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基于多源遥感数据的高寒草地生物量反演模型精度——以夏河县桑科草原试验区为例

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草业科学 2015年第11期32卷 1730-1739页

作者：孟宝平陈思宇崔霞冯琦胜梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州大学资源与环境学院甘肃兰州730000

基于MODIS、Landsat-8 OLI和HJ-1A/1B CCD卫星遥感资料,结合2013-2014年甘南州夏河县桑科草原试验区野外实测数据,建立了高寒草地地上生物量遥感反演模型,筛选出基于不同遥感资料植被指数的生物量最优反演模型,比较分析了生物量最优模... 详细信息

基于MODIS、Landsat-8 OLI和HJ-1A/1B CCD卫星遥感资料,结合2013-2014年甘南州夏河县桑科草原试验区野外实测数据,建立了高寒草地地上生物量遥感反演模型,筛选出基于不同遥感资料植被指数的生物量最优反演模型,比较分析了生物量最优模型的空间效应。同时,分析了2000-2013年基于MODIS植被指数估算的试验区产草量的年际变化特征。结果表明,草地生物量最优反演模型为基于Landsat-8 OLI NDVI数据的对数模型(y=727.54lnx1+495.23,R2=0.772,RMSE=31.333 kg DM·hm-2);在30和250 m空间分辨率下,基于MODIS NDVI及EVI、Landsat-8 OLI NDVI和HJ-1A/1B CCD NDVI最优模型估算的生物量均高于实测生物量,其中Landsat-8 OLI NDVI数据估算的草地生物量与实测生物量值最接近;2000-2013年试验区草地总生物量整体上具有显著增加的趋势(R2=0.590 7,P<0.001),平均增加速率达50.57 kg DM·hm-2·a-1。

关键词：遥感资料生物量反演模型精度验证生物量变化

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MODIS逐日积雪产品去云算法研究

冰川冻土 2012年第5期34卷 1118-1126页

作者：黄晓东郝晓华王玮冯琦胜梁天刚兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

由于积雪和云的反射特性,使用光学遥感监测积雪受到天气的严重干扰,对研究区云量的分析表明,无论是MOD10A1还是MYD10A1,云都是影响该产品对研究区积雪进行实时监测的最大影响因素.综合不同去云方法,利用MODIS逐日积雪产品和被动微波数据... 详细信息

由于积雪和云的反射特性,使用光学遥感监测积雪受到天气的严重干扰,对研究区云量的分析表明,无论是MOD10A1还是MYD10A1,云都是影响该产品对研究区积雪进行实时监测的最大影响因素.综合不同去云方法,利用MODIS逐日积雪产品和被动微波数据AMSR-E雪水当量产品,生成了MODIS逐日无云积雪图像,并利用研究区85个地面气象观测台站提供的雪深数据对合成的单日无云积雪产品进行验证.结果表明:当积雪深度>3cm时,新产品的积雪分类精度达到91.7%,该产品对实时监测青藏高原积雪动态变化具有重要的使用价值.

关键词： MODIS 积雪覆盖去云算法青藏高原

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玛曲县草畜平衡优化方案与管理决策初探

草地学报 2012年第1期20卷 23-30页

作者：张旭冯琦胜梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

利用玛曲县2001-2009年的草地畜牧业动态监测资料和社会经济统计数据,通过MATLAB 7.9软件的多目标规划方法,以维持草畜平衡、优化畜群结构和保护草地生态环境为总目标,综合考虑畜群结构优化、牧业生产、生态保护3个方面的约束条件,研究... 详细信息

利用玛曲县2001-2009年的草地畜牧业动态监测资料和社会经济统计数据,通过MATLAB 7.9软件的多目标规划方法,以维持草畜平衡、优化畜群结构和保护草地生态环境为总目标,综合考虑畜群结构优化、牧业生产、生态保护3个方面的约束条件,研究了规划期(2010-2012年)玛曲县草地畜牧业发展的优化方案及管理对策,对比分析了2套不同收入水平的优化方案。结果表明:减少家畜数量,加大周转是实现上述目标的根本途径,其具体措施包括调整牲畜数量和优化畜群结构。优化方案表明玛曲县若减少149.18×104 SU后,能实现草畜平衡;提高出栏率,增强畜牧业生产效益,从优化方案中发现出栏率保持在31%以上能够使牧民收益最大化;增加补饲,全县每年至少补饲精饲料4万kg;拓宽经济收益渠道,发展旅游等其他产业,将增强该县经济弹性。

关键词：玛曲县草畜平衡多目标优化管理决策

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基于CSCS的中国现存自然植被分布研究

草业学报 2013年第3期22卷 16-24页

作者：冯琦胜修丽娜梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

植被类型是研究自然植被的基础,CSCS模型的模拟结果反映潜在自然植被的类型及其空间分布。因此,进一步研究基于CSCS模型的现存自然植被类型的空间分布,对CSCS模型在天然草地资源动态监测与评价、草地畜牧业生产管理等方面的应用具有现... 详细信息

植被类型是研究自然植被的基础,CSCS模型的模拟结果反映潜在自然植被的类型及其空间分布。因此,进一步研究基于CSCS模型的现存自然植被类型的空间分布,对CSCS模型在天然草地资源动态监测与评价、草地畜牧业生产管理等方面的应用具有现实意义。在基于CSCS模型确定的中国潜在自然植被图的基础上,结合1∶100万中国植被图和DEM数据,研究了现存自然植被分布范围,并划分了现存自然植被典型区,首次制作出基于CSCS的中国现存自然植被分布图和现存自然植被典型区分布图,对指导CSCS草地类型外业调查样点位置的选择及不同类型植物生物学特征的研究具有重要作用。

关键词： CSCS模型现存自然植被典型区

基于MOD10A1和AMSR-E的北疆牧区积雪动态监测研究

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草业学报 2009年第1期18卷 125-133页

作者：冯琦胜张学通梁天刚兰州大学草地农业科技学院农业部草地农业生态系统学重点实验室甘肃兰州730020

准确监测牧区积雪覆盖范围,对有效防灾减灾和牧区畜牧业持续发展具有特别重要的意义.利用积雪产品和气象台站的观测资料,对比分析了北疆地区2002年11月1日-2005年3月31日三个积雪季的AMSR-E 每日雪水当量产品及其与MOD10A1每日积雪分类... 详细信息

准确监测牧区积雪覆盖范围,对有效防灾减灾和牧区畜牧业持续发展具有特别重要的意义.利用积雪产品和气象台站的观测资料,对比分析了北疆地区2002年11月1日-2005年3月31日三个积雪季的AMSR-E 每日雪水当量产品及其与MOD10A1每日积雪分类产品合成的图像MODAE1的积雪识别精度.结果表明,1）AMSR-E每日雪水当量产品的积雪识别率为66.59%,总精度为69.49%;2）利用用户自定义的合成算法计算的合成图像MODAE1,结合了AMSR-E 雪水当量产品不受天气影响和MOD10A1每日积雪产品较高空间分辨率的优点,积雪识别率达76.43%;3）雪深和土地覆盖对合成图像MODAE1的积雪识别率具有重要的影响.在雪深为1-40cm时,合成图像的积雪识别精度随雪深的增加而增大;在雪深为31-40cm 时,积雪识别率可达90.19%;在雪深大于40cm 时,积雪识别率开始下降.在牧区合成图像的积雪识别率可达77.6%,而在开阔的灌丛区积雪识别率略有下降,为72.7%.

关键词： MODIS AMSR—E 雪水当量积雪合成产品精度分析

基于GIS和***的牧草种质资源数据库的研究与开发

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草业科学 2010年第4期27卷 102-105页

作者：张明虎周青平冯琦胜王玮青海大学畜牧兽医科学院草原研究所青海西宁810016 兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州73002

本研究解释了如何利用地理信息系统(GIS)的地图对象Map Objects2.3、编程语言Microsoft *** 2.0和Access数据库,建立牧草种质资源数据库,实现其查询检索、管理数据和打印报表生成等功能。该系统分为两部分,一部分为牧草种质资源数据管... 详细信息

本研究解释了如何利用地理信息系统(GIS)的地图对象Map Objects2.3、编程语言Microsoft *** 2.0和Access数据库,建立牧草种质资源数据库,实现其查询检索、管理数据和打印报表生成等功能。该系统分为两部分,一部分为牧草种质资源数据管理信息系统,实现种质资源查询检索、详细信息展示和打印报表生成;另一部分为空间数据库,实现种质资源空间分布等相关地理信息的查询和检索。

关键词： GIS 空间数据库 Map Objects VB

MODIS和VIIRS植被指数产品在估算甘南草地生物量的适用性

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草业科学 2023年第9期40卷 2199-2212页

作者：张忠雪冯琦胜王瑞泾金哲人梁天刚兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

目前中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器处于超期服役阶段,可见光红外成像辐射仪(VIIRS)传感器是MODIS传感器的继承和发展。本研究以甘南地区为例,选用MODIS的4种植被数据产品和VIIRS的两种植被数据产品提供的增强型植被指数(EVI)和归一... 详细信息

目前中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器处于超期服役阶段,可见光红外成像辐射仪(VIIRS)传感器是MODIS传感器的继承和发展。本研究以甘南地区为例,选用MODIS的4种植被数据产品和VIIRS的两种植被数据产品提供的增强型植被指数(EVI)和归一化植被指数(NDVI),对比分析了MODIS与VIIRS在草地地上生物量估测方面的差异。主要结论如下:1)与VIIRS相比较,基于MODIS的甘南地区草地地上生物量反演模型的精度更高,MODIS MOD13A1产品更适合甘南地区草地地上生物量的估算。2)甘南地区草地地上生物量较大的区域(>3000 kg·hm^(-2))主要分布于玛曲县、碌曲县和合作市,草地地上生物量较小的区域(<1500 kg·hm^(-2))主要分布于夏河县和迭部县。西部地区的草地地上生物量较高,东部地区的非草地区域比较多,且生物量较低。3)生物量增加幅度较大的区域主要分布于夏河县北部、玛曲县西北部以及碌曲县中部,生物量减少幅度较大的区域主要分布于玛曲县东南部和碌曲县南部。

关键词：地上生物量植被指数产品对比甘南反演空间分布

2001-2011年甘南草地植被覆盖度动态变化分析

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草业学报 2014年第4期23卷 1-9页

作者：马琳雅崔霞冯琦胜梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

植被覆盖度是衡量草地植被生长状况的重要指标,对评价分析植被恢复状况具有重要意义。利用2001-2011年每年5-10月的Terra/MODIS月植被指数数据,结合2006-2009年甘南草地调查资料建立了甘南州草地生长季的植被覆盖度遥感反演模型,对比研... 详细信息

植被覆盖度是衡量草地植被生长状况的重要指标,对评价分析植被恢复状况具有重要意义。利用2001-2011年每年5-10月的Terra/MODIS月植被指数数据,结合2006-2009年甘南草地调查资料建立了甘南州草地生长季的植被覆盖度遥感反演模型,对比研究了不同草地植被覆盖度模型的精度,模拟分析了甘南州2001-2011年草地生长季期间不同等级的草地植被盖度时空分布特征及面积变化动态。研究结果表明,MODIS-EVI可以最大限度地减少环境因子的影响,在植被覆盖度高的地区使用更具优势,能很好地反映各类植被覆盖度的空间和时间差异性。MODIS增强型植被指数EVI的对数函数(y=33.658ln x+112.65)可以较好地模拟甘南州草地植被盖度分布状况,总精度可达93.31%。近11年甘南州的草地植被盖度总体呈波动上升趋势,其中2001年、2003年和2008年草地植被覆盖明显偏低,2005年植被覆盖度最高,平均达78.43%。甘南州中西部及西南部地区的草地植被覆盖度较东部更好。甘南州近11年以来草地植被均以高和较高植被覆盖度为主,其余等级的草地植被覆盖度所占比例相对较小(6.98%)且稳定。总体上,甘南草地具有由高植被盖度向较高植被盖度转换的趋势。

关键词：甘南植被覆盖度变化动态 MODIS

基于AMSR-E数据的微波植被指数与MODIS植被指数关系研究

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草业科学 2012年第3期29卷 377-383页

作者：陈思宇于惠冯琦胜吕志邦梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

利用青南牧区2007-2010年的AMSR-E亮温数据计算了相应的微波植被指数(Microwave VegetationIndex,MVI),对MVI的月季动态变化特征进行了分析,同时结合相同时间序列的MODIS NDVI和EVI数据,对比分析了MVI和MODIS植被指数之间的相关关系,筛... 详细信息

利用青南牧区2007-2010年的AMSR-E亮温数据计算了相应的微波植被指数(Microwave VegetationIndex,MVI),对MVI的月季动态变化特征进行了分析,同时结合相同时间序列的MODIS NDVI和EVI数据,对比分析了MVI和MODIS植被指数之间的相关关系,筛选出NDVI反演模型,并对模型的精度进行了评价。结果表明,MVI值随着植被的生长而降低;MVI与NDVI、EVI均有显著的线性负相关。其中,升轨低频MVI与NDVI的相关性最好,相关系数为0.58(P<0.001);MVI与MODIS植被指数之间的最优模型为NDVI=-0.85×MVI+0.84;利用最优模型将反演的NDVI与MODIS NDVI进行比较,两者差异较小,说明这一模型能较好地反映2种植被指数的关系。

关键词：微波植被指数 MODIS植被指数相关性反演模型