MODIS数据在长江流域生态环境监测中的应用

通过对MODIS数据特点的分析,提出针对流域生态环境要素因子的定量监测策略及关键技术.选取三峡库区及湖北省作为示范区域,提出流域尺度的植被覆盖、地温分布、土壤含水状况等要素因子的快速测定方法和作业流程,并具体通过实际监测水库蓄水前后植被覆盖时空变化、地温分布特征及土壤水分含量,结合维护健康长江、实现人水和谐的现实需求,探讨了MODIS数据在长江流域生态环境动态监测中的应用方法.     

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。     

2001～2020年嘉陵江流域植被覆盖度时空变化特征

植被覆盖度是反映一个地区生态系统健康程度的重要指标,掌握植被覆盖度变化特征有助于了解地区生态环境演变,对于指导地区可持续发展具有重要意义。基于MODIS-NDVI数据,应用像元二分模型进行植被覆盖度提取,采用一元线性回归分析、稳定性分析和GIS空间分析等方法分析了2001～2020年嘉陵江流域植被覆盖度时空变化特征。结果表明:(1) 2001～2020年嘉陵江流域的植被覆盖度总体上呈现上升趋势,植被覆盖率较好,位于0.70～0.81之间。(2)流域内38.05%的区域植被保持稳定不变,呈现改善状态的区域占44.69%,主要为东南部低海拔地区和陇南地区,呈现退化的区域占17.26%,主要为高海拔地区和城市周边区域。流域内植被稳定性大部分为弱变异,中等变异区与河流相关性较高,强变异区分布于城市地区和高山雪线附近。(3)在500～1 000 m海拔范围内,植被改善比例达到最大,在3 000～4 000 m海拔范围内,植被的退化比例最大。植被改善主要的坡度范围为0°～18°,但在0°～5°范围内植被退化的比例较大。随着坡度的不断升高,植被的退化比例逐渐升高,改善比例逐渐下降。植被覆盖度变化的坡向差异不大,各个坡向基本一致,以稳定和改善为主。(4)矿产开发、城市扩张、农业种植等人类活动是导致植被破坏的重要原因。研究表明,近20 a来嘉陵江流域生态环境逐渐向着良性的方向发展。研究成果可帮助相关部门构建嘉陵江流域生态保护屏障,为流域生态环境综合监测和治理提供科学依据。     

流域规划环评生态环境现状及其动态评价方法研究

首先对研究区流域的生态系统结构及存在的主要问题进行总结探讨,然后采用不同时期的三期遥感影像进行对比分析,了解流域土地覆盖随时间的变化,采用景观生态学中生态完整性评价的方法对流域生态系统结构与功能现状进行评价,最后根据三期遥感解译数据对流域的陆生生态关注区的动态变化趋势进行分析,以期更全面有效地对流域生态环境现状及其动态进行评价。     

新疆塔里木河下游绿色走廊土地覆被变化研究

研究土地利用(植被覆盖)时空变化对土地资源管理、生态环境治理及社会经济可持续发展具有重要意义。文章以塔里木河下游绿色走廊为研究区,基于近20年遥感影像解译数据及实地调查,根据土地利用转移矩阵及景观指数方法,对研究区林地(胡杨林)、灌木林地、草地、水域、未利用地面积与景观格局变化进行了分析。结果表明：流域生态治理工程实施后,下游未利用地(多为沙漠化土地或沙漠)减少,自然生态植被与水域面积明显增加。研究成果对持续推进流域综合治理具有指导作用。     

利用GIS与遥感技术进行流域梯级开发的环境影响评估

以地理信息系统（GIS）为开发平台，利用GIS与遥感技术获取必需的空间信息，以空间分布的资料数据作为环境评价模型的输入，并以多时项遥感图像来获取流域梯级开发前后生态环境、社会环境以及经济环境等多种复杂环境因子，如土地利用、覆盖淹没、植被破坏等变化资料。应用地理信息系统技术，对流域水电梯级开发的环境影响进行动态评价，对于流域的可持续发展具有重要意义。     

2011—2020年宁夏植被覆盖时空变化分析

植被是全球变化的敏感"指示器",对其生长和覆盖状况进行动态监测具有重要的生态意义.文章基于Google earth engine(GEE)平台和2069景Landsat5,7,8地表反射率数据,采用最大值合成法、回归分析法等分析了2011—2020年宁夏植被覆盖的时空变化,通过 R/S计算 Hurst指数对其可持续变化...     

遥感与地理信息系统技术用于水电梯级开发的环境影响评价

应用多时相遥感动态分析方法对流域梯级开发后全流域生态环境、社会环境以及经 济环境等多种环境因子的变化情况进行调查分析。探讨了利用GIS与RS技术对流域环境进行 动态监测分析，并建立环境影响指标数据库。文中叙述了应用地理信息系统技术对流域梯级 开发进行环境影响的动态评价的重要性。     

昕水河流域生态系统恢复对策

以昕水河为研究对象,针对流域内普遍存在的问题,如水土流失严重、水环境容量减少、植被退化等,提出了恢复退化生态系统的对策,即对流域生态环境现状及生态历史进行全面调查,为生态恢复和保护提供决策依据;建立合理的流域生态变化的指标体系;建立和完善流域生态保护和恢复的政策法规体系;用3S技术制定流域生态功能保护区规划、建立流域管理信息系统。     

变化环境下疏勒河中上游水文要素演变规律及生态响应

研究以生态环境脆弱带疏勒河中上游流域为对象,通过1959年～2015年长序列水文气象资料及2000年以后遥感影像数据,采用趋势分析和空间分析等方法揭示出疏勒河水文要素降水、气温及径流均呈上升趋势且上游源头区更显著;研究区植被覆盖逐渐增加且与降水关系显著,仅上游植被覆盖与径流关系显著。研究成果可作为生态水文模型研究的基础。     

钱塘江（杭州段）浮游藻类季节动态与环境因子

为探究钱塘江(杭州段)浮游藻类季节动态及其与环境因子的关系,于2018年1—12月对4个主要监测点位进行了月度采样调查。结果表明:浮游藻类总叶绿素质量浓度月均值为1.74～22.86μg/L,蓝藻叶绿素质量浓度月均值为0.02～10.82μg/L,全年浮游藻类组成以蓝藻和硅甲藻为主。环境因子主要选取了水温、水体pH值、浊度、电导率、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)共9项水质参数。浮游藻类叶绿素质量浓度受水体理化因子影响较大,按月均值分析:总叶绿素质量浓度及绿藻叶绿素质量浓度均与水体温度显著正相关,蓝藻叶绿素质量浓度与水体温度极显著正相关;按季节平均值分析,硅甲藻叶绿素质量浓度与总磷质量浓度极显著负相关。由此可见,水温与总磷是影响钱塘江(杭州段)浮游藻类季节动态的主要环境因子。对主要环境因子和重要点位进行分类管理、联动监测和比对监测,尽可能防控环境风险,才能更好地实现浮游藻类环境监测分析的预警功能。     

杭州湾滩涂资源遥感动态监测分析

采用遥感信息图谱的方法对杭州湾滩涂资源进行了分析研究,以遥感影像、统计资料为基础数据,在GIS技术支持下,探讨了钱塘江河口及杭州湾滩涂资源变化信息图谱,为探索研究区滩涂资源变化成因、过程、预测未来发展变化趋势及环境影响提供了科学依据。     

基于GIS的青海湖流域水生态功能分区

湖泊型水生态功能分区是以流域数字高程模型(DEM)为底图,通过水文分析划分出目标流域的自然水文单元和水系,借助流域综合调查资料确定水生态功能分区,也是地学分区面向生态环境领域的发展和应用。基于GIS技术,将研究区7大主要河流水系图、DEM、生态系统服务价值总量图、归一化植被指数(NDVI)图、土地利用类型图等进行统一处理为栅格单元相同的栅格图,使用GS+软件计算各指标要素的空间自相关距离,从而得到各因子之间的空间自相关距离,确定青海湖流域水生态功能一二级分区主导指标和影响指标,运用ArcGIS 10.0软件中的空间叠加法对选定的指标栅格图进行模糊叠加,修正分区边界,确定青海湖流域水生态功能一级分区为8个。以青海湖流域水生态功能一级分区图为底图,在一级分区的基础上确定青海湖流域水生态功能二级分区为27个。青海湖流域水生态功能一、二级分区有助于丰富青海湖流域分异规律研究,为青海湖国家公园的建设提供理论与方法指导。     

基于GRACE和MODIS数据的长江流域陆地水储量变化分析及预测

利用GRACE重力卫星数据反演的长江流域陆地水储量变化(TWSA)以及MODIS遥感数据生成的归一化植被指数(NDVI),从趋势性、相关性及时空变化特征3方面分析长江流域陆地水储量变化以及植被覆盖变化。结果表明:长江流域归一化植被指数(NDVI)与陆地水储量变化(TWSA)之间有强相关性,二者均在2月份达到最低值,在8月份达到峰值,季节变化均呈现夏季＞秋季＞春季＞冬季的规律。利用GRACE水储量与NDVI最小二乘拟合关系,通过灰色预测模型得出长江流域2016年为偏丰水年。研究结果可为长江流域水资源规划及预警提供参考依据。     

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。     

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。     

格尔木河中游地区植被覆盖与地下水埋深关系研究

在干旱区内陆盆地,地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区,同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明:当地下水埋深小于4m时,NDVI均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m但小于8m时,植被生长开始逐渐受到影响,对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过8m时,植被覆盖严重下降,并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限,超过该上限,地区生态环境会受到严重影响;不同植被类型受地下水的影响也不同:水柏枝的生长与地下水关系较密切,芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。对比不同研究区研究成果,由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同,植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。     

黑河额济纳旗天然林草植被保护评价指标研究

针对黑河下游额济纳旗天然林草植被面积不断减少、生态环境日趋恶化的问题；根据已采取的保护措施和已经退化的典型天然林草植被的实地对比调查结果，结合已有研究成果，在对天然林草植被保护评价主要因素地下水埋深、植被覆盖度、植物种类、土地沙化程度等分析的基础上，采用定性和定量相结合的方法，提出了额济纳旗天然林草植被的保护评价指标。     

秃尾河流域植被覆盖变化及其对径流的影响

黄土高原地区水土流失严重,生态环境脆弱.随着退耕还林还草政策的有序实施,区域植被覆盖率从90年代末开始显著提高,但河川径流也随之显著减少,对黄土高原区的水资源安全造成了重要影响.选取陕北秃尾河流域为研究对象,通过分析流域植被变化特征,检验径流序列趋势变化、变异特征以及其与降水、植被指数(NDVI)的相关关系,探讨了降水...