Intra-seasonal NDVI change projections in semi-arid Africa

Early warning systems (EWS) tend to focus on the identification of slow onset disasters such famine and epidemic disease. Since hazardous environmental conditions often precede disastrous outcomes by many months, effective monitoring via satellite and in situ observations can successfully guide mitigation activities. Accurate short term forecasts of NDVI could increase lead times, making early warning earlier. This paper presents a simple empirical model for making 1 to 4 month NDVI projections. These statistical projections are based on parameterized satellite rainfall estimates (RFE) and relative humidity demand (RHD). A quasi-global, 1 month ahead, 1° study demonstrates reasonable accuracies in many semi-arid regions. In Africa, a 0.1° cross-validated skill assessment quantifies the technique's applicability at 1 to 4 month forecast intervals. These results suggest that useful projections can be made over many semi-arid, food insecure regions of Africa, with plausible extensions to drought prone areas of Asia, Australia and South America.     

古尔班通古特沙漠梭梭林地NDVI的时间效应-基于物候变化和MODIS图像的研究

遥感图像信息提取研究是遥感研究中的一个关键问题,也是遥感研究的热点和难点之一。使用2000~2010年MODIS-NDVI 16 d合成数据和物候记录,借助GIS空间分析和统计分析方法,重构了古尔班通古特沙漠梭梭林地Mean NDVI时间序列特征曲线。分析物候与Mean NDVI时间序列表明,梭梭林地内的短命植物生长期早于梭梭。研究梭梭林地Mean NDVI时间序列曲线发现,曲线中存在一个明显区别于其他地物的特征点,该点可以作为梭梭林地信息“诊断点”。根据“诊断点”特征构建了梭梭林地特征指数模型(HFFI),进而反演了古尔班通古特沙漠梭梭林地信息,并利用地面实际观测资料进行验证,结果表明分类精度达到83%。     

IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM两种多光谱传感器影像数据的对比分析

随着载有各种新型传感器的卫星相继发射升空,不同传感器之间的相互比较成了一个研究热点。首先从传感器的轨道特征、光谱范围等方面对IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM进行了机理方面的对比分析,选取3对同日过空的遥感影像,研究了IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM遥感数据在可见光-近红外、短红外各对应光谱波段之间的关系,建立TM和LISS-3各波段之间的相互转换公式,与Chander等提出的转换公式进行对比分析。结果表明:实际TM和模拟TM多光谱数据之间具有较强的相关关系,决定系数R²均大于0.97;模拟TM与实际TM的水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)空间散点分布和实际LISS-3与实际TM的空间散点分布相比,具有更强的相关关系,其决定系数R²有一定提高,散点分布趋于对称。因此,所求的关系转换方程具有较高的精度和有效性,效果优于Chander等提出的转换公式。     

径流过程分维数与其主要影响因素的定量研究

为研究分维数与其主要影响因素的定量关系,收集泾河张家山水文站的径流资料和该流域长武、环县、崆峒气象站日降雨数据以及ＮＤＶＩ遥感影像,分别选取降水不均匀系数为代表降水年内分配不均匀程度的指标和ＮＤＶＩ为反映人类活动对流域植被覆盖影响的指标,经过归一化处理后,使用ＭＴＡＬＡＢ软件得出以年为单位的泾河径流过程分维数与该流域降水不均匀系数和ＮＤＶＩ的定量关系式。结果表明分维数与降水不均匀系数呈正相关（Ｒ＝０．５５７１）,而与ＮＤＶＩ呈负相关（Ｒ＝０．２２７８）。说明降水年内分配越不均匀,植被覆盖越小,径流过程越复杂,分维数就越大,符合平常认知;泾河流域的降水对径流过程的影响较流域植被覆盖更大。     

2000—2014年辽宁省植被动态演变特征分析

基于MODIS － NDVI 数据,辅以线性回归法与分段线性回归法,并借助ArcGIS 软件,对辽宁 省2000—2014 年植被覆盖的动态演变过程进行分析。结果表明: ( 1) 时间上,辽宁省植被NDVI 在年 际尺度上呈现出明显的增大趋势,2005 年出现突变,多年平均NDVI 值为0. 496; 春季、夏季、秋季 以及植被生长季NDVI 突变年份分别为2006 年、2005 年、2009 年和2004 年,秋季波动变化的突变点 明显滞后; 植被生长最旺盛的季节为夏季,且集中于8 月。( 2) 空间上,辽宁省植被覆盖具有明显的 地域性差异,呈现出东部高、中西部低的分布特征; 辽宁省植被覆盖优良区与辽东山地的界限基本吻 合,植被覆盖贫乏区主要集中在朝阳市和阜新市的东北部地区。( 3) 辽宁省植被覆盖程度呈山地阴坡 高于阳坡的形态,并且植被覆盖程度最好的坡向为北偏西方向。( 4) 2000—2014 年辽宁省植被覆盖度 整体以维持现状和轻微改善为主,保持不变的区域集中于中东部地区,辽阳市与沈阳市一带有轻微退 化现象,辽西北地区改善情况较为明显。     

金沙江下段植被NDVI变化趋势及其归因

基于MODIS NDVI数据及标准气象站数据、退耕还林资料,辅以空间统计、叠置分析和趋势分析等方法,研究了金沙江下段植被NDVI时空变化特征及其影响因素,结果表明:从年内来看,金沙江下段植被NDVI变化呈单峰型,3月份为最低值0.55,而9月份为最高值0.75,年际上10年以来植被覆盖总体呈现出增长趋势,且这种增长存在显著的空间异质性;研究区植被覆盖较好,植被NDVI平均值为0.65,海拔3 850m以下植被覆盖随海拔上升而增加,超过3 850m后随海拔升高呈降低趋势;年内植被NDVI受降水量的影响较气温更为明显,对两者均有2个月的滞后期,而年际上植被NDVI则受气温变化的影响较降水量更为突出,且大规模的植被恢复工程对金沙江下段植被覆盖的增加有重要贡献。     

恭城县岩溶石漠化环境变化定量遥感研究

恭城县喀斯特地貌占全县土地面积60％以上,岩溶石漠化分布广泛,制约了该县经济发展。采用1991、2000和2006年时间序列的卫星遥感影像数据,对该县岩溶石漠化环境变化开展了植被指数NDVI、监督分类和重心轨迹等遥感定量分析。采用4种图像监督分类方法,提取了6种主要的生境信息。1991、2000和2006年NDVI分别为0．176417、0．06884和0．336478,岩溶石漠化面积分别为160．8、234．1和118．0km^2,均说明了恭城县的岩溶生态环境恢复正在朝好的方向发展。研究表明：运用最小距离分类在本试验区对识别6类生境分区比较可行;岩溶石漠化灾害在总体上具有向南东方向偏移的趋势,年均偏移速度约为49m。     

废弃矿区环境恢复状况遥感监测研究

废弃矿区环境恢复监测对合理开采矿区具有重要的指导意义.以双鸭山废弃矿区为例,基于该区域2000年和2009年的MODIS数据,利用NDVI对两期的植被覆盖度变化进行了统计分析,总结了这两期的植被覆盖在时间和空间上的变化特征.采用分类方法,对比分析废弃矿区土地利用在时间序列上的变化情况.结果表明,双鸭山市废弃矿区植被覆盖度在时间特征上有了一定的提高.为废弃矿区的环境调查与生态恢复模式的研究提供了技术支撑.     

基于AVHRR和TM数据的时间序列较高分辨率NDVI数据集重构方法

由于技术条件的限制,一个传感器很难同时具有高空间分辨率和高时间分辨率。然而,在高分辨率尺度上监测地表景观季节性变化的能力是全球的迫切需要,融合周期短、覆盖范围广与分辨率高、周期长的遥感数据是一种较好的方法。基于AVHRR时间分辨率高和TM空间分辨率高及其数据积累时间长的特点,选择若尔盖高原为研究区域,在改进ESTARFM方法的基础上,对TM NDVI和AVHRR NDVI进行融合,构建高时空分辨率的NDVI数据集。研究结果表明:该方法能有机结合AVHRR NDVI的时间变化信息与TM NDVI的空间差异信息,有效实现高时空分辨率NDVI数据集的重构,3景预测高分辨率NDVI与MODIS NDVI产品相关系数分别达到了0.89、0.91和0.85。该方法能够在时间上保留高时间分辨率数据的时间变化信息,同时在空间上反映高空间分辨率数据的空间差异信息,从而为有效构建相对高分辨率时间序列NDVI数据集提供了可能的方法。     

城市异质植被的覆盖度估算模型比较研究

植被覆盖度是城市生态环境评价的一个重要指标。针对亚热带城市异质植被覆盖特征,选择像元尺度的植被指数(NDVI)转换模型、亚像元尺度的植被—土壤两端元模型(V-S Model)和植被—高—低反射率三端元模型(V-H-L Model)在TM影像上估算植被覆盖度,并结合野外实地调查对比验证3种模型的估算精度及其适用性。结果表明模型尺度和背景亮度对植被覆盖度估算有着不同程度的影响。NDVI转换模型整体高估覆盖度为27%,V-S模型和V-H-L模型整体低估覆盖度分别为23%和5%;验证结果证明:NDVI转换模型对高密度(60%)植被的估算结果最好,低估4%;V-H-L模型对中密度(40%~60%)和低密度(40%)植被的估算结果最优,仅低估2%,并受背景亮度的影响最小。因此,NDVI转换模型适用于高密度植被覆盖度的估算,亚像元尺度下的V-S模型和V-H-L模型适用于低、中密度植被覆盖度的估算,并以V-H-L模型估算较为准确。