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归一化植被指数对降水量变化的响应研究

西南农业学报 2019年第5期32卷 1174-1180页

作者：孙倩吉丽吴晓红新疆农业大学林学与园艺学院新疆乌鲁木齐830052 新疆塔城地区托里县林业局新疆托里834500 新疆塔城地区托里县老风口林场新疆托里834500

【目的】植被覆盖变化与降水量的关系研究,对分析植被生态系统在气候变暖导致降水量发生变化背景下的响应具有重要意义。【方法】本文利用托里县2011-2015年归一化植被指数(NDVI)与TRMM卫星降水量数据,分析归一化植被指数NDVI和TRMM卫... 详细信息

【目的】植被覆盖变化与降水量的关系研究,对分析植被生态系统在气候变暖导致降水量发生变化背景下的响应具有重要意义。【方法】本文利用托里县2011-2015年归一化植被指数(NDVI)与TRMM卫星降水量数据,分析归一化植被指数NDVI和TRMM卫星降水量在托里县多年来的时空变化趋势,实现了降水量与NDVI数据的移动平滑,探讨了NDVI与TRMM卫星降水量随时间的动态变化,并对NDVI和降水量的相关性进行了讨论。【结果】①TRMM卫星降水量与NDVI两者的趋势变化呈现相辅相成;从空间分布特征角度而言,NDVI的空间分布规律往往呈现与同期或前期TRMM降水量空间分布特征相似,影响NDVI的因子众多,降水量变化不能全面的解释NDVI的动态变化;②从时间角度而言,降水量与NDVI存在时间上的梯度关系,降水量增加后,NDVI才逐步随之增大。综合空间分布特征和时间变化特征,均证明降水量对NDVI的影响作用具有典型的滞后性;③5年里的NDVI与TRMM卫星降水量相关性较为显著,NDVI与TRMM卫星降水量之间的相关性大多呈正相关,TRMM卫星降水量能促进NDVI的增加。【结论】降水对植被生长具有显著的驱动力作用,伴随降水量的变化,植被覆盖情况会随之慢慢产生相同的变化特征。

关键词：归一化植被指数 TRMM卫星降水量相关关系趋势变化

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归一化植被指数时序数据拟合算法对比分析

中国矿业 2016年第S2期25卷 317-323页

作者：李晶邰文飞秦元萍白文兵吴跃中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 北京通拓工程科技有限公司北京100032

长时间序列遥感植被指数数据集能够体现植被生长变化规律,已经广泛应用于覆被变化分析、环境变化分析与模拟、植被参数反演和信息提取等研究。但受云、气溶胶和太阳高度角等大气条件以及遥感器采集与传输过程、地面状况等因素的影响,NDV... 详细信息

长时间序列遥感植被指数数据集能够体现植被生长变化规律,已经广泛应用于覆被变化分析、环境变化分析与模拟、植被参数反演和信息提取等研究。但受云、气溶胶和太阳高度角等大气条件以及遥感器采集与传输过程、地面状况等因素的影响,NDVI数据存在大量噪声。因此,重建高质量NDVI数据是其应用的必要过程和首要步骤。本文以美国西南弗吉尼亚煤田1984~2010年NDVI数据为数据源,基于TIMESAT3.1提供的三种滤波算法,即非对称高斯函数(AG)拟合、双Logistic曲线(D-L)拟合和Savitzky-Golay(S-G)滤波法,阐述了算法重建的原理和优缺点,然后对比三种算法的拟合效果、保真性和细节处理效果,优选出一种最佳滤波算法,进而通过变化曲线分析此地区露天矿区土地损毁和植被修复的过程特征。

关键词：归一化植被指数 TIMESAT 滤波算法年际变化

基于归一化植被指数的流域植被覆盖分形维数研究

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农业工程学报 2014年第15期30卷 239-247页

作者：李斌斌李占斌宇涛李鹏西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710048 北京水保生态工程咨询有限公司北京100055 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

量化和表征植被覆盖空间分布的复杂性是研究植被与地表物质迁移关系的重要问题。为研究植被覆盖分形维数的表征特点及其在不同尺度上的变化特征，该文基于地理信息系统平台，利用分形布朗运动理论，结合像元归一化植被指数（normalized ... 详细信息

量化和表征植被覆盖空间分布的复杂性是研究植被与地表物质迁移关系的重要问题。为研究植被覆盖分形维数的表征特点及其在不同尺度上的变化特征，该文基于地理信息系统平台，利用分形布朗运动理论，结合像元归一化植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）的空间分布，提出并计算了植被覆盖分形布朗运动（fractional brownian motion，FBM）分形维数。结果显示，流域植被覆盖的空间分布具有统计自相似性，可用分形维数表征，其值在2.5～3之间，越接近2.5，表示植被覆盖空间分布越复杂。植被覆盖FBM分形维数与流域内均值化 NDVI 值和 NDVI 值的变异系数无直接关系，与单位面积不同 NDVI 值的像元数呈极显著负相关（R=0.66，P〈0.01）。植被覆盖FBM分形维数具有尺度效应，随流域面积增大而增大，到一定尺度后趋于平稳。流域植被覆盖 FBM 分形维数能够克服 NDVI 像元点奇异值等对植被空间分布量化表征计算的干扰，相对传统表征植被覆盖的指数，其在水文、土壤侵蚀等模型中具有更广泛的应用意义。

关键词：植被分形维数地理信息系统流域归一化植被指数植被覆盖分形布朗运动

腾格里沙漠人工固沙植被演替过程中生物土壤结皮归一化植被指数的变化特征

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植物生态学报 2017年第9期41卷 972-984页

作者：赵芸贾荣亮高艳红周媛媛滕嘉玲中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站兰州730000 中国科学院大学北京100049

生物土壤结皮(简称结皮)影响干旱沙区生态系统归一化植被指数(NDVI)。该文基于空间代时间的方法,利用地物光谱仪采集腾格里沙漠不同始植年代(1956、1964和1973年)固沙植被区发育的5种优势结皮的NDVI数据,分析了固沙植被演替过程中结皮N... 详细信息

生物土壤结皮(简称结皮)影响干旱沙区生态系统归一化植被指数(NDVI)。该文基于空间代时间的方法,利用地物光谱仪采集腾格里沙漠不同始植年代(1956、1964和1973年)固沙植被区发育的5种优势结皮的NDVI数据,分析了固沙植被演替过程中结皮NDVI的变化特征及其对降水和温度变化的响应规律,并通过与固沙区主要地物进行比较,评估了结皮NDVI在该沙区生态系统NDVI中的作用。结果表明:1)随着固沙植被演替,结皮NDVI逐渐增加。不同种类结皮NDVI相比较,土生对齿藓(Didymodon vinealis)结皮>真藓(Bryum argenteum)结皮>混生结皮>地衣结皮>藻结皮。2)结皮NDVI受降水量、气温及二者间的交互作用影响显著,且具有明显的季节差异。结皮NDVI与降水量及其覆盖土壤浅层含水量均呈显著线性正相关关系,并且结皮NDVI对水分的敏感性随固沙植被演替而逐渐增加。结皮NDVI总体与日平均气温呈显著线性负相关关系,而与结皮表面温度呈显著指数负相关关系,并且结皮NDVI对温度的敏感性随固沙植被演替逐渐增加。结皮NDVI对温度变化的敏感性春季高于夏季,对水分变化的敏感性夏季高于春季。3)春季降水后,藓类结皮NDVI显著高于油蒿(Artemisia ordosica)、花棒(Hedysarum scoparium)、柠条(Caragana korshinskii)等灌木及裸沙;夏季降水后,结皮NDVI显著低于灌木。若考虑结皮较高的盖度,春、夏季结皮NDVI对固沙区系统NDVI的贡献率分别为90.01%和82.53%,均超过灌木(春季9.99%和夏季17.47%),并且结皮对固沙区系统NDVI的贡献率随着固沙植被演替而逐渐增加,而灌木的贡献率逐渐降低。该研究证明了在区域尺度上利用结皮NDVI并结合气象资料区分结皮演替阶段的可行性,并为干旱沙区在区域尺度上地表生态参量遥感估算的误差分析及结皮遥感监测的时相选择提供了数据基础。

关键词：归一化植被指数生物土壤结皮植被演替降水温度

科尔沁草甸草地归一化植被指数与气象因子的关系

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应用生态学报 2009年第1期20卷 58-64页

作者：渠翠平关德新王安志金昌杰吴家兵王纪军倪攀袁凤辉中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049

利用内蒙古科左后旗草甸草地2000—2006年MODIS的8d合成归一化植被指数(NDVI)资料和逐日气象资料,分析了研究区NDVI的季节变化和年际变化特点以及NDVI与气象因子的关系.结果表明:季节变化过程中,研究区水汽压与NDVI的相关程度明显大于... 详细信息

利用内蒙古科左后旗草甸草地2000—2006年MODIS的8d合成归一化植被指数(NDVI)资料和逐日气象资料,分析了研究区NDVI的季节变化和年际变化特点以及NDVI与气象因子的关系.结果表明:季节变化过程中,研究区水汽压与NDVI的相关程度明显大于降水量;积温和累积降水量共同控制着各年草地的返青速度,草地增长期(6、7月)的降水量对NDVI年最大值的影响比年总降水量更显著;时滞分析表明,水汽压对之后约12d的NDVI有持续的显著影响,平均气温的时滞为11～15d,降水量对NDVI影响的累积时滞双重效应可达36～52d.

关键词：归一化植被指数气象因子时滞效应草甸草地

基于无人机低空遥感的荒漠植被覆盖度与归一化植被指数验证及其对水热梯度的响应

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应用生态学报 2020年第1期31卷 35-44页

作者：唐亮何明珠许华贾谱超中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站兰州730000 中国科学院大学北京100049

为了验证在荒漠地区MODIS-NDVI产品的精度以及为在气候变化背景下荒漠草地的科学管理提供依据,本文利用无人机低空遥感研究了干旱荒漠地区植被覆盖度(FVC)和归一化植被指数(NDVI)对水、热梯度的响应规律。在内蒙古阿拉善荒漠地区的100... 详细信息

为了验证在荒漠地区MODIS-NDVI产品的精度以及为在气候变化背景下荒漠草地的科学管理提供依据,本文利用无人机低空遥感研究了干旱荒漠地区植被覆盖度(FVC)和归一化植被指数(NDVI)对水、热梯度的响应规律。在内蒙古阿拉善荒漠地区的100个样点采用GreenSeeker手持光谱仪获得NDVI值(NDVIR),通过MODIS-NDVI数据产品提取每个样点的NDVI(NDVIM),借助NDVIR验证NDVIM的精确度;通过无人机遥感手段获得每个采样点的FVC(FVCU),利用像元二分模型反演每个样点的FVC(FVCM),借助FVCU验证FVCM的精确度;并结合气象数据探讨基于无人机低空遥感的荒漠地区FVC和NDVI对水热梯度的响应。结果表明:MODIS-NDVI数据产品能够反映阿拉善地区的NDVI,精确度为84.2%,但比真实值高15.7%;FVCM能够反映阿拉善地区的FVC状况,精确度为83.1%,但比真实值低14.8%;不同采集方式获得的NDVI受气象因子的影响程度不同,NDVI不仅受气温和降雨的影响,也受地温、蒸发量以及两者相互作用的影响,由于受大气影响程度不同,NDVIM受地温、蒸发量、降水量的影响比NDVIR大,NDVIR受气温的影响比NDVIM大。在阿拉善地区研究FVC随水热梯度的变化不仅要考虑降水量和气温,还应考虑蒸发量、地温以及气象因子之间相互作用的影响,其中,气温与降雨、蒸发量与地温以及气温与蒸发量之间相互作用对FVCU的影响较大。

关键词：无人机植被覆盖度归一化植被指数像元二分模型

区域地表水体、归一化植被指数与热环境多样性格局的关联分析

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应用生态学报 2012年第10期23卷 2812-2820页

作者：段金龙张学雷郑州大学自然资源与生态环境研究所郑州450001 郑州大学水利与环境学院郑州450001

以河南省省会郑州市为研究区域,在2km×2km网格尺度下将多样性理论与方法应用于区域地表水体、归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)分布的离散性评价,将NDVI和LST各分为4个等级,计算了其空间分布多样性指数,并探索了它们之间的内在联系... 详细信息

以河南省省会郑州市为研究区域,在2km×2km网格尺度下将多样性理论与方法应用于区域地表水体、归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)分布的离散性评价,将NDVI和LST各分为4个等级,计算了其空间分布多样性指数,并探索了它们之间的内在联系.结果表明:将多样性理论与研究方法应用于区域热环境的空间分布离散性评价具有可操作性和实际研究意义;地表水体分布与最低温区分布具有较高的区位重叠性,高的植被覆盖度往往伴随低的地表温度;1988—2009年,郑州市地表水体分布离散性呈明显降低趋势;地表水体分布离散性与区域内各温度区分布离散性存在紧密联系;NDVI分级分布离散性与各温度区分布离散性之间关系复杂,需引入其他环境影响因素参与评价.

关键词：多样性归一化植被指数热岛效应热环境地表温度

西南地区不同植被类型归一化植被指数与气候因子的相关分析

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应用生态学报 2011年第2期22卷 323-330页

作者：张远东张笑鹤刘世荣中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091

基于中国西南地区1982—2006年的归一化植被指数(NDVI)遥感数据集和气象数据,运用GIS技术对年均气温、年降水量和干旱指数进行插值,分析了西南地区不同植被类型(沼泽、灌丛、草丛、草原、草甸、针叶林、阔叶林、高山植被、栽培植被)NDV... 详细信息

基于中国西南地区1982—2006年的归一化植被指数(NDVI)遥感数据集和气象数据,运用GIS技术对年均气温、年降水量和干旱指数进行插值,分析了西南地区不同植被类型(沼泽、灌丛、草丛、草原、草甸、针叶林、阔叶林、高山植被、栽培植被)NDVI的年际变化及其与气候因子的相关性.结果表明:研究期间,西南地区NDVI、年均气温、年降水量总体呈上升趋势,其中,年均气温的上升趋势达极显著水平,干旱指数则呈下降趋势;在9种植被类型中,沼泽和草丛NDVI呈下降趋势,且草丛的下降趋势达显著水平,其他7种植被类型的NDVI均呈上升趋势,且针叶林、草甸和高山植被的NDVI上升趋势达显著水平,灌丛NDVI呈极显著上升趋势.9种植被类型所在地区的年均气温均显著上升;年降水量的变化均不显著;沼泽、草丛和栽培植被所在地区的干旱指数呈上升趋势,草甸和高山植被所在地区的干旱指数显著下降,其他4种植被类型所在地区的干旱指数呈不明显的下降趋势.研究区灌丛和针叶林NDVI与年均气温呈显著正相关,灌丛和草甸NDVI与干旱指数呈显著负相关.在保持其他2个气候因子不变的情况下,针叶林、阔叶林、高山植被NDVI与年均气温的相关性最大,草丛NDVI与年降水量的相关性最大,沼泽、灌丛、草原、草甸和栽培植被NDVI与干旱指数的相关性最大.气象因子之间存在一定的相关性,如果剔除这种相关性,NDVI与气候因子之间相关的显著性会有所降低.

关键词：归一化植被指数温度降水量干旱指数气候变化

采用不同光谱波段宽度的归一化植被指数估算水稻叶面积指数

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应用生态学报 2007年第11期18卷 2444-2450页

作者：王福民黄敬峰唐延林王秀珍浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所杭州310029 贵州大学物理系贵阳550025 浙江省气象研究所杭州310029

通过大田试验,测量了水稻不同生育期的冠层光谱,并通过在TM红光波段和近红外波段范围内不断扩展波段宽度,计算了各个波段宽度对应的归一化植被指数(NDVI)及其与叶面积指数(LAI)的最大相关系数,再根据NDVI与LAI最佳拟合方程的最大R2值随... 详细信息

通过大田试验,测量了水稻不同生育期的冠层光谱,并通过在TM红光波段和近红外波段范围内不断扩展波段宽度,计算了各个波段宽度对应的归一化植被指数(NDVI)及其与叶面积指数(LAI)的最大相关系数,再根据NDVI与LAI最佳拟合方程的最大R2值随波段宽度的变化特征确定了最佳波段宽度.结果表明:NDVI与LAI的相关系数和最佳拟合方程的最大R2值具有相同的变化趋势,在小于红光波段宽度60nm范围内,均随波段宽度的增大而减小,即窄波段NDVI比宽波段NDVI对LAI的估算效果好;在超过60nm后,由于受近红外波段宽度的影响而略有波动.对R2规律的分析表明,使用NDVI估算水稻LAI的最佳波段宽度为15nm.

关键词：光谱波段宽度归一化植被指数叶面积指数水稻