基于ESTARFM NDVI的察汗淖尔流域灌溉耕地提取方法研究

运用遥感精准识别技术提取灌溉耕地可以为区域内农业耗水管理提供关键数据支持,但受限于遥感数据的时空分辨率,对于光谱特性相似容易混淆的灌溉耕地作物识别有一定难度。为此,本研究通过增强型自适应反射率时空融合模型(Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model,ESTARFM)对MODIS和Landsat数据进行融合,得到察汗淖尔流域时间分辨率为8 d、空间分辨率为30 m的NDVI数据,并与同期真实Landsat NDVI进行对比验证,相关系数为0.94。利用HANTS滤波建立ESTARFN NDVI时间序列数据,选取灌溉耕地样本通过支持向量机进行灌溉耕地空间分布的提取,以弥补数据源、特征提取等限制因素对复杂灌溉耕地提取的空缺。结果表明:流域内灌溉耕地总面积为1958.24 km^(2),商都、兴和、尚义、康保和化德5县耕地总面积占流域耕地总面积的94%,灌溉耕地分别为616.67 km^(2)、337.36 km^(2)、409.85 km^(2)、290.93 km^(2)和239.38 km^(2),主要种植葵花、甜菜、马铃薯等生长季从4月初到9月底的长生育期作物和生长季从5月初到8月初的蔬菜;张北、察哈尔右翼前旗、后旗和镶黄旗耕地占流域耕地总面积为6%,4县灌溉耕地面积共64.05 km^(2)。最后,通过真实样本进行验证,总分类精度为93.18%,Kappa系数为0.91。结果表明,用该数据融合模型获得的NDVI时间序列能反映作物真实变化情况,并且使用支持向量机提取察汗淖尔流域灌溉耕地效果较好。

“两区”建设背景下坝上生态安全格局构建与优化研究

河北坝上地区作为首都“两区”建设的重点区域,其生态安全格局的构建与优化对当地和京津冀区域可持续发展具有重要意义。以2018年土地利用状况为基础,采用InVEST模型计算坝上地区生境质量指数并提取生态源地,选择最小累积阻力模型,构建最小累积阻力表面,划分不同等级的生态安全区,提取生态廊道,并构建河北坝上地区生态安全格局。研究表明:1)坝上地区生境质量总体偏低,50%以上为低等生境质量区,中高等生境质量区约占46%,呈现出生境质量两极分化,类型和分布不均衡等特点;2)生态源地占坝上总面积的17.50%,其中40%以上分布在围场满族蒙古族自治县;3)生态廊道总长度为640.86km,生态节点53个,高等质量生态安全区占25.92%,低等级质量的生态安全区主要分布在张北县、康保县。坝上地区生态安全质量不是很高、生态系统多样性较低,生态资源在空间上分布不平衡,县区之间生态质量差异明显。未来应进一步提升低等级生态区域生态质量,构建更加稳固的生态安全格局。