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西南喀斯特核心分布区植被对极端气候的响应

中国环境科学 2024年第6期44卷 3353-3364页

作者：靖娟利赵婷王永锋孙佳荟付宝苇桂林理工大学测绘地理信息学院生态时空大数据感知服务重点实验室广西桂林541006

为了探究植被变化与极端气候之间的关系,以西南喀斯特核心分布区为研究对象,基于1982~2019年NDVI数据和气象站点日气温和降雨数据,选择气候变化监测和指标专家组(ETCCDI)定义的极端气候指数,运用趋势分析法和相关分析法探讨了NDVI和极... 详细信息

为了探究植被变化与极端气候之间的关系,以西南喀斯特核心分布区为研究对象,基于1982~2019年NDVI数据和气象站点日气温和降雨数据,选择气候变化监测和指标专家组(ETCCDI)定义的极端气候指数,运用趋势分析法和相关分析法探讨了NDVI和极端气候时空变化及其响应机制.结果表明:1982~2019年西南喀斯特核心分布区NDVI总体(83.13%)呈显著上升趋势,仅少部分地区(0.51%)呈下降趋势.极端气候指数中,表征极端高温的指数在时间和空间上都呈显著(P0.05).年尺度上,西南喀斯特核心分布区NDVI与极端降水和极端气温暖指数呈正相关,而与极端气温冷指数呈负相关;NDVI与7个具有显著关系(P<0.05)的极端气温指数(TN90P、TX90P、TNX、TXX、TN10P、TX10P、TNN)的相关性在空间上表现出明显的异质性.表征极端气温频率的TN90P、TX90P和TN10P三个指数是影响不同植被生长的主要因子.研究结果对于喀斯特地区生态保护与治理具有一定的指导意义.

关键词： NDVI 极端气候时空变化植被类型西南喀斯特核心分布区

"三全育人"理念下GIS专业课程群与思政育人耦合模式研究

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融合高斯白噪声的PROSPECT模型的柑橘叶片叶绿素反演

科教导刊（电子版） 2024年第14期 157-159页

作者：靖娟利王永锋窦世卿桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林 541004

如何将思想政治教育同专业知识学习有机结合,是落实立德树人根本任务的关键环节.针对桂林理工大学GIS(Geographic Information Science)专业现有课程思政育人多以单一课程、单一典型案例为主,缺乏系统性和贯通性的问题,基于"三全育人"理... 详细信息

如何将思想政治教育同专业知识学习有机结合,是落实立德树人根本任务的关键环节.针对桂林理工大学GIS(Geographic Information Science)专业现有课程思政育人多以单一课程、单一典型案例为主,缺乏系统性和贯通性的问题,基于"三全育人"理念,探索构建GIS专业课程群思政育人体系、改革思政育人模式、建设思政案例库,突出"GIS专业课程群"和课程思政的融合育人模式,充分发挥课程群的协同育人优势.

关键词： "三全育人" GIS课程群课程思政协同育人

来源：博看期刊评论

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无线电工程 2024年第7期54卷 1702-1711页

作者：窦世卿张晨红靖娟利张文杰侯以昌严继池桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541006 广西壮族自治区生态时空大数据感知服务重点实验室广西桂林541006 桂林理工大学机械与控制工程学院广西桂林541006

叶绿素是反映植被光合能力的重要指标。为了建立具有普适性的柑橘叶片叶绿素的反演模型,利用PROSPECT模型建立模拟光谱后采用3种特征选取的方法建模,分别为基于敏感性波段(Sensitivity Band,SA)的特征选取,记为PRO-SA模型;采用竞争自适... 详细信息

叶绿素是反映植被光合能力的重要指标。为了建立具有普适性的柑橘叶片叶绿素的反演模型,利用PROSPECT模型建立模拟光谱后采用3种特征选取的方法建模,分别为基于敏感性波段(Sensitivity Band,SA)的特征选取,记为PRO-SA模型;采用竞争自适应加权算法(Competitive Adaptive Weighting Algorithm,CARS)的特征选取,记为PRO-CARS模型;采用连续投影算法(Successive Projection Algorithm,SPA)的特征选取,记为PRO-SPA模型。结果表明,①PRO-SPA模型为最优反演模型,其决定系数R^(2)相较原始光谱提升了0.07;②在最优PRO-SPA模型中重采样并对模拟光谱进行多元散射矫正(Multiple Scattering Correction,MSC)后加入高斯白噪声,加入信噪比为80 dB的高斯白噪声的模拟光谱在PRO-SPA模型中表现出最优的反演精度,其决定系数R 2为0.6903,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为12.98,相比较原始光谱反演提升了0.15,表明了该方法对于柑橘叶片的光谱模拟以及叶绿素反演的可行性。

关键词：叶绿素 PRO-SPA模型全局敏感性分析高斯白噪声

2000~2020年西南地区蒸散发时空变化及驱动因素探测

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长江流域资源与环境 2023年第12期32卷 2568-2580页

作者：王永锋靖娟利刘海红桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541004 广西高校生态时空大数据感知服务重点实验室广西桂林541004 青海省基础测绘院青海西宁810000

深入研究西南地区蒸散发(ET)时空变化特征并探索其驱动因素,对该区水资源的科学分配及合理利用具有重要意义。基于MODIS16 ET数据、同期气象数据和DEM数据,采用趋势分析法、变异系数法和地理探测器方法,分析西南地区及各地貌分区2000~2... 详细信息

深入研究西南地区蒸散发(ET)时空变化特征并探索其驱动因素,对该区水资源的科学分配及合理利用具有重要意义。基于MODIS16 ET数据、同期气象数据和DEM数据,采用趋势分析法、变异系数法和地理探测器方法,分析西南地区及各地貌分区2000~2020年地表蒸散发时空变化特征及波动性,探测ET空间分异的主要影响因素。结果表明:(1)西南地区及各地貌分区年际ET总体呈波动增加趋势,广西丘陵年际ET增加速率最快。(2)西南地区多年ET均值总体呈西南和东南部高、其他地区低的空间分布格局;年际ET总体以低-较低波动区域占主导,四川盆地年际ET波动性较其他地貌分区明显;不同地貌分区年际ET呈显著增加趋势的面积占比均大于50%,若尔盖高原年际ET呈显著增加趋势的面积占比最大。(3)因子探测结果表明,降水量是西南地区ET空间分异的主导因子,解释力为57.3%;云贵高原、若尔盖高原和横断山地ET空间分异的主导因子为气候因子,其余地貌分区主导因子为植被因子。双因子交互探测结果均表现为非线性增强或双因子增强,降水量∩NDVI对西南地区ET空间分异的解释力达到64.9%;若尔盖高原ET空间分异主要受气候因子之间或高程的交互作用,其他地貌分区主要受气候因子与高程或NDVI的交互作用。研究结果揭示了西南地区蒸散发时空变化特征及其驱动因素,能为该区水资源合理利用提供科学决策。

关键词：蒸散发时空特征 MODIS 地理探测器西南地区

滇黔桂地区NDVI变化及其对SPEI的响应特征

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长江流域资源与环境 2022年第8期31卷 1763-1775页

作者：靖娟利王永锋和彩霞桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541004 广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

滇黔桂地区生态环境脆弱,干旱频繁,研究植被对干旱的响应机制对区域水资源的管理调控和干旱综合应对具有重要意义。基于滇黔桂地区1982~2015年的GIMMS NDVI数据和多时间尺度(1/3/6/9/12/24个月)的标准化降水蒸散指数(standardized preci... 详细信息

滇黔桂地区生态环境脆弱,干旱频繁,研究植被对干旱的响应机制对区域水资源的管理调控和干旱综合应对具有重要意义。基于滇黔桂地区1982~2015年的GIMMS NDVI数据和多时间尺度(1/3/6/9/12/24个月)的标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI)数据,运用趋势分析法和相关分析法研究植被变化及其对气象干旱的响应特征。结果表明:1982~2015年滇黔桂地区年际及季节NDVI增加趋势显著,岩溶区NDVI增长速率高于非岩溶区;岩溶区植被改善状况显著,但空间分布上具有差异性。年际NDVI对6种时间尺度SPEI的最大相关系数以正相关为主,绝大部分地区NDVI对SPEI-1和SPEI-3响应比较敏感,岩溶区尤为显著。季节NDVI与6种时间尺度SPEI的最大相关系数均以正相关占主导,且响应时间存在季节差异。生长季NDVI与6种时间尺度SPEI的最大相关系以正相关为主,随着SPEI时间尺度的推移最大相关系数呈正相关的区域呈减少趋势,表明NDVI对短时间尺度SPEI响应比较敏感;不同植被类型对6种时间尺度SPEI的响应存在差异性,但均与短时间尺度SPEI相关性最为明显。结果可为水资源的合理调控和干旱的综合应对提供理论参考。

关键词：滇黔桂地区标准化降水蒸散指数 NDVI 相关分析响应特征

1982—2019年中国西南地区植被变化归因研究

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地理学报 2023年第3期78卷 714-728页

作者：马炳鑫和彩霞靖娟利王永锋刘兵何宏昌桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006 广西空间信息与测绘重点实验室桂林541006

西南地区是中国重要的碳汇地区,监测植被动态及探究气候变化和人类活动对植被的影响对于深入了解碳循环机制和促进经济可持续发展至关重要。本文通过融合GIMMS NDVI和SPOT NDVI获得1982—2019年1 km NDVI数据,并结合多时相土地利用数据... 详细信息

西南地区是中国重要的碳汇地区,监测植被动态及探究气候变化和人类活动对植被的影响对于深入了解碳循环机制和促进经济可持续发展至关重要。本文通过融合GIMMS NDVI和SPOT NDVI获得1982—2019年1 km NDVI数据,并结合多时相土地利用数据和气象数据,使用趋势分析、偏相关分析和残差趋势分析探究了西南地区人类活动和气候变化对植被动态的相对贡献。结果表明:(1)1982—2019年间西南地区NDVI整体呈上升趋势,年均增速为0.0020 a^(-1);实施退耕还林前NDVI呈下降趋势,实施后转为上升趋势。(2)温度和降水整体对NDVI起促进作用,但存在明显的空间异质性。除中心城市外,温度对NDVI主要起促进作用;而降水对西南地区西部NDVI存在抑制作用,对东部NDVI主要起促进作用。(3)随着气候变化和人类活动影响的区域被分离,气候变化对植被恢复的贡献从30.47%增加到60.28%,而人类活动对植被恢复的贡献从69.53%减少至39.72%。本文研究结果表明在人迹稀少的西南地区西部,人类活动对植被的影响可能会进一步下降。

关键词：西南地区 NDVI 人类活动气候变化退耕还林

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滇黔桂岩溶区ET时空特征及气候因子驱动

水土保持研究 2022年第5期29卷 235-243页

作者：王永锋靖娟利马炳鑫桂林理工大学广西桂林541004 广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

基于滇黔桂岩溶区2000-2014年MOD16 ET产品和同期72个气象站点数据,运用趋势分析法、Hurst指数、偏相关分析法和复相关分析法,探究地表蒸散发时空变化特征及其气候因子驱动。结果表明:(1)年际ET呈不显著增加趋势(p>0.05),距平相对变化... 详细信息

基于滇黔桂岩溶区2000-2014年MOD16 ET产品和同期72个气象站点数据,运用趋势分析法、Hurst指数、偏相关分析法和复相关分析法,探究地表蒸散发时空变化特征及其气候因子驱动。结果表明:(1)年际ET呈不显著增加趋势(p>0.05),距平相对变化率年际差异较大;年内ET呈单峰变化趋势,7月份达到最大值;不同生态地理区ET具有差异性。(2)ET多年均值总体呈西北部低、东南部高的空间分布格局;季节ET均值差异显著,夏季ET最强,冬季最弱。(3)年际ET变化趋势以不显著变化为主,呈增加趋势的区域面积略大于呈减少趋势的区域面积;Hurst指数大于0.5的持续性区域占比91.41%,ET变化趋势以持续性为主导;不同植被类型ET均值及变化趋势具有差异性。(4)不同生态地理区ET与降水和温度的偏相关系数波动较大,温度对ET的影响大于降水;ET与降水和气温的复相关系数总体呈不显著正相关,复相关系数值在空间上呈西北高、东南低的分布格局;ET受气候因子驱动的地区主要表现为气温驱动。综上,揭示了滇黔桂岩溶区ET时空变化特征,明确了ET变化的主要气候驱动类型。

关键词：滇黔桂岩溶区蒸散发趋势分析 Hurst指数相关分析

2000~2020年西南地区植被NDVI对气候变化和人类活动响应特征

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环境科学 2022年第6期43卷 3230-3240页

作者：徐勇黄雯婷窦世卿郭振东李欣怡郑志威靖娟利桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006

研究植被变化及其对气候变化和人类活动的响应机制,对区域生态保护和植被恢复具有重要现实意义.利用MODIS NDVI数据、基于站点的气象数据和土地利用数据,结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、残差分析、偏相关分析... 详细信息

研究植被变化及其对气候变化和人类活动的响应机制,对区域生态保护和植被恢复具有重要现实意义.利用MODIS NDVI数据、基于站点的气象数据和土地利用数据,结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、残差分析、偏相关分析和复相关分析等方法,基于不同地貌单元,分析2000~2020年中国西南地区植被覆盖时空演变特征及其对气候和土地利用变化的响应特征.结果表明,2000~2020年西南地区植被NDVI整体呈波动上升趋势,上升斜率在空间上呈东南高和西北低的分异格局.气候变化和人类活动对西南地区植被NDVI上升均以促进作用为主,且对广西丘陵植被生长的促进作用强于其他地貌单元.2000~2020年间西南地区植被NDVI与气温和降水呈正相关,与相对湿度和日照时数呈负相关,且温度是影响西南地区植被NDVI变化的气候主导因子.城市扩张在一定程度上减少了区域植被覆盖,但得益于适宜的气候条件以及林业生态工程的实施,西南地区整体植被覆盖以上升为主.研究结果可为西南地区生态保护及经济可持续发展提供科学依据.

关键词：西南地区气候变化人类活动残差分析偏相关分析

基于SPEI的西南喀斯特核心分布区干旱时空格局分析

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桂林理工大学学报 2022年第1期42卷 131-140页

作者：王永锋和彩霞靖娟利桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541006 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541006

干旱导致生态系统和社会经济受损,揭示干旱的时空格局对抗旱防灾、维持生态系统健康等具有重要意义。基于1902—2018年标准化降水蒸散指数(SPEI)数据集,运用Mann-Kendall突变检验、趋势分析法和经验正交函数(EOF)分解等方法研究了西南... 详细信息

干旱导致生态系统和社会经济受损,揭示干旱的时空格局对抗旱防灾、维持生态系统健康等具有重要意义。基于1902—2018年标准化降水蒸散指数(SPEI)数据集,运用Mann-Kendall突变检验、趋势分析法和经验正交函数(EOF)分解等方法研究了西南喀斯特核心分布区干旱的时空演变规律。结果表明:时间变化上,年际和季节尺度SPEI均呈不显著下降趋势,无显著突变点;空间趋势上,年际和季节SPEI以下降趋势为主,云贵高原和广西西北部地区干旱化趋势显著;年际和季节尺度上EOF分解得到的前3个特征向量累积方差贡献率达到75%以上,主要空间模态表现为全区一致分布、东西反向分布和南北反向分布特征,其对应的时间系数在年际和季节尺度上变化趋势具有差异性。综上所述,基于SPEI揭示了西南喀斯特核心分布区干旱的时空变化特征,明确了干旱的空间分布格局,研究结果可为该区干旱预警及生态系统安全提供科学依据。

关键词：西南喀斯特核心分布区 SPEI Mann-Kendall突变检验趋势分析经验正交函数