京津风沙源治理工程区LUCC及土壤风蚀强度动态遥感监测研究

以遥感手段监测京津风沙源治理工程区土地利用/覆盖变化及土壤风蚀强度,分析了工程区LUCC及土壤风蚀时空格局特征及关系。结果表明:工程实施前后,LUCC及土壤风蚀强度差异明显。近30a,LUCC过程主要表现了由耕地开垦向生态退耕还林、草转变,伴随生态恢复和沙化有效抑制态势;耕地总体表现出先增加后减少态势,耕地面积1990～2000年增加面积是2000～2015年减少面积的1.9倍;林地总体呈增加态势;2000～2015年耕地转化为林地和草地面积分别为446.1km2和1 129.3km2,西部最为明显;建设用地面积扩张明显;未利用地呈减少趋势,转换类型以沙地向草地转化为主,面积为1 493.1km2。京津风沙源治理工程区土壤风蚀侵蚀模数整体呈下降趋势,生态工程实施后改善趋势明显(P0.01);总体上,东部、南部地区以高覆盖、中覆盖草地类型为主的地区土壤风蚀量小;浑善达克沙地治理区土壤风蚀量较大,但总体呈减少趋势。不同土地利用/覆盖类型对土壤风蚀强度影响较大,土壤风蚀模数依次为沙地低覆盖度草地中覆盖度草地旱地灌木林水田高覆盖度草地其他林地疏林地有林地;低覆盖度向高覆盖度草地类型转化有效抑制土壤风蚀量(减少66.12%),植被覆盖度的增加有效降低土壤风蚀模数;沙地周边区域,高/中覆盖度向低覆盖度草地类型转换过程中,土壤风蚀量呈增加(58.26%)态势,草地转化为沙地、旱地土壤风蚀量增加。     

神木县近十年生态治理效果评价

根据1986年和2000年2期TM影像解译资料,运用地理信息系统的空间分析和数理统计功能以及景观分析软件FRAGSTATS分析了神木县土地利用变化的数量变化、变化速度等特征,以及各类型之间的转化情况和景观指标变化特点.结果表明15年间,神木县土地整治取得明显成绩,土地利用类型发生明显变化,耕地、草地分别增加5 161.11 hm2和56 462.25 hm2;未利用地减少60 456.25 hm2;各类型间的转化突出表现为未利用地向草地的转化;景观指标变化分析表明景观结构异质程度下降,景观类型有向单一化方向发展的趋势.     

基于马尔科夫模型塔里木河下游输水区景观预测

以塔里木河下游植被分布区域2000年、2002年ETM、2004年、2006年ASTER影像和景观格局分析结果为基础数据,使用马尔科夫过程模型对未来景观格局变化进行预测,并对结果进行验证,其地类模拟值和实际值之间的偏差都在0.5%之内。结果表明:2006年～2030年研究区天然植被逐年增加;沙地减少明显;河流基本维持自己的动态平衡,植被增加和沙地减少的幅度均逐渐趋于平缓,达到阈值。这预示着未来时期生态输水仍然对地类覆被变化起着积极的作用。     

内蒙古浑善达克沙地南部草地盖度探测及其变化分析

陆地生态系统植被覆盖程度是评价区域生态环境变化的重要因子。以内蒙古浑善达克沙地南部(锡林郭勒盟正蓝旗北部地区)为研究区,应用中国环境与灾害监测预报小卫星数据HJ-1A CCD及美国陆地卫星数据Landsat TM,分别基于像元二分模型和三波段梯度差模型、使用NDVI和RDVI等参数,对研究区草地植被覆盖度进行了探测,并对比了不同模型方法和参数所得研究区草地植被盖度成果的分类精度。研究结果表明,基于像元二分模型和RDVI参数探测植被盖度的方法表现最好;以此为基础,进一步分析了研究区2000~2009年区域植被覆盖度动态变化,发现本地区在2000年之后草地覆盖改善区面积超过草地盖度下降区面积,浑善达克沙地南缘植被恢复状况总体较好。     

基于RS与GIS的典型地区土地利用/覆盖变化研究——以三江源生态环境重点保护区玛多县为例

典型地区和脆弱区的土地利用/覆盖变化是区域性研究的重要内容。三江源地区是国家级自然保护区,生态系统异常敏感和脆弱。以典型地区玛多县为案例,基于RS和GIS技术,系统研究了该地区土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响,探讨了生态环境演化过程,可为更广泛的区域性综合提供基础。研究发现:①10 a间,该地区湿地、水体和天然草地明显减少,湿地减少比例达到36.63%,大于6 hm²的湖泊减少近半数;沙地,裸地和盐碱地等明显增加,草地退化、沙漠化严重;②天然草地、裸地、沙地、水体、湿地和盐碱地之间的类型转化较为明显,且与水资源又有密切的关系。③多样性、均匀性指数和景观异质程度提高,土地趋于多样化和均匀化;裸地、沙地优势度增加,湿地、水体和天然草地优势度减少;整体破碎化程度呈缓慢减少趋势,而湿地、沙地破碎度增加。④综合土地利用动态度为0.98,天然草地、裸地、湿地、沙地动态面积变化较大。⑤研究区的土地利用/覆盖变化将深刻影响该地区的生态过程,同时还将影响三江源地区的水源涵养和供给。     

基于面向对象分类方法的乌苏里江流域中俄跨境区域湿地景观动态研究

选取乌苏里江中下游干流50km缓冲区为研究区,以1989、2000和2013年的Landsat TM、OLI遥感影像为数据源,利用面向对象的分类方法获取湿地信息;在GIS技术支持下,选取斑块类别面积(CA)、面积所占比例(PLAND)、最大斑块面积指数(LPI)、平均斑块面积(AREA-MN)、斑块数(NP)、斑块密度(PD)等景观格局指数,分析了研究区1989~2013年湿地的景观格局动态特征。结果表明:面向对象的分类方法能够准确提取湿地信息,并且有效地避免"椒盐现象";1989~2013年,该区水田、水库/坑塘、运河/水渠、灌丛沼泽增加和河流、湖泊、草本沼泽、森林沼泽减少;大量草本沼泽转为水田为该区湿地变化主要特征;1989年湿地类型以草本沼泽为主,2013年水田的斑块面积略高于草本沼泽斑块面积;湿地景观变化区主要分布于中国一侧的挠力河流域和穆棱河流域;天然湿地景观破碎化程度逐年加深,人工湿地景观趋于聚集,人为干扰是导致湿地景观格局变化的主要动力;中俄两国境内湿地景观变化程度差异显著,中国境内大量天然湿地转为人工湿地;俄罗斯境内的湿地变化微小,天然湿地保存较好。农田垦殖是导致两国湿地景观破碎程度差异的主要原因。     

基于Sentinel-2影像的南四湖菹草群落遥感提取研究北大核心CSCD

基于Sentinel-2遥感数据,选用最大似然监督分类法、随机森林机器学习分类法和基于时序NDVI的物候特征分类法等3种方法,对2021年5月初南四湖沉水植被(菹草群落)进行提取研究,利用同期实测的南四湖菹草群落面积和分布数据对3种方法的提取精度进行分析,结合菹草植被覆盖度分析3种方法对菹草的提取能力。结果表明:①不同方法提取的南四湖菹草群落总面积存在明显差异。监督分类和随机森林方法提取的2021年南四湖菹草群落面积均在100 km^(2)以下,分别为98.97 km^(2)和75.92 km^(2),基于时序NDVI的方法提取面积为207.44 km^(2),最接近实地调查的菹草面积。②无论是全湖还是核心区,监督分类和随机森林法的提取精度均75%左右,平均相对误差(MRE)在0.5左右,平均误差在20~30 km^(2)左右,而基于时序NDVI的方法精度在90%以上,MRE和ME area也最低。③对比植被覆盖度发现,监督分类和随机森林方法只能提取到近湖岸的植被覆盖度较高的菹草,对湖心区覆盖度较低的菹草提取效果差,而时序NDVI的方法对低植被覆盖度菹草群落更敏感,是菹草遥感提取的有效方法。本研究对于创新沉水植被遥感提取方法和指导湖泊生态环境遥感监测具有一定的参考价值。     

基于RS和GIS的上海市植被覆盖变化特征研究

利用1997、2000和2002年的Landsat TM/ETM 遥感数据,计算了归一化差异植被指数(NDVI)并剔除植被伪变化信息,同时结合GIS空间分析功能较为详细地研究了近几年来上海城市植被覆盖的动态演变特征.结果表明:市区植被覆盖变化不大,面积总体呈现增加趋势;与市区相比,郊区的植被覆盖变化较为明显且减少面积较多;植被减少部分主要为耕地,主要对应城镇和工业用地的扩展区,增加部分主要是林地和草地;市区和浦东新区一些工矿用地和未利用地转化为草地在很大程度上增加了植被面积.     

神木县近10年生态治理效果评价

根据1986年和2000年2期TM影像解译资料，运用地理信息系统的空间分析和数理统计功能以及景观分析软件FRAGSTATS分析了神木县土地利用变化的数量变化、变化速度等特征，以及各类型之间的转化情况和景观指标变化特点。结果表明：15年间，神木县土地整治取得明显成绩，土地利用类型发生明显变化，耕地、草地分别增加5161．11hm^2和56462．25hm^2；未利用地减少60456．25hm^2；各类型间的转化突出表现为未利用地向草地的转化；景观指标变化分析表明景观结构异质程度下降，景观类型有向单一化方向发展的趋势。     

武汉市主城区公园景观的热环境效应

针对城市热岛效应给城市居民生活带来的负面影响日益显著的问题,以武汉市为研究区,使用高分2号遥感影像,采用人机交互解译方法得到研究区公园景观类型,同时基于2016年7月23日Landsat-8 OLI影像,采用IB算法(image-based method)反演得到主城区地表温度,对研究区公园景观的热环境效应进行分析。研究表明:公园内部不透水层地表平均温度最高,为36.19℃,而林地、草地和水体平均温度相对较低,均低于30℃,其中水体平均温度最低,仅有27.57℃;公园内部林地、草地和水体上空形成明显低温集聚区,而不透水层地表上空易形成高温集聚区;公园降温影响范围和降温幅度与公园中林草地面积、林草地景观聚集度呈现明显的正相关性,而与不透水层面积和景观聚集度之间呈现明显的负相关性。本研究对于城市公园规划选址、公园内部景观结构设计和提升城市人居环境适宜性都有着重要意义。