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城镇化进程中淄博张店区归一化差异植被指数时空变化分析

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江西科学 2023年第1期41卷 121-126,147页

作者：房磊张忠峰赵红霞聊城大学农学与农业工程学院山东聊城252059 山东农业工程学院林业工程学院济南250100

为了探究城镇化进程中淄博市张店区的植被质量变化,基于Landsat系列数据在GEE平台上计算了2000—2021年归一化差异植被指数(NDVI),通过趋势分析法和分级统计分析了张店区整体和建成区NDVI年际变化、不同等级NDVI面积变化和NDVI逐像元变... 详细信息

为了探究城镇化进程中淄博市张店区的植被质量变化,基于Landsat系列数据在GEE平台上计算了2000—2021年归一化差异植被指数(NDVI),通过趋势分析法和分级统计分析了张店区整体和建成区NDVI年际变化、不同等级NDVI面积变化和NDVI逐像元变化趋势。结果表明在2000—2021年之间,张店区年均NDVI呈先减少后增加趋势,变化范围为0.34~0.57;在研究时间范围内,面积增加最多的为高NDVI区域,增加了9.16%;减少最多的为中高NDVI区域,面积占比减少了18.6%;经过M-K趋势检验,张店有74.22%的区域NDVI升高,集中于中心5街道和南定镇,有25.64%的区域NDVI降低,集中于张店区城市西扩过程中的新增建城区。对张店区NDVI变化趋势和分布特点进行研究,能够进一步揭示城镇化和城市活动对植被质量的影响,为张店区城市规划和绿地建设提供基础数据,为淄博市全域公园城市建设提供资料参考,促进张店区人居环境质量的提升。

关键词：归一化差异植被指数时空变化趋势分析

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滴灌工程对农业生产能力的影响评估

节水灌溉 2024年第6期 95-101页

作者：张聪盛建东朱先海轩俊伟周学林杨世平蒋平安新疆农业大学资源与环境学院新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052 沙雅县农业技术推广站新疆沙雅842200

滴灌工程作为干旱区绿洲灌溉农业增产增收的一项革命性技术工程,对农业生产和生态环境产生着深远影响。为了有效评估滴灌工程对农业生产能力的影响,将沙雅县作为研究区域,利用归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Inde... 详细信息

滴灌工程作为干旱区绿洲灌溉农业增产增收的一项革命性技术工程,对农业生产和生态环境产生着深远影响。为了有效评估滴灌工程对农业生产能力的影响,将沙雅县作为研究区域,利用归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集、气象数据集和土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)数据集,对滴灌工程在建设与运行期间(2014-2022年)的县域NDVI及耕地面积时空变化进行分析。结果表明:①2014-2022年,全县耕地面积增加了83.83 km^(2),其中滴灌工程区占比71.22%。②滴灌工程区耕地NDVI平均增长率为0.44%/a,而非滴灌工程区耕地NDVI平均增长率仅为0.30%/a,滴灌工程区耕地NDVI变化较为明显。③滴灌工程实施后,年降水量降低了42.48%,然而县域NDVI却呈现出“增加—平缓—增加”的变化特征,平均增速为0.27%/a,平均增长11.53%。农业生产能力没有降低反而增加。滴灌工程的实施,不仅促进了土地流转与规模化经营,田块的破碎化程度降低,显著扩大了有效耕地面积,更重要的是县域农业产能(NDVI)与节水抗旱能力显著提升,沙雅县整体农业生产能力得到提高。因此,滴灌工程对于提高干旱区农业生产能力和生态环境具有重要意义。

关键词：滴灌工程沙雅县归一化差异植被指数土地利用/覆被变化农业生产能力

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塞罕坝植被覆盖时空分异与驱动机制研究

西部林业科学 2024年第1期53卷 163-171页

作者：王晓红辛守英阳丽虹马明浩焦琳琳华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063210 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东广州510700

研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖... 详细信息

研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖的时空变化,探讨气候因素和人类活动对不同植被覆盖的驱动机制。结果显示:(1)塞罕坝林场植被覆盖的归一化差异植被指数(NDVI)低于0.55的区域归为低植被覆盖区,NDVI高于0.65的区域为高植被覆盖区,而NDVI为0.55~0.65的区域为中等植被覆盖区。(2)2000—2020年,不同植被覆盖等级NDVI的平均增长速率有所差异,低植被覆盖区NDVI平均增长速率较快;其次是中等植被覆盖区和高植被覆盖区;尤其是2007年之后,塞罕坝林场全域NDVI平均增长速率明显高于2000—2007的植被NDVI平均增长速率。(3)在不同植被覆盖等级区,NDVI的主要驱动因素也有所不同,低植被覆盖区NDVI主要受到人类活动的影响,其贡献率高达60.78%;中高植被覆盖区主要驱动因子存在着空间异质性,即中高植被覆盖区的西部和东南部的低海拔区主要受人类活动的影响,而东北部的高海拔区主要受到气候因素的影响。

关键词：塞罕坝林场归一化差异植被指数气候因素人类活动

基于Landsat遥感影像的湖南省新邵县植被覆盖度变化分析

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中南林业调查规划 2024年第2期43卷 48-53页

作者：黄逸飞谭炳香杜志伍汉斌贺晨瑞中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局中南调查规划院湖南长沙410014

植被覆盖度是植被的直观量化指标,能够反映植被的生长情况,对生态环境建设具有重要意义。为探讨2000-2021年间新邵县植被覆盖度的动态变化,以湖南省邵阳市新邵县为研究区,利用2000年和2021年两期Landsat遥感影像,采用归一化差异植被指... 详细信息

植被覆盖度是植被的直观量化指标,能够反映植被的生长情况,对生态环境建设具有重要意义。为探讨2000-2021年间新邵县植被覆盖度的动态变化,以湖南省邵阳市新邵县为研究区,利用2000年和2021年两期Landsat遥感影像,采用归一化差异植被指数和像元二分模型估算不同时期新邵县的植被覆盖度,并进行差值分析。结果表明:自2000年到2021年,新邵县的植被覆盖度整体呈增长趋势,且西部、南部地区的植被覆盖度增加明显,这与当地封山育林、绿化造林等政策实施密切相关。这也反映出新邵县在2000-2021年期间注重生态保护建设,森林质量明显提升。

关键词：归一化差异植被指数像元二分模型 Landsat 植被覆盖度新邵县

2000—2019年西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应

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农业工程学报 2023年第14期39卷 155-163页

作者：赖金林齐实廖瑞恩崔冉冉李鹏唐颖北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用T... 详细信息

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Hurst指数分析了NDVI时空变化特征及未来变化趋势;在此基础上结合气象因子数据集,采用相关性分析和残差分析探讨了NDVI对气候变化和人类活动的响应。结果表明:1)时间尺度上,2000—2019年NDVI总体表现为波动上升趋势,增长速率为0.0046/a。空间尺度上,NDVI呈上升趋势区域面积占研究区总面积85.59%,植被恢复效果明显,且未来NDVI变化还将以上升趋势为主。2)在区域气候暖干化的背景下,NDVI对不同气候因子的响应有所差异,总体上NDVI与气温和太阳辐射呈正相关,而与降雨量呈负相关,气温对NDVI变化的影响力要强于太阳辐射和降雨量,是影响NDVI变化的主要气候因子。3)85.10%区域面积的植被变化受人类活动和气候变化的共同影响,其中人类活动是植被变化的主要驱动因素,气候变化为次要驱动因素,相对贡献率分别为68.67%和31.33%。该研究结果可为西南高山峡谷区未来生态环境建设提供科学依据,助力区域绿色可持续发展目标的实现。

关键词：遥感植被气候变化人类活动归一化差异植被指数残差分析西南高山峡谷区

2000—2020年云南省植被时空变化及影响因素分析

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草地学报 2023年第11期31卷 3503-3513页

作者：李加顺刘丽云南省水利水电科学研究院云南昆明650228

为揭示云南省植被动态变化及其对自然因素和人类活动因素的响应,本研究基于2000—2020年归一化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、自然因子和人类活动因子数据集,采用Theil-Sen趋势分析法和Mann-Kendall检验... 详细信息

为揭示云南省植被动态变化及其对自然因素和人类活动因素的响应,本研究基于2000—2020年归一化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、自然因子和人类活动因子数据集,采用Theil-Sen趋势分析法和Mann-Kendall检验分析了云南省NDVI时空变化特征,结合地理探测器探究了不同时期NDVI空间分异的驱动力,并探讨了主导因子对NDVI变化的影响。结果表明:空间分布上,云南省植被覆盖呈现西南高,东北低的空间分布格局。时间变化上,2000—2020年NDVI上升的区域面积占比为83.15%,而NDVI下降的区域面积占比为16.85%。NDVI空间分异的主要影响因子为土地利用类型、降雨量和相对湿度,其中土地利用类型解释力最高,远高于其他因子。土地利用类型的转变对NDVI变化具有显著影响,林业生态工程的实施增加了林地面积,改善了区域植被,对NDVI上升起到了积极作用;而建筑用地扩张,破坏了区域植被,导致NDVI降低。本研究为云南省未来生态规划策略的制定提供了科学依据。

关键词：遥感植被归一化差异植被指数地理探测器土地利用类型人类活动

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西藏草地动态遥感监测及其驱动机制研究

西藏草地动态遥感监测及其驱动机制研究

作者：巴桑参木决西北农林科技大学

学位级别：硕士

草地作为西藏地区最主要的生态系统类型,发展草原畜牧业、保障食品安全和保护区域生态环境等方面发挥着重要作用,是西藏畜牧业发展乃至区域经济发展的重要基础。然而,由于气候变化、土地资源的不合理利用以及人口增长等因素的影响,西藏... 详细信息

草地作为西藏地区最主要的生态系统类型,发展草原畜牧业、保障食品安全和保护区域生态环境等方面发挥着重要作用,是西藏畜牧业发展乃至区域经济发展的重要基础。然而,由于气候变化、土地资源的不合理利用以及人口增长等因素的影响,西藏地区草地生态系统出现不同程度的退化,不仅导致草地的生态服务功能不断丧失,还引发了许多严重的环境问题。因此,定量评估西藏草地植被指数和草地生产力对气候变化和人类活动的时空响应,对于区域退化草地的恢复和草地资源管理部门制定草地保护政策具有科学的理论支撑价值。本研究以西藏草地生态系统为研究对象,基于Global Land Cover 2000土地利用数据,获取西藏草地类型及分布区域。采用气象数据、植被遥感数据、人为因素数据和高程数据等辅以模型模拟等,探究西藏地区草地NDVI和NPP的动态变化及其对气候变化和人类活动的响应。首先基于Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall突变检验,在年尺度上系统分析了2000-2018年西藏草地NDVI的时空动态格局;运用残差分析和相关性分析探讨了西藏草地对气候变化和人类活动的双重响应机制,并从年尺度探讨了西藏草地NDVI与气温、降水的相关性。在此基础上,利用改进的CASA模型来模拟估算草地生产力,采用趋势分析、变异性分析及Hurst指数等方法系统分析了西藏草地NPP的时空动态格局,并从年尺度探究了西藏草地NPP与气温、降水的相关性。最后,估算草地潜在NPP,并根据实际NPP计算人类活动所占有的草地NPP,通过计算上述3种NPP的变化率,构建8种草地NPP动态变化驱动机制评估情景,定量评估气候变化和人类活动对西藏草地NPP变化的相对影响及贡献度。主要结论如下:(1)近20年间西藏草地年平均NDVI为0.21,最大的年平均NDVI出现在高山亚高山草甸(0.36),而最小的年平均NDVI出现在荒漠草地(0.10)。此外,草地年平均NDVI在空间上呈现从东南向西北递减的趋势。NDVI呈增加趋势的面积(61.01%)大于呈减少趋势的面积(38.99%),其中,高山亚高山草甸呈增加趋势的面积最大(57.54%)。在时间上,草地NDVI总体呈轻微但不显著的上升趋势,年平均增长率为0.0005,其中高山亚高山草甸的NDVI增加趋势最为明显,平均增长速率为0.0008。从变异性来看,草地NDVI整体较为稳定。具体来看,较低波动(0.050.2)的区域仅占4.65%。其中,高山亚高山草甸处于中等波动状态,其他草地均处于较低波动状态。(2)西藏草地NDVI的变化受气候变化、地形因素和人类活动的影响。草地NDVI与气温呈显著正相关的区域主要集中在阿里和那曲西北部,同时分散在昌都等地,而与降水呈显著正相关的区域则分布在西藏各地。该地区降水是NDVI变化的主要驱动因素,对NDVI变化的积累起着关键的推动作用。随着海拔的升高,草地NDVI出现先减少后增加的趋势,其中DEM>6000 m梯度上的草地NDVI增长率较高。坡度为2.5～10°的草地NDVI增长率较高。西坡和西南坡的平均NDVI增长率较高。社会发展水平的提高在一定程度上推动了人工种草、草地保护等活动,从而促进草地的生长。(3)研究期内西藏草地NPP年均值为136.46 g C·m·a,并以1.57 g C·m·a的变化率显著增加;草地NPP呈现由东南到西北方向递减的变化趋势。未来那曲等地的草地NPP将出现持续增加趋势,而日喀则、阿里和那曲交界处的草地NPP未来将出现反向变化趋势。不同类型的草地NPP表现不同,其中高山亚高山草甸最高,平原草地最低;草地NPP与气温呈正相关关系,与降水量相关性不显著,说明气温是该区域草地NPP的限制性气候因子;人类活动如划区轮牧及围栏封育等政策的实施对于近年来西藏草地NPP的增加具有重要的促进作用。(4)草地ANPP结果总体上呈轻微增加趋势(37.85%vs 36.13%)。对于草地ANPP的增加,气候变化的贡献占17.60%,主要集中在阿里和那曲西部。人类活动的贡献占14.66%,主要分布在日喀则、那曲和西藏东部等地。草地ANPP的减少主要是气候变化和人类活动共同造成的(15.71%)。对于不同草地类型,气候主导的ANPP增加和人为主导的ANPP减少主要发生在高山亚高山草地。此外,虽然气候主导的高山亚高山草甸植被ANPP减少,但人为主导的ANPP增加。在不同气候区,人类活动对草地ANPP增加的贡献大于气候变化,主要发生在半干旱、半湿润和湿润区。

关键词：草地归一化差异植被指数驱动力西藏定量模拟情景净初级生产力

基于MODIS的内蒙古黄河重点生态区NDVI时空变化分析

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内蒙古林业科技 2022年第3期48卷 36-41页

作者：王乐军李梓豪王晓江杨海峰胡志健高颖高孝威李卓凡洪光宇胡尔查刘辰明内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古大青山森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古呼和浩特010010

本研究基于内蒙古黄河流域重点生态区2011-2020年间NDVI数据,采用Theil-Sen median趋势分析、Mann-Kendall检验和Hurst指数法研究了区域内植被覆盖特征的时空变化特征和变化趋势。结果表明,在2011-2020年,NDVI呈缓慢增加的趋势,NDVI年... 详细信息

本研究基于内蒙古黄河流域重点生态区2011-2020年间NDVI数据,采用Theil-Sen median趋势分析、Mann-Kendall检验和Hurst指数法研究了区域内植被覆盖特征的时空变化特征和变化趋势。结果表明,在2011-2020年,NDVI呈缓慢增加的趋势,NDVI年平均值呈现显著的东高西低和北高南低的分布格局。NDVI改善区域占总研究区面积的85.71%,主要位于研究区东部、西部、北部和东北部;稳定不变和轻微退化区域分别占3.40%、10.61%,主要分布于研究区西南部;严重退化区域0.28%,主要分布在各行政区交界处。NDVI可持续改善区域占总面积的54.72%,主要分布于东北部和西南部;稳定不变区域占2.33%;持续轻微退化区域占比7.55%,主要分布于研究区西南部;持续严重退化区域占比0.21%,主要分布在各行政区交界处;变化趋势不确定区域占比35.19%,主要分布于研究区中部。

关键词：归一化差异植被指数变化趋势重点生态区黄河流域

利用经验线方法校准ASTER和ETM+影像——以也门Hajjah东北部为例(英文)

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Geo-Spatial Information Science 2009年第3期12卷 197-201页

作者： ALI M. Qaid BASAVARAJAPPA H T RAJENDRAN S ASHFAQ S A Department of Studies in Geology University of Mysore

This study is aimed at using the Empirical Line Method (ELM) to eliminate atmospheric effects with respect to visible and near infrared bands of advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer (ASTER) and enhanced thematic mapper plus (ETM+) data. Two targets (Amran limestone as light target and quartz-biotite-sericite-graphite schists as dark target), which were widely exposed and easy to identify in the imagery were selected. The accuracy of the atmos-pheric correction method was evaluated from three targets (vegetation cover, Amran limestone and Akbra shale) of the surface reflectance. Analytical spectral devices (ASD) FieldSpec3 was used to measure the spectra of target samples. ETM+ data were less influenced by the atmospheric effect when compared to ASTER data. Normalized differences vegetation indices (NDVI) displayed good results with reflectance data when compared with digital number (DN) data because it is highly sensitive to ground truth reflectance (GTR). Most of the differences observed before and after calibration of satellite images (ASTER and ETM+) were absorbed in the SWIR region.

关键词： ETM数据图像校准归一化差异植被指数紫菀 ASTER数据表面反射率洪恩也门