基于时序NDVI的江西省植被覆盖时空变化分析
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基于遥感数据的植被NDVI时空动态分析与模拟论文题目:基于遥感数据的植被NDVI时空动态分析与模拟摘要:本文通过利用遥感数据获取的植被归一化植被指数(NDVI)信息,对植被的时空变化进行了分析与模拟研究。
采用的遥感数据覆盖了多个时间段,包括了春季、夏季、秋季和冬季的数据,以分析不同季节下的植被变化情况。
通过空间分析,探讨了不同地区的植被覆盖度、季节性变化以及长期趋势等特征,以模拟植被的时空动态变化。
关键词:遥感数据、植被、NDVI、时空动态分析、模拟1. 引言植被是地球上最重要的生态系统组成部分之一,与气候、水文循环等众多环境要素紧密相关。
时间序列的遥感数据提供了监测植被动态变化的有力工具,其中植被归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)常被用于评估植被的健康状态和生长状况。
NDVI可以从遥感图像中提取,并通过计算红光波段和近红外波段之间的差异来反映植被光合活性和生物量。
因此,基于遥感数据的植被NDVI时空动态分析与模拟有助于深入探讨植被变化及其对环境的响应。
2. 数据与方法2.1 数据采集本研究使用的遥感数据包括多个时间段的遥感图像,覆盖了不同季节的数据。
采集的遥感图像包括了春季、夏季、秋季和冬季的数据。
这些图像以高空间分辨率和适当的时间分辨率提供了对植被变化进行时空分析的能力。
2.2 数据预处理在进行时空动态分析之前,需要对采集到的遥感图像进行预处理。
预处理过程包括校正、辐射校正和大气校正等步骤。
这些步骤旨在减少图像中的噪声和误差,并提高植被信息的可靠性。
2.3 NDVI计算在数据预处理完成后,可以利用遥感图像计算NDVI值。
通过计算红光波段和近红外波段之间的差异,可以获得每个像元的NDVI值。
NDVI值的范围从-1到1,其中高值表示植被覆盖度高,低值表示植被覆盖度低。
3. 时空动态分析3.1 季节性变化分析利用采集到的多个时间段的遥感图像,可以分析不同季节下的植被变化情况。
中国植被时空变化特征许翔驰【摘要】基于2001 ~ 2016年中国地区MODIS NDVI时间序列数据集,使用Arcgis中的克里金插值法、线性趋势分析和相关分析.以此探究21世纪以来中国地区NDVI时空变化规律结论如下:(1)中国大陆地区NDVI时空变化特征,在每年春季夏季植被带从北向南逐步升高,秋季由南向北逐步降低,在东南地区受季节影响变化不明显,植被状况最好的季节为夏季秋季.(2)从空间尺度来看,中国区内呈现出东南地区高,西北地区低,其余地区居中的趋势.中国区域范围内植被NDVI呈现出上升趋势,在2001 ~ 2016年之间NDVI上升趋势较为明显,其中2005、2010和2012年NDVI出现了下降情况.(3)各分区NDVI上升的变化趋势与全国变化呈现基本一致.植被NDVI受气候因子影响最为显著,在不同分区内影响NDVI的主要因子并不一致.(4)2000 ~2016年以来除少数几年的月均NDVI最高值出现在8月份外,大部分年份NDVI最高值都出现在7月,2011 ~2016年7月均NDVI相较于前10年已整体升高至0.45以上.【期刊名称】《哈尔滨师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】5页(P100-104)【关键词】MODIS NDVI;中国植被;时空变化【作者】许翔驰【作者单位】哈尔滨师范大学【正文语种】中文【中图分类】TP790 引言植被在生态系统中起到的生态重要性不可忽视,作为自然界的晴雨表,可以对生态自然环境有较为直观指示作用,研究选用NDVI指数作为评价植被情况的要素,可以很好反映地表植被情况变化.通过遥感手段和GIS技术能够快速、宏观、准确的提取地表植被状况变化.伴随着国内外的遥感技术飞速发展,时效性、连续性、范围性已经成为遥感技术的主要代名词,而遥感数据已经越来越多的应用于各行各业中,大范围的研究植被变化情况已经可以使用遥感技术实现.NDVI(归一化植被指数)是一种测量植被生态状况的系数,其数值是通过近红外、红外波段的差与和的比值得到.NDVI与植被覆盖度、LAI、生态条件具有较好的相关联系,使用长时间序列NDVI数据进行大范围大尺度的植被活动变化研究具有重要意义,近年来国内外学者利用 NDVI数据全球、大陆和区域等空间尺度上对植被覆盖变化及其与气候因子的关系进行了深入的研究[1-10].1 数据来源及研究方法1.1 研究区概况中国国土面积广阔,中国地势呈现出西部高东部低阶梯状分布的特点,山地以及高原所占面积较多,全国土地总面积的69%是山地、丘陵、高原3类 .在广阔的中国大陆上,温度和降水各地区差异较大,中国北部与中国南部差异巨大,主要是因为中国维度大,海岸线较长受海洋季风影响,以及多样的地形地势等都对于气候因素产生巨大影响进而影响植被生长[2-10].中国地势特点概括起来就是西部呈现高海拔东部表现为低海拔.地形地貌主要为山地、高原和丘陵3种,3种地形占到了国土土地面积的67%,其余地形主要为盆地和平原,面积约占33%,中国国土面积辽阔,地形地貌多样,地势高低起伏.中国地形地貌为中国农业和工业发展提供了基础条件,成为中国经济飞速发展一大助力[5-15].中国国土面积广阔,因此研究将中国划为七个分区如图1所示.图1 中国七分区规划图1.2 数据来源和预处理该研究选用的植被指数来自美国航天局(NASA)提供的MODIS 16 d数据的合成产品(MOD13A2产品),空间分辨率为1km,时间尺度为2001年到2016年.气象数据来源于英国东英格利亚大学气候研究所(CRU)提供的.MODIS是中分辨率成像光谱仪的简称,使用的是卫星中的传感器Terra,由美国在1999年发射升空,于2000年2月开始对地球观测点传输相关数据,数据优势在于对数据环境资源进行优化,提供的数据在监测地球生态环境领域得到了国内外科研学者的认可.研究方法主要使用的为均值法、相关分析、线性回归趋势线[2-6].2 结果与分析2.1 全国NDVI分布规律2.1.1 NDVI月变化分布规律为探究中国范围内植被16年来每月的变化规律,将2001~2016年的MODIS NDVI每月的平均值提取出来,以得到16年以来每月平均NDVI变化图如图2,从图中可以看出16年以来7月8月为全年NDVI数值最高月份,但7月和8月NDVI在每年的高低并不固定,有些年份7月为全年数值最高有些年则8月最高,此后NDVI值都转为降低趋势,此情况应该主要是受到气候因素影响.从统计图综合可以看出在2001~2005年全国月均最高NDVI基本保持在0.45之下的水平,呈现全年月均NDVI最高月份7月8月基本上也没有超过0.45这一水平,而在2006~2010年的全国月均最高NDVI数据表明,当年最高NDVI已经达到了0.45并已经有了超越的趋势,在2011~2016这六年以来全国月均最高NDVI已经基本超过了0.45这一水平线,就2011~2016年时间段而言,NDVI值相对较高,年际变化不是很大,只在2014年呈现了回落趋势.从图2中可以看出NDVI每年月均值变化特征为二次抛物线,在每年7~8月达到最大值,在每年1~2月和12月NDVI最小.从图中可以看出2001~2016年16年以来季节变化与年份关系并不大,NDVI变化具有明显的季节特征.该研究中定义生长季为每年的4~8月,在此期间NDVI逐渐升高,一般来看在7月8月达到全年最高值,此后的9月开始为落叶季直到12月,NDVI逐渐下降.16年以来全国范围内NDVI月均值主要在0.2~0.5之间,而全年中NDVI最低值在当年的12月、1月或2月出现,2010~2016年相较于2001~2005年全年整体NDVI已经出现了升高.图2 2001~2016年全年月均NDVI变化图2.1.2 NDVI年变化分布规律在植被月尺度的研究基础上,将全年月均NDVI值求取平均值作为当年植被的平均NDVI,结合16年的数据做出图3,以此探究16年以来研究区内年均NDVI 变化.图3 2001~2016植被年均NDVI变化图从图3可以看出16年以来全国范围内植被年均NDVI呈现出上升趋势,在此期间NDVI上升趋势较为明显,其中2005、2010、2012和2014年NDVI出现了明显的下降情况.结合植被生长季变化可以发现个别年份年均NDVI下降,主要是受到了植被生长季活动影响,二者的平均NDVI关联密切.2010年之后的6年相较于2001~2005年整体已经升高0.02左右,NDVI时间和空间分布规律:每年春季夏季植被带从北向南逐步升高,秋季由南向北逐步降低,在东南地区受季节影响变化不明显,植被状况最好的季节为夏季秋季.从空间尺度来看,中国区内呈现出东南地区高,西北地区低,其余地区居中的趋势.中国区域范围内植被NDVI呈现出上升趋势,在2001~2016年NDVI上升趋势较为明显,其中2005、2010和2012年NDVI出现了下降情况.各分区NDVI上升的变化趋势与全国变化呈现基本一致.在空间关系上,中国北方降水量为主要影响NDVI空间分布的影响因素,南方由于降水和温度有利于植被生长,所受气候影响并不强烈.植被受到温度和降水双重因素影响,降水对于植被的影响存在滞后性.2000~2016年以来除少数几年的月均NDVI最高值出现在8月份外,大部分年份NDVI最高值均出现在7月,2011~2016年7月均NDVI相较于前10年已整体升高至0.45以上.2.1.3 NDVI生长季变化分布规律一般情况下植被生长覆盖度变化存在明显的季节变化,植被在春季和夏季生长状况最好,春季植被开始复苏生长,覆盖程度迅速增加,到夏季时分达植被生长最为旺盛,此后植被生长逐渐放缓且植被覆盖度逐渐下降,表现为秋季落叶植被逐渐凋零,这种情况客观上也符合植被生长的生物学特征.因此结合数据表现该研究中定义中国地区的植被生长季为一年中的4月至8月.在NDVI月尺度的研究基础上,将每年的4月到8月月均NDVI值求取平均值作为当年植被生长季的平均NDVI,结合16年的数据做出图4.图4 2001~2016年植被生长季平均NDVI变化图从图4中可以看出2001~2016年以来,中国地区的植被生长季NDVI呈现出上升趋势,上升态势较为明显,但在2007年、2010年出现了明显的下降,结合了气象要素分析发现2007年植被生长季出现下滑是受到了降水量降低的影响,2007年较前一年降水和温度均有所下降,此情况并不利于植被生长.而2010年的下滑是受到了温度的影响,虽然降水量较前一年有所升高但数据表明温度是影响了这一年度植被生长的主要因素.此外数据显示自2011年的6年起全国范围内的植被生长季NDVI已经同比高出了前10年的NDVI数值见表1.表1 2006~2010年生长季NDVI与气候数据3 结论与讨论植被在生态系统中的生长情况受多重因素影响,植被生长的好坏可以作为衡量生态环境的晴雨表.该研究选取NDVI作为评价植被状况的数据源,使用遥感技术手段获取到的MODIS NDVI数据和气候等相关数据,利用GIS技术对中国地区2000年以来植被生长状况、植被与气候因素的相互作用进行了研究,研究结果如下. (1)2000 ~ 2016年以来分析中国1~ 12月月均NDVI,除少数几年的月均NDVI 最高值出现在8月份外,大部分年份NDVI最高值均出现在7月,2011~2016年7月均NDVI相较于前10年已整体升高至0.45以上.(2)中国2011年以后的6年相较于前10年,NDVI呈现升高,在这6年中NDVI 整体表现为上升趋势,北方分区(东北、华北)相较于其它分区年均NDVI变化幅度更大,其余分区呈现较为平稳上升,7个分区中除西北分区外上升趋势明显. (3)各分区NDVI上升的变化趋势与全国变化呈现基本一致.植被NDVI受气候因子影响最为显著,不同分区所处地理位置不同,气候条件也不近相同,在不同地理位置上NDVI变化的主要影响因素并不一致.参考文献【相关文献】[1] 杨东旭,刘毅,蔡兆男.基于GOSAT反演的中国地区二氧化碳浓度时空分布研究[J].大气科学,2016,40(3): 541-550.[2] 王宗明,国志兴,宋开山.中国东北地区植被NDVI对气候变化的响应[J].生态学杂志,2009,28(6):1041-1048.[3] 毛德华,王宗明,宋开山.东北多年冻土区植被NDVI变化及其对气候变化和土地覆盖编号的响应[J].中国环境科学,2011,31(2):283-292.[4] 王茜,陈莹,阮玺睿.1982~2012年中国NDVI变化及其与气候因子的关系[J].草地学报,2017,25(4):691-700.[5] 韩雅,朱文博,李双成.基于GWR模型的中国NDVI与气候因子的相关分析[J].北京大学学报:自然科学版,2016, 52(6):1125-1133.[6] 罗敏,古丽·加帕尔,郭浩.2000~2013年塔里木河流域生长季NDVI时空变化特征及其影响因素分析[J].自然资源学报,2017, 32(1): 50-63.[7] 白建军,白江涛,王磊.2000~2010年陕北地区植被NDVI时空变化及其与区域气候的关系[J].地理科学,2014,34(7):882-888.[8] 王静,万红莲,张翀.基于MODIS数据的宝鸡地区植被覆盖时空变化及影响因素分析[J].江西农业学报,2018,30(1): 127-133.[9] 毛德华,王宗明,罗玲.1982~2008年东北冻土区植被生长季NDVI对气候变化和CO2体积分数增加的响应[J].环境科学学报,2010,30(11): 2332-2343.[10] Yuko Setoyama1, Takahiro Sasai1. Analyzing decadal net ecosystem production control factors and the effects of recent climate events in Japan[J] . 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中国东部地区植被覆盖的时空变化及其人为因素的影响研究【摘要】:植被是陆地生态系统的重要组成部分,是生态系统中物质循环与能量流动的中枢,也是对人类社会经济活动有重要贡献的资源。
选择我国东部地区作为研究区(113°-123°E,21.5°-35.5°N),以SPOT/VGT-NDVI时间序列影像为主要数据源(1998-2005),分析植被覆盖的时空变化及其人为因素的影响。
从1998到2005年,我国东部地区植被的总面积有缓慢下降趋势,但是植被活动在增强。
植被减少趋势与经济发展呈正相关的关系。
在植被分布较多的地区,植被活动呈现出明显的下降趋势;植被较少的地区,呈现出明显的增加趋势。
长江以北地区的植被增加趋势明显,尤其在安徽北部的阜阳和毫州地区以及鄱阳湖周边地区;长江以南地区植被减少趋势十分显著,尤其在江苏和上海接壤地区、上海市、浙江东南沿海地区、广州周边地区、南昌西南地区、福建厦-漳-泉地区以及湖南长-株-潭地区。
东部各省(市)的植被活动变化差异十分显著:上海表现出明显的下降趋势;福建、浙江和江西有轻微的下降;安徽和江苏两省的植被表现出了相似的上升趋势。
东部地区的植被重心1998到2005年均位于江西北部的上饶境内,向西北方向移动的趋势明显。
植被的年内变化表明,东部地区植被的生长期为240-320天,生长期最长的位于北纬28-30度之间的低海拔地区,NDVI峰值出现的时间最早为第18旬即6月下旬,最晚为第28旬即10月上旬。
8年平均的年积分NDVI的大小顺序为,福建>浙江>江西>安徽>江苏>上海;低值区的植被增加趋势明显,而高值区的增加不明显。
为了提取不同植被类型的NDVI年内变化曲线,使用主成份分析和ISODATA非监督分类方法对东部地区的植被进行了分类,分类kappa 指数高达0.82,得到了18类主要的植被类型,其中一年两熟农作物和亚热带常绿阔叶林所占面积较大,每类植被均有其特殊的NDVI年内变化曲线。
基于遥感的植被覆盖变化分析在我们生活的这个地球上,植被覆盖对于生态系统的稳定、气候调节以及人类的生存发展都有着至关重要的作用。
而随着科技的不断进步,遥感技术的出现为我们深入了解植被覆盖的变化提供了强大的工具。
遥感,简单来说,就是不直接接触被观测的物体,而是通过传感器接收来自物体反射或发射的电磁波信息,从而对物体进行监测和分析。
在植被覆盖变化的研究中,遥感技术凭借其大范围、长时间序列、多波段等优势,发挥了不可替代的作用。
首先,遥感技术能够获取大面积的植被信息。
传统的地面调查方法虽然准确,但往往只能覆盖较小的区域,而且费时费力。
而遥感卫星可以在短时间内获取全球范围内的植被数据,为我们提供宏观的视角,了解植被覆盖的整体格局和变化趋势。
其次,遥感技术具有长时间序列监测的能力。
通过对同一地区不同时间的遥感影像进行对比分析,我们可以清晰地看到植被覆盖的动态变化过程。
比如,观察森林的砍伐与恢复、草原的退化与改善,以及城市扩张对周边植被的影响等。
再者,遥感的多波段特性也为植被覆盖研究提供了丰富的信息。
不同的波段对植被的反射和吸收特性不同,通过综合分析多个波段的数据,我们可以获取植被的种类、生长状况、生物量等详细信息。
那么,如何利用遥感数据来分析植被覆盖的变化呢?第一步是数据获取。
我们需要选择合适的遥感数据源,如 Landsat系列卫星、MODIS 等。
这些卫星提供了不同分辨率和光谱范围的数据,以满足不同研究需求。
第二步是数据预处理。
这包括辐射校正、几何校正、大气校正等,以消除数据中的误差和干扰,提高数据的质量和准确性。
第三步是植被指数的计算。
常见的植被指数有归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)等。
这些指数可以反映植被的生长状况和覆盖度。
第四步是变化检测。
通过对比不同时期的植被指数或植被分类结果,确定植被覆盖的变化区域和变化类型。
在实际应用中,基于遥感的植被覆盖变化分析已经取得了许多重要的成果。
在生态环境保护方面,我们可以及时发现森林砍伐、草原退化等问题,为制定保护政策和措施提供依据。
基于MODIS-NDVI的岷江流域植被时空演变及地形分异研究王鑫;薛飞阳;苏子昕;青玲萱;杨存建【期刊名称】《四川林业科技》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】岷江是长江水系的重要分支之一,流经川西高原以及四川盆地地区。
植被作为重要的生态指标之一,通过研究岷江流域的植被时空变化特征将有助于了解该流域的生态环境情况并为后续的生态治理提供参考依据。
基于2003年~2021年岷江流域的MODIS-NDVI数据集以及DEM数据,借助于空间分析技术、Hurst指数、线性趋势分析、变异系数等方法多方面分析了岷江流域植被覆盖的时空演变特征以及地形因子对其变化趋势的影响性。
结果表明:(1)研究时段内的NDVI均值介于0~0.9之间。
其流域的NDVI值上中游偏高,下游偏低,岷江流域植被整体呈现波动上升的趋势,增长速率为2.4%/10a。
(2)岷江流域植被覆盖呈增加趋势和减少趋势的面积分别占84.49%和15.51%。
川西高原的河谷地区以及四川盆地的非城镇区域呈现显著增长趋势。
呈减少趋势的主要分布在成都市向外扩张的新城区、眉山市和德阳市。
(3)波动性较强的区域主要分布在川西高原的高海拔山地以及成都市,而低波动主要出现在川西高原的相对低海拔区域,植被较为稳定。
(4)植被未来变化趋势呈现持续性减少的主要是成都市向外扩张的新城区。
而呈现持续性增加的主要分布在四川盆地的非城镇地区以及川西高原的河谷地区。
(5)海拔和坡度作为影响植被变化的主要因素,坡向与植被变化的相关性并未显示出明显的规律。
【总页数】8页(P33-40)【作者】王鑫;薛飞阳;苏子昕;青玲萱;杨存建【作者单位】四川师范大学西南土地评价与监测教育部重点实验室;四川师范大学地理与资源科学学院【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.基于MODIS-NDVI的云南怒江流域植被覆盖时空变化特征研究2.闽江流域植被覆盖度时空变化及地形分异特征3.应用Landsat影像数据分析岷江上游植被覆盖度时空变化及地形分异特征4.基于CASA模型长江流域植被NPP时空演变及与地形因子的关系5.大渡河流域植被净初级生产力的时空变化及其地形分异特征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于地理探测器模型的中亚NDVI时空变化特征及其驱动因子分析王伟; 阿里木·赛买提; 吉力力·阿不都外力【期刊名称】《《国土资源遥感》》【年(卷),期】2019(031)004【总页数】9页(P32-40)【关键词】NDVI; 中亚; 地理探测器; 趋势分析; 时空变化【作者】王伟; 阿里木·赛买提; 吉力力·阿不都外力【作者单位】中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐 830011; 中国科学院大学北京 100049; 中国科学院中亚生态与环境研究中心乌鲁木齐 830011【正文语种】中文【中图分类】TP790 引言在全球气候变化的大背景下,中亚地区从20世纪70年代起气温开始迅速上升,平均增温速率达到0.4℃/10 a,远高于同期全球变暖速率[1-2]。
与此同时,不合理的土地开发利用方式[3]、粗犷的农田灌溉模式[4]等人类活动的不断增强更加剧了区域生态与资源的竞争局面。
于是,中亚地区开始出现了土壤盐渍化[5]、湿地退化[6]和湖泊萎缩[7]等一系列生态环境问题。
植被作为联结大气圈、土壤圈、水圈和生物圈的重要纽带,对生态环境变化具有极高的敏感性[8]。
因此研究中亚地区的植被时空变化特征及其对气候变化和人类活动的响应,对进一步研究中亚地区陆表环境变化过程及区域生态环境保护具有重要意义。
近几年不少学者通过经验正交模型(empirical orthogonal function,EOF)[9]、变异系数(coefficient of variation,CV)[10]、Hurst指数[10]和趋势分析[11]等方法研究了中亚地区的植被空间分布特征和变化趋势,通过相关分析[9]、偏相关分析[12]和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)[12]等方法分析不同空间和时间尺度上中亚地区植被覆盖变化对气候变化的响应特征。
基于NDVI的植被覆盖变化分析一一以甘肃省甘南藏族自治州为例包琼;颉继珍;吴翠霞;雷元奇【期刊名称】《甘肃林业科技》【年(卷),期】2024(49)1【摘要】为明确区域内植被覆盖状态,揭示地表植被的变化趋势,进而为揭示区域环境变化奠定基础,本文利用像元二分法计算了甘肃省甘南藏族自治州2000一2022年植被覆盖度,分析了甘南州植被覆盖空间变化特征、时间变化特征。
结果表明:1)低植被覆盖度主要分布在甘南州北部,高植被覆盖度主要分布在甘南州东南部和西南部;2)2000一2022年,植被高覆盖度区域面积减少了88168.75hm^(2);植被低覆盖区域面积增加了3268.75hm^(2);3)2000—2005年植被覆盖度呈上升趋势,植被覆盖度改善的面积大于退化面积;2005一2015年植被覆盖度呈下降趋势,植被覆盖度改善面积小于植被覆盖度退化面积;2015一2022年植被覆盖度呈上升趋势,植被覆盖度改善的面积大于退化面积;总体来看,2000一2022年间,甘南州植被覆盖度呈现“上升一下降一上升”的波动趋势,改善面积为716237.50hm^(2),而退化面积为857193.75hm^(2),植被覆盖度总体下降。
【总页数】6页(P9-13)【作者】包琼;颉继珍;吴翠霞;雷元奇【作者单位】甘肃省土地开发整理中心【正文语种】中文【中图分类】Q948.15【相关文献】1.基于NDVI的植被覆盖度的变化分析——以甘肃省张掖市甘州区为例2.基于NDVI的干旱区绿洲植被覆盖度动态变化分析——以新疆阿克苏地区为例3.基于MODIS_NDVI的甘肃省会宁县植被覆盖度变化监测4.基于MODIS NDVI的输电线路植被覆盖变化分析——以雅布赖变至阿右旗变220kV输电线路为例5.基于GIMMS-NDVI的新疆植被覆盖时空变化附图1新疆1982—2006年植被NDVI 平均值分布因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于地理探测器模型的中亚NDVI时空变化特征及其驱动因子中亚地区的土地覆盖和植被状况对当地气候和环境起着重要的影响。
了解中亚地区的植被时空变化特征及其驱动因子,对于有效地管理和保护当地生态环境至关重要。
地理探测器模型(Geographical Detector)是一种常用于探索地理过程和模式的统计方法。
它结合了决策树、偏最小二乘回归和方差分析等分析技术,能够同时考虑单因素和多因素对地理过程的影响。
本文将基于地理探测器模型,研究中亚地区的NDVI(归一化植被指数)的时空变化特征及其驱动因子。
首先,对中亚地区的NDVI进行数据采集和处理。
利用遥感数据获取NDVI的时间序列,并对数据进行预处理和去噪处理,以提高数据质量和准确性。
然后,利用地理探测器模型,分析NDVI的时空变化特征,并找出影响NDVI变化的驱动因子。
针对驱动因子的研究,可以从自然因素和人为因素两个方面进行探讨。
自然因素主要包括气候因素、土壤因素和地形因素等。
通过分析气候数据(如温度、降水等),可以探讨气候因素对NDVI变化的影响。
土壤因素和地形因素可以通过土壤类型和地形特征的空间分布,从而了解它们对植被的影响。
人为因素主要包括土地利用和农业活动等。
通过分析土地利用数据,可以了解不同土地利用类型对植被的影响。
农业活动对植被的影响主要表现为农田灌溉、施肥和农药使用等,可以通过农业统计数据和遥感影像,探讨这些因素对植被的影响。
在研究过程中,还应考虑NDVI的空间自相关性,并进行相应的空间分析。
此外,还可以对不同的地理单元(如县级、区域级)进行比较,进一步揭示NDVI的时空变化特征。
通过以上研究方法,可以得到中亚地区NDVI的时空变化特征及其驱动因子。
这对于中亚地区的生态环境保护和可持续发展具有重要的参考价值。
未来的研究工作还可以进一步深入探讨NDVI与其他环境指标(如温度、降水、土壤湿度等)之间的关系,以及NDVI的长期趋势和预测等方面的内容。
西南地区2000-2020年植被覆盖度时空变化与影响因素分析刘雨亭;王磊;李谢辉;郭蕾【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2024(43)1【摘要】西南地区是我国重要的生态安全屏障区,也是生态脆弱和气候敏感区。
本文基于MOD13A3的NDVI数据集,利用像元二分模型首先计算了西南五省市区2000-2020年西南整体和分省市区年、生长季和四季的平均植被覆盖度FVC(Fractional Vegetation Cover),并对不同时间尺度的FVC进行了时空变化特征分析,然后利用ERA5的气温、 GPCP卫星降水和DEM等资料,对过去21年影响西南地区FVC变化的主要影响因素进行了讨论,最后利用Hurst指数对FVC的未来变化趋势进行了预测。
结果表明:(1)2000-2020年以来,西南地区东部FVC整体呈增加趋势,尤其在重庆和贵州增加最快,西藏地区总体呈下降趋势。
(2)西南地区FVC在空间上总体呈现东高西低的特点,2000-2020年平均FVC为0.46,在年际空间变化上FVC的上升区域占西南地区总面积的43.9%,下降区域占53.5%。
(3)降水对FVC起促进作用,气温在不同地区则表现出不同的影响。
(4)人类活动对FVC的影响很大,对植被的促进、抑制和无影响区域分别占栅格百分比的40.4%、47.6%和12.0%。
(5)高程和不同时间尺度的FVC都显著相关,但都呈现出极显著的下降趋势;不同时间尺度的FVC随坡度增加都显著增加,但当坡度大于25°后FVC会逐渐减小;坡向对西南地区FVC的影响相较于坡度、高程和气候因子的影响并不显著。
(6)未来西藏、西南地区东部的四川、云南和贵州交界处的FVC整体将呈增加趋势,而四川西部和横断山脉的大部分地区将呈减少趋势。
研究结果能为西南地区生态保护方案的制定提供数据支撑和科学指导。
【总页数】13页(P264-276)【作者】刘雨亭;王磊;李谢辉;郭蕾【作者单位】成都信息工程大学大气科学学院【正文语种】中文【中图分类】P461.7【相关文献】1.2000-2020年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析2.退耕还林草20年来榆林市植被覆盖度时空变化及影响因素分析3.2000-2020年昭觉县植被覆盖度时空变化特征分析4.2000-2020年延安市植被覆盖时空变化及其影响因素5.黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度时空变化及影响因素分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于遥感数据的植被覆盖度监测与变化分析研究一、前言植被是地球生态系统中最为重要的组成部分之一,是维持地球生态系统平衡的重要因素。
植被覆盖度是指地表被植被覆盖的程度,是评价生态系统健康程度的一个重要指标。
植被覆盖度的监测与变化分析对于生态环境保护和可持续发展具有重要意义。
遥感技术的快速发展为植被覆盖度的监测与变化分析提供了新的手段和思路。
本篇文章旨在探讨如何基于遥感数据进行植被覆盖度监测与变化分析。
二、植被覆盖度的监测1.传统调查法传统调查法是指人工采集植被覆盖度数据的方法。
该方法主要包括样地调查、流动调查和空间调查。
这些方法需要人工采集大量的数据,工作量大、耗时耗力、费用高、覆盖区域有限。
同时,人工调查结果受调查员主观因素影响,数据的可靠性和精度难以保证。
2.遥感技术遥感技术是指通过卫星、飞机等探测器采集地表信息,再通过图像处理和解译等手段获取有关地表特征的技术。
遥感技术可以快速、精确、经济地获取大范围地表植被信息,并能够提供定量化的结果。
在植被覆盖度监测方面,遥感技术可以利用NDVI指数进行分析,NDVI指数是植被指数的一种,可以反映出植被生长状态。
可以通过遥感图像解译获取植被覆盖度信息,利用遥感技术可以在较短时间内遥距掌握大范围地表植被信息,使监测结果具有空间和时间分辨率。
三、植被覆盖度的变化分析植被覆盖度的变化分析是指对植被覆盖度随时间的变化趋势进行研究,分析更改的时间、原因和趋势。
植被覆盖度的变化分析可以通过遥感技术和GIS技术实现。
1.遥感技术遥感技术可以通过比较不同时期的影像,实现植被覆盖度变化分析。
在遥感技术中,通过建立变化检测模型,可以检测不同时期遥感数据的差异,从而分析植被覆盖度的变化趋势和类型。
在变化检测过程中,多时相数据融合以及多源数据结合可以提高变化检测的精度和准确性。
2.GIS技术GIS技术是指借助计算机软件和硬件,利用空间数据进行地理信息处理和空间分析的一种技术。
在植被覆盖度变化分析中,GIS技术可以实现空间数据的可视化和分析,对时间序列遥感数据进行可视化,从而更加精确地了解植被覆盖度变化趋势和类型。