基于高时空分辨率融合影像的红树林总初级生产力遥感估算

红树林是热带与亚热带地区潮间带具备高植被生产力和高储碳量的滨海湿地植被类型,在维系全球碳平衡过程中扮演着重要的角色。目前通量站点尺度的红树林生产力研究已取得了一定的进展,然而由于受到遥感影像时空分辨率和红树林斑块分布的限制,区域尺度红树林总初级生产力（Gross Primary Production,GPP）估算仍少有涉及。基于影像融合算法获得的高时空分辨率植被指数数据集,结合红树林通量观测数据开展光能利用率模型的参数估计和模型验证研究,实现了区域尺度的红树林GPP估算,获取了一套2012年广东省高桥红树林GPP高时空分辨率数据集。数据验证得到的决定系数R² = 0.64,较现有的MOD17A2和GLASS产品GPP估算精度提高了48.9%。实验结果显示：高桥红树林最大光能利用率为3.07 g C MJ^-1,研究区内全年GPP均值为1 915.4 g C m^-2 a^-1。红树林季节平均GPP夏、秋季大于春、冬季。该方法和估算数据可为区域尺度红树林生产力研究和红树林保护提供高精度数据支持。     

稀土矿开采导致的植被净初级生产力损失遥感评估——以江西省赣州市为例

稀土矿的无序开采既造成了稀土资源的浪费,也导致了矿区及其周边生态环境的恶化。以江西省赣州市为例,建立了一套适用于稀土矿开采导致的植被净初级生产力(NPP)损失遥感评估方法,该方法充分利用了高、中、低3种分辨率遥感数据的优势,涵盖了基准参考区选择、植被受损范围界定、低分辨率植被NPP数据降尺度等关键技术环节。将该方法应用于研究区2013年的植被NPP损失评估,结果表明:1截止2013年,赣州市稀土开采造成的植被直接破坏面积为31.74km~2,间接受损面积为44.48km~2。随着距矿区的距离增大,植被间接受损面积呈指数下降(R~2=0.96,P0.01);2 2013年,赣州市稀土开采导致的植被NPP总损失量为3.87×10~(10) gC,其中直接损失占总损失的77.81%,间接损失占总损失的22.89%,说明在稀土矿开采导致的生态破坏评估中,间接受损量不容忽视。文章构建的植被NPP损失评估方法可为其他类似矿区的生态破坏评估提供解决思路,研究结果可为稀土矿区生态评估、稀土定价以及矿区的生态环境管理提供依据。     

祁连山区植被净初级生产力的空间变化特征分析

基于MODIS数据分析了2000~2010年祁连山区植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的空间变化特征。结果显示:祁连山区植被NPP并不高,多年平均植被NPP仅为121.95gC/(m2·a),自东向西植被NPP逐渐减少。不同植被类型其NPP具有明显差异,大体上为:常绿阔叶林平原草地常绿针叶林典型草地农田高寒草甸草地荒漠草地落叶针叶林。祁连山区植被NPP变化在区域间也存在差异。植被NPP呈增长趋势的地区主要分布在青海年南山、拉脊山、达坂山和青海湖及其西侧,约占47.30%;乌鞘岭东部及以东的地区(约占1.97%)植被NPP呈减少趋势。降水是祁连山区植被NPP变化的主要因素,气温对植被NPP的影响并不明显,不合理的人类活动可能是造成部分区域植被NPP减少的重要原因。     

植被净初级生产力的遥感模型在武汉地区的应用

卫星遥感成为观测和估算地面植被净初级生产力的一种极其有利的工具,其原因不仅仅在于它将人们从繁重的地面实验中解放出来,同时也因为它能够实现对大范围区域的植被净初级生产力进行实时监测。为了更加充分有效地利用卫星数据获取植被信息,我们在模式分解方法的基础上,建立了一种新的植被指数(VIPD)。根据地面实验建立的相应光合成曲线估算模型,估算武汉地区地域性植被净初级生产力（NPP）,研究该地区植被生长年间变化状况。并通过和不同方法估算结果及地面调查结果进行比较,检验模型对该地区的适用情况,为该地区植被NPP长期监测研究提供可靠依据。     

基于MODIS数据的黄土高原草地净初级生产力的估算研究

在光能利用率模型的基础上,考虑了温度和地面水气压差的影响,建立了基于MODIS数据的草地净初级生产力遥感估算模型。利用2003年生长季（4~11月）1 km分辨率的MODIS数据和黄土高原73个站点的累年各月平均太阳总辐射值数据以及其它相关数据,估算了2003年黄土高原地区草地净初级生产力。结果表明:2003年黄土高原地区草地的净初级生产力最高值达516 gc/(m2•a),最低值为1 gc/(m2•a)。黄土高原NPP空间分布格局是西部和南部两区域高,然后以东南西北方向为轴心逐渐向内陆中心部分递减,这与区域的水热条件差异和草地地带性分异规律紧密相关。     

HJ-1星北京地区植被净初级生产力估算研究

本文基于HJ-1/CCD遥感影像,以一级土地利用分类的六种地物类型为研究对象,采用面积加权平均的方法对六种分类中耕地、林地、草地的最大光能利用率进行修订,采用CASA模型对北京地区2009年NPP进行估算,结果表明北京地区NPP在7、8月份最高,且分布总趋势为北部高,南部低;西部高,东部低,估算结果与实测值比较接近,相关系数在0.8左。通过本文方法所得估算结果不但合理而且可靠。     

中亚地区植被净初级生产力时空动态及其与气候因子关系

植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)及其对气候变化的响应是全球变化的核心研究内容之一,研究中亚地区NPP的时空格局变化对理解植被—环境的作用机理以及应对全球变化具有重要的意义。基于MOD17A3数据集、气象数据结合GIS分析方法研究中亚地区2000~2014年的植被NPP时空动态特征及其与气候因子的关系。结果表明：①中亚地区空间上NPP的变化范围在0~874 gC/m²·a之间,平均值为151.90 gC/m²·a,NPP年总量平均值为482.41TgC (1 Tg=10¹² g),NPP平均值与总量均呈现出下降趋势;②中亚地区NPP的高值区主要分布在高纬度地区和东南部高山地区,中部和南部荒漠区则为NPP的低值区;③中亚地区2000~2014年间NPP在空间上总体呈现下降趋势,达到显著下降的区域总体面积的39.89%。NPP呈下降趋势的区域主要集中在哈萨克斯坦的大部分区域,不同分区内以典型草原区最为显著;④中亚地区NPP受降水量的影响作用高于气温,荒漠草原区、典型草原区以及荒漠区主要受到降水量的控制,高山草甸区与高山林地区则受到降水和气温的共同作用。     

芦苇湿地植被NPP估算方法探索与应用

作为表征湿地生态系统健康的重要指标,湿地植被净初级生产力（NPP）的精准估算对于理解全球变化以及区域碳循环具有重要的支撑作用。基于Landsat 8 OLI遥感影像和大量实测数据,以光能利用率模型基本结构式为基础,构建和评价了芦苇湿地植被NPP估算的不同遥感驱动模型,并以东北3个典型芦苇湿地保护区为例进行了验证与应用。结果表明：以NPP = f（f（VI₁）） × f（VI₂） 结构与NDVI和MSAVI两个植被指数作为自变量的模型最优,模型精度为89.2%,明显高于NPP低空间分辨率产品和CASA模型的模拟结果。根据该模型估算的东北地区七星河、查干湖和双台河口芦苇湿地的NPP均值分别为3 001、3 050和3 621 gC·m^–2·a^–1。受水文条件和人类活动影响,各湿地样区间NPP具有典型的空间分布异质性。实验提出的框架模型可为小尺度上湿地生态系统健康评估或湿地生态系统恢复效果评价等指标获取提供方法借鉴。     

遥感海洋初级生产力的研究进展

综述了近年来遥感海洋初级生产力的研究进展。海洋初级生产力是基于海洋叶绿素a进行计算的，主要为叶绿素光合作用速率与遥感得到的叶绿素浓度在真光层的积分。总结了不同的海洋初级生产力的算法以及在各种尺度上的模式．分析了其中的特点，同时指出了存在的问题和发展的方向。     

应用叶绿素荧光估算植被总初级生产力研究进展

日光诱导叶绿素荧光作为光能在叶片上光合作用的伴生产物,包含丰富的光合信息,被认为是可以表征植物光合作用的快速、无损“指示器”。叶绿素荧光在研究植物胁迫、病虫害监测、估算植被总初级生产力（Gross Primary Production, GPP）等方面发挥着独特的作用。陆地植被GPP是研究全球气候、碳循环变化、全球生态系统等的重要内容。准确、及时地掌握GPP的时空分布特征,有利于深入理解生物圈与大气圈之间的相互作用,可为开展减缓全球气候变化的生态过程管理提出相应建议和对策。相比于植被指数,叶绿素荧光对植被光合作用的敏感程度更高,已被证实可以更直接有效地监测GPP,显著优于传统的GPP估算方法。深入探讨了叶绿素荧光在遥感估算GPP领域的基本原理、方法、不确定性以及最新进展,并对其面临的挑战和未来趋势进行了分析。     

基于遥感数据的流域土壤侵蚀强度快速估测方法

以北京延庆县境内的妫水河流域为例, 提出了一种基于遥感数据的土壤侵蚀强度快速估测方法。首先, 利用遥感数据和植被指数模型提取流域内土地利用类型信息和植被覆盖度信息; 其次, 利用数字高程模型数据生成坡度图; 然后, 结合土壤侵蚀强度分级指标, 将坡度图与土地类型图、植被覆盖度图空间叠加, 判断和计算侵蚀强度等级, 结果获得了流域土壤侵蚀强度等级图; 最后, 计算了流域的年平均侵蚀模数。结果表明, 妫水河流域的土壤侵蚀以微度和轻度为主, 所占面积比例为74.88% , 极度和剧烈侵蚀很少, 不到总面积的2%。整个流域的年侵蚀模数估计为1 74611/ km ²·a。     

国际遥感的现状和发展趋势

自1972年美国第一颗陆地卫星发射以来,遥感在世界范围内得到了迅速的发展和广泛的应用,引起了各界人士和许多国家的关注和重视。但是,从目前遥感,特别是航天遥感的技术水平和应用状况来看,尚不能满足有效地解决各应用领域中不断地提出来的各种实际问题的需要。     

基于遥感植被生物量估算模型自变量相关性分析综述

应用遥感估算植被生物量越来越受到人们的关注。在利用遥感信息参数以及其它因子构建模型时,往往要挑选一些对生物量具有显著影响的因子作为自变量,因此自变量个数的确定、自变量的选择对估算模型的可靠性及精度影响很大。从单变量模型、多变量模型以及参数、非参数模型等几个方面论述了植被生物量估算遥感信息模型自变量相关性,并提出了一些建议,希望能对植被生物量估算模型自变量的选择提供参考价值。     

基于MODIS数据的河北省草地和林地的物候期及其与NPP相关分析

通过2006～2016年中等分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的MCD12Q2数据集和NPP(Net Primary Productivity,净初级生产力)数据MOD17A3HGF为数据源,研究河北省的草地和林地的物候期：生长季起始期SOS(Start of Season)、生长季结束期EOS(End of Season)和生长季长度LOS(Length of Season)的多年均值空间分布和多年变化趋势,通过相关分析法研究草地和林地的物候期对NPP的相关关系,并进行显著性检验判断变化趋势和相关系数在α=0.05水平上的显著性。结果表明：河北省草地SOS大多出现在第108～153 d,EOS大多出现在第273～304 d,LOS大多为128～190 d。林地SOS大多出现在第107～128 d,EOS大多出现在第282～306 d,LOS大多为162～194 d。河北省草地和林地的SOS主要呈现出提前趋势,EOS呈现延后趋势,LOS主要呈现增长趋势;草地和林地的物候期与NPP主要呈现中度相关,其中...     

遥感科学数据应用态势分析

遥感数据是影响遥感科学研究方法、实验思路、解决方案的重要因素之一。以探索面向遥感科学数据的学科情报分析框架为目标,以《Remote Sensing of Environment》期刊1999~2018年发表的学术论文为例,利用文献计量和知识图谱分析方法,展现遥感科学数据的利用情况。结果表明:满足特定专业领域需求的遥感科学数据日益丰富,光学遥感、微波遥感和激光雷达数据的应用结构已发生明显变化,从20世纪90年代的8∶1∶1发展为5∶3∶2,多角度观测、机载观测平台等新型观测方式展现出独特的优势。遥感科学数据和相关研究分析方法的发展和完善,不断推动对复杂地理生态过程以及人类活动对环境影响的系统化、综合性理解。     

基于遥感的植被覆盖度估算方法述评

随着遥感技术的发展,作为描述植被覆盖及生长状况的度量参数--“植被覆盖度”在农业、环境、生态等领域应用越来越广泛。介绍了植被覆盖度的重要作用及研究意义,叙述了其遥感监测方法的研究现状及常用遥感数据源,主要从统计、物理、FCD等模型入手讨论植被覆盖度的遥感估算方法及其优缺点,并对今后研究方向及发展趋势进行了展望。
     

Remote Sensing Estimation of Forest Coverage based on Histogram and Pixel Decomposition Model

Forest coverage is the percentage of forest cover for hooking out the forest stand boundary,and quantitative coverage information can be used for describing the temporal and spatial variability of vegetation in the horizontal scale.Pixel decomposition model has been widely used in remote sensing estimation of vegetation coverage.However,there are still many problems.For example,it is difficult to find a pure spectrum of tree canopy coverage to estimate the crown coverage with high accuracy in forest vegetation applications.In this paper,combining land use and soil type data,it is proposed to determine the endmember parameters of the different vegetation-soil types by using the histogram method based on pixel decomposition model for estimating the regional scale forest coverage in the Three Gorges.And the results were verified using the 161 samples of field data in the Three Gorges Reservoir area,R² was found to be 0.742 4~0.853 6,the estimated results are satisfactory.This method will provide a reference for remote sensing estimation of high-resolution forest coverage at regional scale.     

基于遥感卫星资料的台风监测技术研究进展

受到全球气候变暖的影响,台风的年暴发频率及其造成的危害都成上升趋势,中国位于西北太平洋沿岸,已成为世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一。卫星遥感资料因其覆盖范围广、成像面积大、时间分辨率高,已成为台风灾害损失评估的有效资料。在综合近年来台风监测相关研究的基础上,从常规观测资料、气象卫星遥感资料、微波遥感资料等角度出发,对遥感技术在台风监测中的应用现状进行了详细的论述。同时,也对各种数据资源存在的问题以及优势进行了分析,并提出需要加强开展多源数据融合、台风监测系统建设等方面的研究。