面向对象的天然绿洲与人工绿洲区分

以地处河西走廊东端、石羊河下游的民勤县湖区绿洲为例,以Landsat 8 OLI影像为数据源,从天然绿洲和人工绿洲的基本概念出发,在影像数据预处理、多尺度分割的基础上,综合考虑光谱、纹理、形状、上下文等信息,引入NDVI、最大化差异、紧致度、形状指数和空间邻接关系等多个特征,构建规则集进行天然绿洲和人工绿洲的区分,并将区分结果与基于最大似然法监督分类的绿洲区分结果进行比较分析。结果表明：使用面向对象的影像分析方法区分天然绿洲和人工绿洲的总体精度达到了91.75%,Kappa系数为0.65;较之面向像元的最大似然法监督分类结果,总体精度提高了10.40%,Kappa系数提高了0.13,其中人工绿洲条件Kappa系数提高了0.19,天然绿洲条件Kappa系数提高了0.30。面向对象的影像分析方法能够在一定程度上克服单一光谱特征分类方法的局限性,避免“异物同谱”和“同物异谱”现象带来的混淆,提高天然绿洲和人工绿洲区分的精度。     

基于SMOS数据的三江源土壤水分时空变化

基于SMOS卫星和GNSS-MET地面土壤水分监测数据,采用皮尔逊相关、滑动平均、反距离权重法等方法,评估SMOS土壤水分数据在三江源地区的适用性,分析土壤水分的变化特征及其影响因素。结果表明:(1)SMOS土壤水分数据能反应研究区(4月-10月)基本规律,其值略低于地面实测值;(2)SMOS卫星升轨土壤水分值大于降轨土壤水分值,6月-8月SMOS土壤水分值高于其它月份;土壤水分季节性差异明显,夏季显著高于春季;(3)三江源区土壤水分空间分布差异较大,空间格局明显,总体上澜沧江源区相对湿润,长江源区相对干旱。     

基于Landsat 8遥感影像的峁底矿区土壤含水量反演研究

为研究适用于峁底矿区土壤含水量的反演方法,以峁底矿所在的奥家湾乡为研究区域,以2013—2021年的Landsat 8 OLI＿TIRS为数据源,MODIS地表温度产品为精度评定数据,选用植被供水指数法(VSWI)反演研究区9年内的土壤含水量,并分析研究区土壤含水量的时空分布特征及矿体开采对土壤含水量的影响。结果表明：1)基于Landsat 8遥感影像数据,植被供水指数法可用于反演峁底矿区及周边环境的土壤含水量。2)2013—2021年,研究区土壤含水量的整体时间变化呈波动降低的趋势,空间上以“北部高、东部较高、西部低”分布为主。3)2013—2021年,研究区土壤含水量的类型发生了明显变化,土壤含水量的整体变化趋势较差。4)矿体开采过程中排水等一系列操作使得土壤含水量有短暂的升高,但长期开采导致土壤含水量降低。通过研究土壤含水量在煤矿开采的影响下产生的变化情况,研究结果可为该地区土壤含水量的实时监测、动态预估以及改善生态环境提供一定的科学依据。     

基于地表温度和植被指数的黑龙江省旱情遥感动态监测

干旱灾害是一种影响范围广、时间跨度大的自然灾害,对社会经济发展尤其是给农业生产造成重大损失。遥感技术具有观测空间尺度大、实时性强的特点,有利于大范围、实时、动态的旱情监测。利用MODIS的LST和NDVI遥感数据,依托站点实测土壤含水率数据,分析土壤含水率与地表温度和植被指数之间的关系,考虑土壤类型,构建温度植被多项式模型,进行表层土壤水分反演,基于此开展2018年3~7月黑龙江省旱情遥感监测应用研究。监测结果显示,监测期内黑龙江省经历了两次规模较大的干旱过程,干旱的核心区域为黑龙江省西南部区域,与实际情况相吻合。研究表明,考虑土壤类型的温度植被多项式模型对旱情遥感监测具有良好的应用效果。     

近10a新疆地区植被动态与R/S分析

利用SPOT VGT传感器的NDVI时序数据,采用时间序列谐波分析算法(HANTS)对NDVI数据进行去云预处理,基于趋势分析、Hurst指数分析等方法,研究了1999~2008年新疆植被覆盖的时空变化,分析了Hurst指数的空间分布规律及其在不同土地覆盖类型下的差异。结果表明：近10 a来,新疆植被总体呈现不显著的增加趋势且具有明显的空间差异性。R/S分析表明,新疆大部分地区植被变化将保持现在的趋势,局部地区具有反持续性。各土地覆盖类型Hurst指数均在0.63以上,沙漠、戈壁、裸地的Hurst指数明显高于其它土地覆盖类型,受人类活动影响较大的土地覆盖类型其Hurst指数较低,可持续性低于自然或半自然状态下的植被覆盖类型。     

北京地区植被盖度提取及其分布变化研究

基于2010年3个时期的TM遥感影像数据,应用像元二分模型进行北京地区的植被盖度反演。并根据野外实际测量数据研究植被盖度的季节变化情况。应用3个时相的TM数据,分别计算像元二分模型中的参数NDVIsoil和NDVIveg获得了北京地区不同时间的植被盖度信息。进一步应用实地监测的植被盖度数据进行精度验证。结果表明:反演的植被盖度与实地测量植被盖度具有较好的相关性,从散点图上看,数据点多集中在1∶1线附近,3个时期两者间的相关系数均大于0.8,并且2010年的3期植被盖度图像显示的季节变化与地表实际测量的植被盖度季节变化类似。     

不同辐射校正水平下水稻植被指数监测对比分析

归一化植被指数(NDVI)是反映植被长势特征的重要参数之一。获取准确的植被指数对揭示植被长势变化等定量遥感分析至关重要。基于不同辐射校正水平(辐射定标与大气校正),分别利用Landsat ETM+影像的灰度值(DN)、表观(TOA)反射率与地表(Surface)反射率计算相应NDVI,并根据鄱阳湖区野外定点观测数据,从农田、景观尺度揭示不同辐射校正水平下水稻生育期内NDVI动态变化特征。结果表明,根据DN、TOA反射率与Surface反射率提取的NDVI基本上可以反映出年内水稻不同熟制种植信息变化特征,即移栽期NDVI处于谷值,孕穗抽穗期NDVI达到峰值。但相应NDVI逐渐增加,且波动范围逐渐增大。就不同熟制水稻生育期而言,根据DN值计算并构建的NDVI曲线差异较小,而根据TOA反射率与Surface反射率反演的NDVI曲线差异明显。在植被定量遥感研究中,通过大气校正反演地表反射率计算植被指数相对客观准确。     

桂林市NDVI、地表温度的地物特征及相关性研究

以桂林市作为研究区域,利用2006年的TM影像数据提取了区域归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)信息,分析了不同地物类型两参数的统计学特征,进一步探讨了植被指数与地表温度和海拔高度之间的线性关系。结果表明:NDVI均值最大的地物类别为林地,最小的为水体;地表温度均值最高的为建设用地,最小的为林地;从整个区域上看,NDVI与地表温度之间存在明显的负相关关系,NDVI与海拔高度h的相关性呈现分段式特征,在低海拔区域(160 m以下),两者之间相关性不明显,海拔高度超过160 m时,NDVI与海拔高度之间则呈现显著的正相关关系。     

基于Landsat的补连塔矿区植被时序特征分析

煤炭在我国能源结构中占有重要的地位。西北地区煤炭储量丰富,但是西北地区降水稀少、植被稀疏,生态环境脆弱。因此矿区植被时序分析对于西北矿区生态保护具有重要意义。本文基于神东矿区的补连塔煤矿为研究区,利用2000～2017年Landsat遥感影像,引入归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI),分析了补连塔煤矿在近15年以来矿区植被变化。结果表明:矿区植被出现明显增长趋势,分析原因是补连塔主要为井工矿,矿区开采对地表植被影响不明显,同时煤矿企业对区域生态建设投入大量资金。影像NDVI变异系数(Coefficient of Variation,CV)介于0. 2～0. 3之间,说明整个矿区NDVI离散性较小,整个矿区的植被覆盖比较平均。     

近10 a阿克苏流域植被覆盖时空演变特征及影响因素

植被覆盖度是指示地表植被分布及生态环境变化的重要指标。为深入了解阿克苏流域植被覆盖度的时空演变特征及驱动机理,基于Landsat TM和高分1号遥感影像,采用NDVI像元二分模型和差值运算方法,对阿克苏流域2005—2015年的植被覆盖动态变化进行了监测分析及评价。结果表明近10 a来阿克苏流域植被覆盖整体呈良性发展趋势,8月份植被覆盖最丰富,植被覆盖度空间分布不均,差异较大;影响阿克苏流域植被覆盖的主要因素有降水、气象灾害、土地利用以及生态工程。阿克苏流域植被覆盖的时空演变研究结果能够为流域未来生态空间重构等提供重要的参考借鉴。