阿克苏河流域不同植被类型NDVI时空变化特征

归一化植被指数(NDVI)是反映地表植被生长状况的一类敏感的光谱信号。利用NDVI反演新疆阿克苏河流域内的植被覆盖及动态变化特征,有利于及时准确地获取流域内植被的时空分布,在气候变化背景下深入研究阿克苏河流域植被的生长及变化特征,具有重要意义。根据土地利用类型划分标准,结合研究区现状,将阿克苏河流域植被分为林地、灌木林地、草地、园地和耕地共5种类型,利用2000年2月-2014年12月NDVI 16 d逐月合成数据,分析了研究区不同植被类型的NDVI在各生长阶段的数量变化特征,拟合了不同植被类型的生长状况及其变化曲线。研究结果表明:2000-2014年,阿克苏河流域林地、灌木林地和耕地的NDVI整体呈下降趋势,草地和园地的NDVI则呈现上升趋势;各类植被的NDVI最低值均出现在冬季(1-2月),峰值则出现在夏季(7-8月);NDVI值急剧上升阶段处于3-5月,下降阶段处于9-11月;耕地和园地覆盖度明显增加,林地、灌木林地和草地覆盖度则呈现减少趋势。     

CMIP5多模式下中国不同流域植被动态变化预测

植被动态变化研究对于了解全球气候变化具有重要意义。利用1982～2015年中国区域的植被归一化指数NDVI、降水和潜在蒸散发数据,构建植被动态预测模型,从水分亏缺的角度,分析降水和潜在蒸散发对植被的影响,结合CMIP5模式提供的两种情景(RCP 4.5和RCP 8.5),预测未来的植被动态变化。结果表明：RCP 8.5情景下的NDVI增加程度大于RCP 4.5情景。在RCP 4.5情景下,未来春季、夏季、秋季和生长季的NDVI平均增量分别为0.02,0.09,0.11和0.07;而在RCP 8.5情景下,未来春季、夏季、秋季和生长季的NDVI平均增量分别为0.06,0.09,0.12和0.08。未来中国不同流域的植被覆盖程度均出现增长,西南诸河流域的植被覆盖程度增长显著,而未来内陆河流域的植被覆盖程度增长较小。     

锡盟草地NDVI时空变化与气象因子关系

根据锡林郭勒盟1998—2007年NDVI数据集和18个气象站点的月气温和降水资料,分析了研究区草地植被NDVI值的年际、年内变化特征和不同季节NDVI值的变化特征,以及NDVI值与气温、降水变化的相关性。结果表明:研究区草地植被NDVI值具有相对稳定性,但整体呈下降趋势;春季、夏季和秋季草地植被NDVI值均处于下降过程中,下降趋势由小到大依次为秋季、春季、夏季;气温对植被覆盖状况的影响作用不显著,降水对植被覆盖状况的影响作用显著;植被的生长不仅受当月气象因子的影响,而且受上月气象因子的影响。     

基于MODIS的陕西省植被变化遥感监测分析

为全面认识陕西省植被覆盖变化的时空特征,利用MODIS归一化差值植被指数(NDVI),采用最大值合成法和像元二分模型对陕西省2000—2014年植被覆盖度进行提取并分析其时空变化规律,从气候因子和人类活动两方面对NDVI变化的原因进行探讨。结果显示:2000—2014年陕西省NDVI值呈波动上升趋势,总体上以0.4%/a的速率增长;植被覆盖呈明显的地域分异特征,从陕北到陕南植被覆盖度呈现由低到高的趋势;陕西省NDVI与年降水量呈显著正相关关系,可决系数为0.383;年降水量的增大及退耕还林、封山育林等工程的实施是植被覆盖度增大的主要原因。     

气候和人类活动对辽宁省植被变化的影响

基于2000—2019年MODIS-NDVI和气温、降水等气象数据及大气环流指数等资料,运用趋势分析、相关分析、通径分析和残差分析等方法对气候和人类活动影响下辽宁省植被动态演变特征进行探讨,并结合趋势系数和Hurst指数的叠加分析植被未来变化趋势。结果表明:辽宁省年均NDVI以0.004/a的速率增长,总体植被状况良好;空间上辽宁省植被覆盖程度主要以改善为主,辽阳市与沈阳市一带有轻微退化现象;辽宁省植被对降水的响应高于气温,2000—2019年人类活动对辽宁省植被的影响由消极转变为积极;辽宁省NDVI在反持续变化中,退化面积占到总面积的5524%,表现为分散于整个区域的空间分布状况,未来更应继续加强植被保育和退耕还林力度。     

滹沱河流域植被覆盖时空演变及其与 SPEI 的相关关系

选择2001-2015年MODIS NDVI(250m)及14个气象站点气温、降水数据,通过计算标准化降水蒸散指数(SPEI),探究滹沱河流域近15年植被覆盖时空演变特征,分别从月、季节、年等尺度探究植被覆盖与SPEI的相关关系。结果显示:(1)近15年滹沱河流域归一化植被指数(NDVI)呈显著增加趋势,增速为0.024/(10a)。(2)植被恢复以明显改善为主,覆盖范围占整个流域面积的51.58%,主要分布于流域中、上游。(3)滹沱河流域SPEI总体上呈波动上升趋势,干旱程度有所降低,流域中游变湿趋势最显著。(4)6月、7月是干旱条件对植被覆盖影响最显著的月份,其中,6月气温对NDVI的影响大于降水,而7月降水对NDVI的影响大于气温;夏季干旱程度对植被覆盖度的影响最为明显;NDVI年际变化与SPEI具有显著正相关关系,干旱对植被生长状态有较大影响。     

2001～2010年长江上游植被时空变化特征分析

为了研究2000年退耕还林还草和天然保护工程的实施对长江上游区域植被覆盖的影响,以MODIS/NDVI为基础遥感数据,将趋势分析法与变化矢量分析法相结合,对2001~2010年长江上游植被覆盖时空变化特征进行分析。研究结果显示,10 a间流域年均NDVI呈略微增加趋势,其中嘉陵江流域NDVI上升趋势最明显,金沙江、大渡河、岷沱江流域NDVI增加趋势最不明显;大部分地区植被覆盖处于恢复态势,在这些地区,大部分植被覆盖变化属于轻度或中度恢复型。     

溪洛渡库区植被覆盖变化研究

基于2001～2017年MODIS-NDVI数据,运用空间分析、一元线性回归趋势分析等方法,定量分析了溪洛渡水电站建设对植被覆盖时空变化的影响。结果表明:17a来,库区植被覆盖总体上受水电站建设的影响不大,与流域NDVI变化趋势基本一致;工程区NDVI受水电站建设影响波动明显,施工期NDVI减小明显,随着工程的完工及植被恢复措施的实施,植被逐步得到恢复,植被恢复较措施的实施滞后3～4 a,到工程完工时基本恢复到施工前水平,运营期NDVI略微超过施工前水平。从NDVI变化趋势空间分布来看,库区植被覆盖总体呈增加趋势,NDVI略微增加和明显增加的面积占区域总面积的45.84%,基本不变的占47.91%,略微减小和明显减小的区域占比较小,仅为6.24%。NDVI减少明显的区域分布在河流两岸,主要是因为蓄水淹没植被所致。结合施工进度表可看出,植被覆盖变化时间节点与溪洛渡水电工程的扰动时间点契合较好,NDVI_(mean)和NDVI_(max)可以作为水电站建设影响植被覆盖的指示器。     

黄河流域1982—2015年不同气候区植被时空变化特征及其影响因素

研究不同气候区植被覆盖的时空变化及气候因子与植被生长的关系,对生态环境建设与治理具有重要意义。基于1982—2015年GIMMS NDVI 3g数据集,运用均值法、Sen+Mann-Kendall趋势分析、偏相关系数、多元线性回归模型+残差法等方法,分析了黄河流域不同气候区生长季植被时空变化特征及气候因子与人类活动对植被变化的影响。结果表明:①1982—2015年黄河流域及不同气候区归一化植被指数(NDVI)年际变化呈缓慢上升趋势,干旱区变化波动平稳,半湿润区变化较明显。②34 a来各气候区大部分地区植被呈显著增加,半干旱区所占面积比例最大,不显著减少主要分布在半湿润区西南部及南部。③各气候区降水、气温、日照时数对NDVI表现出正影响,且日照影响最大;在半干旱区降水对NDVI影响最大,在半湿润区影响最小,在半湿润区气温对NDVI影响最大,在干旱区影响最小。④34 a来,人类活动对各气候区植被的积极影响明显大于消极影响。     

基于地理探测器的珠江流域NDVI时空变化及驱动力分析

利用年度NDVI数据,结合气候、地形地貌、植被和土壤类型以及社会经济指标,辅以ArcGIS空间分析和地理探测器等方法,分析了2000—2015年珠江流域植被NDVI时空变化特征及驱动因素。结果表明：(1)2000—2015年珠江流域NDVI在年际变化上呈现阶段式增长,总体年均增速为0.005 3,中高和高植被覆盖区二者在时空变化上存在互补对应性,中高植被覆盖度极大地转变为高植被覆盖度,平均植被覆盖呈明显改善趋势;(2)人为因素对珠江流域植被覆盖变化的影响大于自然因素,夜间灯光强度所反映的地区人类活动强度是影响植被变化最主要的因素,地貌类型因子是影响流域植被覆盖的主要自然因子,年尺度上,流域植被覆盖的变化与气象因子相关性较小;(3)自然因子与经济社会因子的交互主要为双因子增强,地貌类型与夜间灯光强度的双因子增强作用对q值的贡献达到了58.9%,在非线性增强交互作用中,主要为自然因子之间的交互。通过分析研究区内适合植被生长的各自然因子的范围或类型,为进一步促进珠江流域水土保持及生态保护提供科学依据。     

陕西省不同地貌类型区植被覆盖度时空变化特征及其影响因素

为了评价“退耕还林(草)”等生态工程实施以来陕西省不同地貌类型区的植被覆盖变化,基于2000—2017年MODIS数据,采用像元二分模型估算了陕西省植被覆盖度,研究了不同地貌分区植被覆盖度时空变化及其影响因素。结果表明:①18 a来,陕西省植被覆盖度整体呈增加趋势,其中风沙过渡区、黄土高原区增加幅度较大,秦岭山地、汉江盆地与大巴山地增幅较小,关中平原则呈减少趋势。②全省38.88%的区域植被显著改善, 8.49%的区域植被显著退化,黄土高原区为主要改善区,关中平原区及其它地貌类型区的城市周围植被退化。③降水与气温对植被覆盖的影响存在空间差异,黄土高原区植被覆盖度与降水和气温分别以正相关和负相关为主,秦巴山地高海拔地区则均以负相关为主。④相对于地势低缓区域,地势高陡区域植被覆盖度更高,阴坡植被覆盖度较其它坡向高。研究结果将为陕西省生态环境保护分区实施提供科学依据。     

赤水丹霞地貌区植被覆盖度时空变化分析

为掌握世界自然遗产地赤水丹霞植被覆盖的时空变化特征,选取1988,2003,2009,2011,2014年8~9月5个时期Landsat TM/OLI遥感影像,以像元二分模型估算提取植被覆盖度,结合海拔、坡度、坡向等地形因子和人类活动影响来探索赤水丹霞植被覆盖度时空变化规律。结果表明:26 a间,赤水丹霞植被覆盖度明显恢复和提高,不同等级的植被覆盖度有小幅度转移变化,海拔、坡度和坡向在不同程度上影响各等级植被覆盖度的时空分布,海拔1 600 m以下的低山、低中山趋向高植被覆盖度;植被覆盖度较高区域主要分布于坡度16°以上;阳坡、半阳坡获得的太阳辐射能较多,阳坡的植被覆盖度明显高于阴坡。人类活动对赤水丹霞植被覆盖变化的破坏和建设作用同时存在,缓冲区的旅游设施建设和城镇化发展导致遗产地植被覆盖度受到明显干扰,退耕造林、关停矿山等一系列遗产地保护措施促进了遗产地的植被覆盖度提高。研究成果可为赤水丹霞世界自然遗产地的生态环境保护和可持续发展提供一定的参考。     

基于MODIS数据的浙江省植被覆盖度时空变化分析

以浙江省为研究区,基于2009—2018年MODIS_NDVI数据,采用MVC最大值合成法获取逐月NDVI值,利用改进的像元二分模型估算2009—2018年植被覆盖度,结合DEM数据及《浙江省林地保护利用规划》(2010—2020年)中的林地分区,分析浙江省植被覆盖度的时空变化情况。结果表明:①2009—2018年浙江省植被覆盖度总体处于高盖度级别,存在缓慢降低的趋势。②2009年和2018年的植被覆盖度空间格局基本一致,即浙南山地区、浙西山地丘陵区>浙中丘陵盆地区、浙东沿海丘陵海岛区>浙北平原区;植被覆盖度变化以稳定为主,占总面积的62.79%,退化区域面积大于改善区域面积,退化趋势以浙北平原区最为严重,占总面积的6.73%,改善趋势以浙南山地区最为明显,占总面积的4.87%。③各地形因子范围内的植被覆盖度变化均相对稳定;不同高程范围内,明显退化区域在高程100 m以下,明显改善区域在高程200 m以上;不同坡度范围内,退化最明显区域为坡度[0°,5°)范围,明显改善区域为坡度15°以上;不同坡向间,植被变化的差异并不明显。研究成果可为该地区的生态环境建设和水土流失防治提供理论依据。     

GIMMS和MODIS在黄土高原地区植被监测中的应用

黄土高原地区生态环境脆弱,受季风气候的影响,四季分明,植被变化明显,为比较不同遥感数据的一致性提供了很好的试验场所。利用2001—2006年GIMMS NDVI和2001—2014年MODIS NDVI数据,分析了黄土高原地区植被变化情况,并从2种数据的空间分布特征、季节变化和时间分布特征3方面在黄土高原地区的差异进行了分析。结果表明:2种数据都反映了黄土高原地区西北部植被覆盖稀少,东南部植被覆盖较好的特点,MODIS数据在探测植被差异变化上较GIMMS数据敏感一些;从趋势上看植被指数逐年增加,秋季增加最快,表明近年来黄土高原地区植被恢复工作取得了明显的效果。与GIMMS数据相比,MODIS数据更适合于反映黄土高原地区植被的空间分布。     

1999-2015年长江流域上游植被覆盖特征及其对气候和地形的响应

基于SPOT NDVI指数、气象数据和数字高程模型,采用趋势分析法对1999—2015年长江流域上游地区植被覆盖空间格局和动态变化特征进行分析;利用偏相关系数法基于单个像元从动态角度研究植被覆盖对气候变化的响应;引入格网法从静态角度研究植被覆盖对气候和地形因子在整体空间格局上的响应。结果表明:研究区的植被覆盖整体较好,高覆盖地区占66.14%,表现出东高西低的梯度分布特征;从动态角度考虑,植被覆盖对温度和降水变化的响应具有较强的空间异质性,不同地区植被覆盖对温度和降水变化的动态响应关系不同;从静态角度考虑,植被覆盖对温度、降水、高程和坡度的响应表现出显著的非线性关系,存在一定的响应阈值,且都具有西部地区响应明显、东部地区响应不明显的特征。研究结果将为制定适应气候和地形的综合植被管理和土地资源管理提供科学依据。     

四川省植被覆盖时空演变及未来变化趋势分析

四川省地处长江上游,是长江流域重要的生态屏障;解析该区域植被覆盖的时空演变特征,对长江上游的生态环境修护与治理具有重要意义。基于长时间序列的MODIS NDVI数据,解析2000~2016年间四川省植被的空间分布格局与时间变化特征;采用趋势分析法和Hurst指数,预测未来植被的变化趋势及持续性。结果表明:(1)四川省NDVI多年平均值为0.50,植被覆盖整体上呈现川东高于川西的空间分布特征;(2)2000~2016年间,四川省的NDVI值在0.48至0.53之间波动,整体呈上升趋势,增长率为0.002 5/a;(3)植被覆盖度在未来变化将呈现改善大于退化的趋势;植被持续性改善的面积大于持续性退化的面积。     

考虑气候时滞效应的河北山区 NDVI 演变归因

从植被类型、植被物候、气候因子时滞效应等方面研究 2001 年以来河北山区归一化植被指数（normalized difference?vegetation?index，NDVI）演变规律，并将气候因子时滞效应引入多元线性回归方法中，识别气候因子和人 类活动对河北山区 NDVI 演变的贡献。结果表明：2001—2022 年河北山区 NDVI 呈持续增长趋势，平均增速为 0.003?7/a，其中乔木林、灌木林和草地 3 种植被类型增速分别为 0.003?5/a、0.004?0/a 和 0.003?8/a；受气候变化影响， 河北山区植被生长季变长，生长季开始时间平均提前 9?d，而生长季结束时间仅提前 1?d；降水对植被 NDVI 的影响 主要发生在当月，而气温和潜在蒸散发对植被 NDVI 的影响存在 1 个月的滞后性，考虑气候因子的时滞效应后，气 候变化和人类活动对河北山区 NDVI 演变的贡献分别为 39% 和 61%，与不考虑气候因子时滞效应对比，多元线性 回归的决定系数由 0.80 提高到 0.87。人工水保措施是河北山区植被 NDVI 增长的主导因素，对快速改善山区生 态环境至关重要，同时 2001 年以来降水、气温等气候因素也有利于植被恢复，对植被条件较好的区域，应以自然 恢复为主，实现自然条件下的生态平衡。研究结果对优化山区水土保持工作方案，提高植被修复措施效果具有重要意义。     

南水北调中线工程水源区植被时空演化特征

研究南水北调中线水源区植被时空分布和演化特征,对水源区生态环境保护与社会经济长期稳定发展具有重要意义。利用2010—2019年南水北调中线水源区中分辨率成像光谱仪(MODIS)归一化植被指数(NDVI)数据,基于NDVI最大值合成和一元线性回归方法研究水源区植被时空演化特征,并结合水源区地表温度、降水与土壤湿度等数据探讨植被变化原因。结果表明:①水源区NDVI空间分布与地形强相关,2010—2019年,水源区NDVI均值为整体上升趋势;②2013—2015年水源区NDVI呈现显著的“下降-恢复”特征,可能与2014年水源区地表温度和降水异常导致的旱情、2015年水源区降水恢复以及丹江口水库蓄水水位上升有关;③2010—2019年,水源区植被发生显著变化的区域主要集中在低海拔的人口密集区,反映这些地区的植被更易受气候变化、城镇扩张和“退耕还林、植树造林”政策的影响。此外,南水北调中线工程通水后,丹江口水库水位上升是导致水库区域NDVI降低的原因。研究结果可为南水北调中线水源区生态环境保护提供科学依据。