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五彩湾露天矿区荒漠植被时空变化特征及影响因素分析

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五彩湾露天矿区荒漠植被时空变化特征及影响因素分析

作者：徐轩河南理工大学

学位级别：硕士

我国西北地区分布着广阔的荒漠区,生态环境恶劣。随着西部煤炭等自然资源的大力开发,原本脆弱的生态环境受到了前所未有的挑战。植被在研究生态环境变化时具有“指示器”的作用,其变化程度可反应一个地区生态环境的好坏,本文为了研究煤... 详细信息

我国西北地区分布着广阔的荒漠区,生态环境恶劣。随着西部煤炭等自然资源的大力开发,原本脆弱的生态环境受到了前所未有的挑战。植被在研究生态环境变化时具有“指示器”的作用,其变化程度可反应一个地区生态环境的好坏,本文为了研究煤炭资源大力开发对荒漠区域生态环境的影响,选择荒漠植被NDVI作为荒漠区生态环境的指示因子。本文以位于准东荒漠区的五彩湾大型露天煤矿为研究对象,集合RS、GIS等技术手段,通过1990-2017年近30年的长时序监测,同时结合降水、气温、氮沉降以及矿区开发等人为因素,对矿区及周边的植被时空变化规律进行研究,并取得以下成果:在时间尺度上,利用近30年的Landsat-NDVI序列实现了对矿区及周边荒漠植被的年际、月际时序监测分析。结果表明研究区荒漠植被表现出明显的短命植被的物候特征,植被随着矿产开发出现了“先增加后减小”的趋势。通过该地区荒漠植被与气象因素进行关联分析,发现植被NDVI与气候因素具有明显的相关性。近几年,矿区开展的生态保护措施,在降水增多、气候转暖等多种因素综合影响下,植被明显好转。在空间尺度上,通过对“东西”和“南北”剖面方向上植被分布变化的研究,发现矿区对周边植被的影响距离变化,具有明显的“先增加后减小”特点。矿区的开发对周边的卡拉麦里自然保护区和吉木萨尔荒漠区影响较小。进一步对矿区植被分布异质性进行分析,发现矿区开采后,矿区植被分布空间植被变异系数增大;低水平的植被集聚现象主要发生在矿区人工设施周围,与采矿等生产建设活动紧密相关,并逐渐形成高水平植被包围低水平植被的空间格局。干旱区荒漠植被对氮素变化反映敏感,煤碳资源的开发会使矿区成为一个巨大的大气氮素来源地。本文利用OMI-NO数据对大气氮沉降量进行反演,通过大气氮沉降量的变化与矿区植被、降水的关联分析,浅析了矿区及周边氮沉降量的变化对植被的影响,结果表明,矿区开采后,氮沉降量的增加对植被变化有一定的促进作用。

关键词：荒漠植被归一化植被指数(NDVI) 植被时空变化气候因素人为因素氮沉降

中国东部植被时空变化及其与ENSO关系的初步研究

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中国东部植被时空变化及其与ENSO关系的初步研究

2006年“自然地理学与生态建设”学术研讨会

作者：张弓北京大学环境学院

＜正＞1 引言植被的季节和年际变化是大气、水分、土壤等因素综合作用的结果,对全球气候变化有着重要的指示作用,因而植被动态逐渐成为全球气候变化研究中的重要方向。要快速、准确地获得地面大范围植被动态的信息,往往需要采用遥感资... 详细信息

＜正＞1 引言植被的季节和年际变化是大气、水分、土壤等因素综合作用的结果,对全球气候变化有着重要的指示作用,因而植被动态逐渐成为全球气候变化研究中的重要方向。要快速、准确地获得地面大范围植被动态的信息,往往需要采用遥感资料。已经有很多利用连续卫星遥感资料来分析植被生长季节变化特征和植被动态监测的研究。

关键词：中国东部植被时空变化 ENSO指数 EOF分析小波变换法气候因子

来源： cnki会议评论

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太白山植被时空变化及其高山林线变化研究

太白山植被时空变化及其高山林线变化研究

三江源植被覆盖变化驱动机制及生态脆弱性分析

“加快经济发展方式转变——环境挑战与机遇”——2011中国环境科学学会学术年会

作者：白红英张善红章杰西北大学城市与环境学院

本文以太白山自然保护区为研究对象,以1988年、2000年和2009年的遥感影像为基础,结合实际调查资料等,对研究区内植被进行了监督分类,研究了不同景观植被的时空变化并对太白山高山林线的变化情况进行了分析。结果表明:在1988—2009年的2... 详细信息

本文以太白山自然保护区为研究对象,以1988年、2000年和2009年的遥感影像为基础,结合实际调查资料等,对研究区内植被进行了监督分类,研究了不同景观植被的时空变化并对太白山高山林线的变化情况进行了分析。结果表明:在1988—2009年的22年间,太白山自然保护区各类型植被面积发生了一定的变化。太白红杉、灌丛草甸、桦林及非林地呈增加趋势,而巴山冷杉和栎林都有不同程度的减少;高程是影响保护区内植被变化的主要因子,高海拔地区的植被对气温的敏感性大于低海拔地区的植被,20多年来灌丛草甸和巴山冷杉最适生长区有一定上移,太白红杉生长区上下限有所扩大,桦林和栎林有些下移;坡度、坡向对太白山自然保护区各类型植被变化影响不明显;通过对太白山林线三个样区内.NDVI的变化分析得出,林线内植被NDVI变化明显,有29.88%显著增加,显著增加的区主要是太白红杉与灌丛草甸的交错区。气候变暖已经对太白山林线产生了影响。

关键词：太白山植被时空变化高山林线

来源： cnki会议评论

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干旱区地理 2025年

作者：李康宁林伊琳赵俊三王健葛峰昆明理工大学国土资源工程学院智慧矿山地理空间信息集成创新重点实验室云南省高校自然资源空间信息集成与应用科技创新团队中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司英台采油厂地面所

探究三江源地区植被覆盖变化、驱动机制及生态脆弱性对其生态可持续发展具有重要意义。基于归一化植被指数（NDVI）、核归一化差异植被指数（kNDVI），采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验法和地理探测器，探究植被... 详细信息

探究三江源地区植被覆盖变化、驱动机制及生态脆弱性对其生态可持续发展具有重要意义。基于归一化植被指数（NDVI）、核归一化差异植被指数（kNDVI），采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验法和地理探测器，探究植被覆盖时空变化及驱动机制，并运用SRP模型评价生态脆弱性。结果表明：（1）2001—2020年三江源地区植被NDVI和kNDVI均呈波动上升趋势，空间上，改善区域主要在东北部和西部，分别占73.7%和79.79%，退化区域主要在中部和南部，分别占23.24%和18.18%。（2）降水量、海拔和气温是主导因素，因子间交互作用为双因子增强或非线性增强，降水量在573～675 mm、海拔在3450～3850 m范围内更适宜植被生长。（3）生态脆弱性程度从东南部向西北部呈递增趋势，空间差异显著，该地区生态脆弱性较高，NDVI和kNDVI代表的重度、极度脆弱性区域分别占总面积的35.38%和36.85%。

关键词： NDVI kNDVI 植被时空变化生态脆弱性评价地理探测器

基于SPOT-VEG的内蒙古草原植被覆盖时空动态变化监测研究

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基于SPOT-VEG的内蒙古草原植被覆盖时空动态变化监测研究

作者：陈鹏河北工程大学

学位级别：硕士

内蒙古草原是我国最大的天然草原牧场和重要的生态屏障。作为气候变化敏感区和生态脆弱区,近年来受气候条件和人为破坏,草原植被覆盖量持续下降,导致草地退化、旱涝、鼠虫害、沙尘暴等频频发生,给国家带来巨大的经济损失。因此研究草原... 详细信息

内蒙古草原是我国最大的天然草原牧场和重要的生态屏障。作为气候变化敏感区和生态脆弱区,近年来受气候条件和人为破坏,草原植被覆盖量持续下降,导致草地退化、旱涝、鼠虫害、沙尘暴等频频发生,给国家带来巨大的经济损失。因此研究草原植被的时空变化和与相关因子的关系显得尤为重要。本研究利用遥感技术,分析了内蒙古草地近10年植被指数与气候因子的关系;通过作NDVI时间序列研究了内蒙古草原盖度的时空分布规律;并利用EMD小波降噪模型,结合地面样本资料,从亚类层面分析各植被的时空分布特征。本文主要研究结果表明：(1)乌拉特、锡林浩特和鄂温克的年平均气温整体变化不大;锡林浩特、鄂温克旗的降水量逐年减少,乌拉特中旗呈现波动上升趋势;内蒙古中西部对降水响应程度高于东部地区,降水集中在7、8月份,90年代后,降水突变间隔的缩短,东部地区旱涝灾害频发。鄂温克旗各气候因子和NDVI相关性均不显著：锡林浩特、乌拉特中旗降水量与NDVI呈正相关性,相关系数分别0.455(通过0.05显著性检验)和0.309;乌拉特中旗风速、日照与NDVI呈显著负相关性,相关系数分别为-0.455和-0.418(均通过0.05显著性检验)。(2)乌拉特以温性草原荒漠植被为主,月值NDVI变化很小;鄂温克旗以林地及高原草地为主,冬季植被落叶,NDVI变化甚大;锡林浩特为高原草地,NDVI变化适中。生长季植被自东北林地向西南沙漠逐渐变绿。(3)近10年,乌拉特中旗植被呈先退化后恢复的趋势;锡林浩特地区植被整体上呈先退化后恢复趋势,2000年植被状况最差,2000年之后显著恢复,2000-2007年,83.968%草原植被趋于好转;鄂温克旗地区呈先退化后恢复再严重退化的趋势,2007年植被状况最差,2000年后植被恢复显著。(4)1998-2008年内蒙古草地生长季植被指数自西向东呈阶梯式上升的趋势。2001年植被退化最严重,1998后出现了大范围、高强度的植被退化,2001-2002恢复程度较高,2002年后趋于平缓,2004和2006有所下降,2007年开始好转。2000年之后相关保护政策实施,30%以上的退化草地得到不同程度的恢复,得出过度放牧等人为因素为主导因子。(5)EMD信号趋势提取技术能去除噪声和误差信息,更好地获取不同类型植被的生长趋势。EMD乌拉特地区阴山南麓,前冲积扇和黄河灌溉区域有良好的植被覆盖;1999-2007年,大部分地区植被改善;西北和北部戈壁沙漠地区一些植被得到了改善,平均NDVI值仍小于0.1,呈严重沙漠化状态;中部地区则波动不断,年际变化较大,并无显著改善;乌拉特中旗整体年平均NDVI值逐年上升。绘制出10类植被的生长趋势曲线,发现第6类植被(主要牧草)拟合斜率为负,表明具有衰减趋势,与过度放牧等人为因素有关。

关键词：内蒙古草原气候变化 EMD小波去噪植被时空变化遥感监测

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深圳市植被覆盖度动态变化及驱动力分析

深圳市植被覆盖度动态变化及驱动力分析

作者：吴炳伦中南林业科技大学

学位级别：硕士

随着全球生态环境变化问题日益严峻,地表植被覆盖越鲜明地成为区域生态健康的指示因子。通过进行长时序植被覆盖度(VFC)的监测,可掌握其动态变化规律及驱动因素,这对未来生态环境的改善具有深远意义。论文选用2000～2018年Landsat系列... 详细信息

随着全球生态环境变化问题日益严峻,地表植被覆盖越鲜明地成为区域生态健康的指示因子。通过进行长时序植被覆盖度(VFC)的监测,可掌握其动态变化规律及驱动因素,这对未来生态环境的改善具有深远意义。论文选用2000～2018年Landsat系列生长季(5～11月)多时相遥感影像来探讨深圳市植被覆盖度时空变化特征、与气候因子的响应及驱动力分析和预测。在研究植被覆盖度时空变化特征中,在空间上利用重心空间迁移模型,在时间上利用线性回归分析和F检验、动态稳定性模型。在探究与气候因子的响应时,采用偏相关分析和T检验、复相关分析和F检验来了解气温或降水对植被覆盖度(Vegetation Fractional Coverage,VFC)的单独及复合影响。在剖析植被覆盖度动态变化驱动和预测中,结合区域年鉴数据利用主成分分析(PCA)进行驱动分析,并利用CA-Markov模型对研究区2024年地表植被覆盖情况进行预测。研究得到主要结论如下:(1)长时间序列影像动态分析表明,深圳市2000～2018年多年来植被覆盖度均值为0.50,主要分布在东南部、西部以及北部少数地区,占研究区总面积78.47%。结合地形变化,主要适生于H=300～800m、Slope=0～20°、Aspect=西南(SW)、东北(NE)以及东南坡(SE)。其迁移特征由西北-东南-西北,迁移速率为551.21m·a。在时间轴上,19年来:深圳市年生长季VFC均值整体呈现上升趋势(2.8×10yr,P植被覆盖度与气候因子的响应分析表明,气温对植被覆盖变化的影响高于降水。多年来,深圳市年气温、累积降水均值分别为23.34℃、2234.05mm,由于城市化拓展,VFC分布区域温度低于人口密集区,降水反之。在时间上以2011年为节点,气温、降水均呈现“先减少、后增加”的趋势,但在速率上不及前者,故整体表现为“干冷化”,相关降低速率为0.083℃·a、66.01mm·a。分析气象因子单独影响,气温和VFC的偏相关系数均值为-0.081,达到显著水平(P变化的主要因子。(3)植被覆盖度动态变化驱动分析表明,深圳是植被覆盖变化主要受企业数量、政府财政收支及第三产业发展的驱动影响。其次,在人口基数庞大的背景下,全民受教育水平(各级各类职工、在校学生人数)是次要的驱动因素。仅次于全民素质的,科技创新发展是社会经济发展的“助推器”。最后,区域交通运输(公路、铁路、水运、航空等)的发展及政府的宏观调控,是植被覆盖变化的重要因子。(4)研究采用CA-Markov模型分两种情景(理论情景及自然情景)对深圳市2024年土地覆盖类型进行模拟预测,预测结果所得植被类型所占比例相差不显著,但在地理表达方面解释能力方面存在差异,其差异阈值为0%～1.22%。理论情景虽然能刻画土地覆盖细节信息,但模拟结果在地理表达方面解释能力不强。自然情景下2014～2024年间,发生变动面积为6967.68hm。其中,乔木林、耕地、草地及水体呈现减少趋势,而灌丛、裸地及建筑用地呈增加趋势。88.94%乔木主要演变为建筑用地、灌丛及裸地,905.83 hm耕地主要演变为建筑用地及乔木林,变化的草地中53.51%的量主要演变为建筑用地。

关键词：植被时空变化驱动力分析与气候因子响应线性回归分析和F检验 CA-Markov模型

东洞庭湖湿地景观动态变化及对小白额雁的影响研究

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东洞庭湖湿地景观动态变化及对小白额雁的影响研究

作者：张雨田中南林业科技大学

学位级别：硕士

湿地是地球陆表圈层中最具生产力的生态系统之一,在维持地球生态系统相互平衡中具有重要作用。作为我国第二大淡水湖,洞庭湖是我国湿地生物多样性保护的关键区域之一。同时,洞庭湖是位于东亚-澳大利亚候鸟迁徙线上的重要越冬候鸟栖息地... 详细信息

湿地是地球陆表圈层中最具生产力的生态系统之一,在维持地球生态系统相互平衡中具有重要作用。作为我国第二大淡水湖,洞庭湖是我国湿地生物多样性保护的关键区域之一。同时,洞庭湖是位于东亚-澳大利亚候鸟迁徙线上的重要越冬候鸟栖息地,也是全球易危物种小白额雁(Anser erythropus)最关键的越冬地之一。洞庭湖湿地变化对小白额雁有着重要影响,需要分析并明确时空尺度下,洞庭湖湿地的生态系统特征和景观格局变化及其对小白额雁种群的影响机制。本文选用2011-2020年Landsat系列冬季(当年10月至次年3月)多时相遥感影像为主要数据源,在Google Earth Engine平台支持下,探讨了多种机器学习算法(随机森林、支持向量机、梯度提升决策树)和不同遥感特征组合在东洞庭湖湿地信息提取效果。在湿地信息精确提取基础上,利用质心空间迁移模型和趋势分析法,在时空尺度下分析了东洞庭湖湿地动态变化特征,通过不同景观格局指数分析了东洞庭湖湿地景观变化特征。采用一元线性相关模型探讨了小白额雁数量结构对植被与景观变化等潜在影响因素的响应机制。研究主要结论如下:(1)集成光谱信息、植被指数和地形因子等遥感特征可显著提高湿地分类精度。仅利用光谱信息时分类精度OA和Kappa系数分别为85.86%,0.82;加入植被指数后,OA和Kappa系数提高至86.71%,0.83。结合光谱、植被指数和地形因子后分类效果最好(OA=94.14%,Kappa=0.92)。在三种分类算法中,随机森林算法分类效果最佳,其总体精度OA(Overall accuracy)为94.14%,Kappa为0.92。梯度提升决策树和SVM算法分类精度分别为OA=92.71%,Kappa=0.90;OA=79%,Kappa=0.72。(2)东洞庭湖湿地 2011-2020 年冬季 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)存在明显浮动变化特征,总体上为减小趋势(θslope=-0.0064,p时空异质性,不同湿地类型在2019-2020年均表现为剧烈的质心空间迁移特性。质心迁移路径为往返东南-西北和自西向东方向,迁移特征与NDVI地域动态特征相吻合。各湿地景观类型重心空间迁移特征各有不同。泥滩和草洲质心坐标均发生了较明显的迁移,其景观质心迁移特征为东西方向往返;芦苇的质心位置相对稳定,仅在纬度发生迁移;水域质心由西南-东北往返变化。不同湿地景观质心迁移差异反映了各湿地景观类型在驱动力影响背景下的生态系统稳定性变化。(3)2011-2020年,东洞庭湖湿地各景观类型面积变化显著,但湿地总面积基本维持稳定。东洞庭湖湿地主要景观类型为水域、泥滩、芦苇,其次为草洲、其他(包括耕地、建筑用地等)和乔木林。研究期间,东洞庭湖湿地景观破碎度呈降低趋势,且景观形状趋于简单化。此外,湿地景观连通性不断提高,景观丰富度不断增加。(4)2015-2019年东洞庭湖冬季湿地越冬小白额雁数量变化较为稳定。小白额雁数量随着景观形状复杂化增强而增加。湿地景观复杂性增加有利于小白额雁越冬栖息。小白额雁数量与水域、草洲和芦苇面积变化呈微弱正相关关系;与乔木林、泥滩和其他类面积变化及其所处栖息地NDVI与呈微弱负相关关系。

关键词：湿地分类植被时空变化景观格局小白额雁东洞庭湖湿地

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黄河口湿地植被快速变化及其生物地貌效应

黄河口湿地植被快速变化及其生物地貌效应