因.

龙口市污水灌区与清水灌区冬小麦植被指数变化差异分析

为了研究污水灌溉对农田土壤环境和作物生长的影响,利用2008—2009年10期中国环境与灾害监测预报小卫星(HJ-1A)CCD1影像数据,结合龙口市冬小麦物候期的变化特征提取出单一冬小麦种植区,反演了冬小麦生长期内的归一化植被指数(NDVI),并对污水灌区和清水灌区的冬小麦植被指数进行比对分析,最后结合相应的重归一化植被指数(RDVI)和叶面积指数(LAI)进行验证。结果显示,研究区内污水灌溉已经对灌区的作物生长产生了一定的影响,污水灌溉区作物的生长状况明显不及清水灌溉区作物长势。说明污水灌溉会导致冬小麦的长势变差,对污水排放的控制和污水无污化处理势在必行。

污水灌溉区作物生长状况遥感分析研究

选择干旱时期莱州湾南岸的污水灌溉区和清水灌溉区为实验区，利用中巴资源卫星（CBERS－02）遥感影像建立了Nir—Red光谱特征空间，进而反演出作物土壤水分，确定了不同的农田灌溉量，对处于相同灌溉量的污水灌溉区与清水灌溉区的植被归一化指数（NDVI）进行比较，以达到对污水灌溉区作物生长状况进行监测的目的．结果表明，大量使用城市工业和生活污水灌溉会对作物生长状况产生一定的影响，使用少量的污水灌溉则会对作物生长状况起到一定的促进作用．

基于HJ-1A-B卫星影像的污水灌区植被指数研究

污水灌区植被指数的研究对污水排放、生态保护等方面具有指导意义。利用山东省龙口市2008-2010年21个时相的中国环境与灾害监测预报小卫星(HJ-1A-B)CCD影像数据,选取易于比较的典型污水灌区和清水灌区,提取NDVI平均值,得到3年同期的数据,进行横向和纵向的量化比较。结果表明,NDVI能够动态监测植被变化,污水灌区与清水灌区内的植被指数随时间的变化趋势基本一致,但污水灌区内的植被指数呈现逐年递减的变化趋势;生活污水灌区内的植被表现出早熟现象,工业废水灌区内的植被指数是所有研究区内最低的。

基于神东中心区植被覆盖变化的多时相遥感监测

准确、快速地获取植被覆盖信息是矿区生态恢复和建设的关键与重点。以神东中心区为研究对象,利用2002、2005、2007、2010、2012年Landsat TM/ETM+和HJ1A-CCD1五景同期遥感数据,采用像元二分模型法,归一化植被指数(NDVI)值反演植被覆盖度,对研究区生态环境变化规律进行分析。结果表明,神东中心区平均植被覆盖度整体呈上升趋势,区内绝大部分地表覆盖程度得到改善,改善区面积达64.01%,退化区面积只有15.34%。该方法快速、定量地反映矿区植被覆盖及变化情况,为矿区生态环境动态监测和治理提供技术支持。

乡宁矿区植被覆盖度动态监测与评价

利用2010年和2014年2个时相的TM遥感影像为数据源,以归一化植被指数（NDVI）像元二分法为植被覆盖度估算模型,计算了晋中煤炭基地乡宁矿区近5年的植被覆盖度,生成了不同时序的植被覆盖度分布图和植被覆盖度变化图,以此分析乡宁矿区植被覆盖度的时空变化。结果表明,乡宁矿区在2010年-2014年其植被覆盖度呈退化趋势,整个矿区植被覆盖退化面积占总面积的33.38%,而植被覆盖改善面积仅占总面积的4.34%。从空间上来看,植被退化主要集中在煤炭开采区,因此可通过遥感手段计算煤炭矿区植被覆盖度的变化以评价煤炭开发而引起的生态环境效应。

利用遥感手段对河套灌区土地利用状况进行动态监测分析

本文针对性的应用遥感方法进行土地盐渍化及土地利用状况进行一次行之有效的动态监测，以掌握河套灌区八年间生态环境动态变化趋势，并且验证了有关水利配套工程项目实施效果。从而进一步证明运用遥感技术进行土地利用状况动态监测是环保、土地和水利部门有效手段。

运用遥感技术对矿区植被覆盖变化进行分析

运用遥感技术动态监测矿区生态环境,对于保护矿区生态环境,合理开发矿产资源具有重要的现实意义。以鞍山为研究区,采用MODIS卫星遥感影像,通过对2007、2008、2009三年两个波段的反射率和归一化差异植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)等的分析和应用,在分析地表地物光谱特征和空间特征的基础上,通过对研究区植被覆盖度计算,得出了矿区生态环境植被的动态变化。

川中丘陵区植被遥感动态监测及其驱动力分析

川中丘陵区是长江上游重要的生态屏障,也是国家退耕还林还草和天然林资源保护工程重点实施区。近年来,由于气候变化与人类活动的影响,该区植被覆盖及生态发生了较大变化。利用该地区2000～2015年MODIS NDVI数据、气象和土地利用数据以及研究区统计数据,采用最大值合成法(MVC)、趋势分析法和相关系数法,分析了川中丘陵区经国家生态工程建设后的植被动态变化特征,并探讨了气候变化和人类活动对植被覆盖的影响。研究结果表明:近15年,川中丘陵区植被呈增加的趋势,增速为5. 84/10 a(P<0. 01);31. 58%的区域植被NDVI显著增加,主要分布在嘉陵江中游和岷江中下游,2. 90%的区域植被NDVI显著减少,主要分布在城市中心及周边;研究区植被对降水的敏感性较气温更强,22. 08%的区域面积NDVI与降水是呈显著相关的,仅7. 69%区域面积NDVI与气温是显著的;森林、灌木和草地的NDVI增加明显,各自增加比例超过60%,而建设用地和湿地是NDVI减少最明显的土地利用类型;退耕还林还草和天然林资源保护工程的建设,对川中丘陵区植被覆盖的增长起到了积极作用。

基于随机-确定模型的渠井结合灌区用水优化配置

陕西省泾惠渠灌区是一个比较典型的渠井结合灌区。由于该灌区地下水的掠夺式开发利用,使得地下水位总体上呈下降趋势,造成许多环境地质问题。如何合理开发利用地下水,优化配置灌溉水资源,是该渠井结合灌区和谐发展的关键。该研究以Visual Modflow软件为平台,并基于时间序列模型和径向基函数神经网络模型(RBF-ANN),建立了灌区地下水随机-确定动态预测模型,在对灌区水资源供需平衡分析的基础上,通过模型模拟计算,对灌区水资源进行优化配置,为该灌区合理开发利用地下水和灌溉水资源提供依据。