我国农业干旱遥感监测的现状与展望

该文在回顾遥感监测土壤水分研究进展的基础上,对当前使用较多的旱情监测方法,如热惯量法、植被供水指数法、距平植被指数法、作物蒸散及微波监测等方法的应用范围进行了比较分析,并对我国土壤水分遥感监测现状、发展前景、业务化能力等发展趋势进行了分析和展望,认为数据处理能力、算法精度和结果验证以及旱情评价体系的建立是我国当前旱情监测中急需解决的问题。     

三江平原植被景观异质性分析

利用遥感数据和野外调查数据对三江平原植被进行景观异质性分析,把三江平原植被景观划分为农田、林地、草地、水域、湿地、无植被用地6种景观类型,借助FRAGSTATS景观指数计算软件,根据研究区域特征选取景观异质性指数进行计算;结果表明,景观多样性指数为1.1594,优势度指数为5.4921,聚集度指数为57.6631,表明三江平原植被景观异质性较高.     

湖北省植被覆盖指数时空分布特征研究

以中国资源环境数据库为支撑,计算出1995和2000年湖北省各市县植被覆盖指数及省级归一化系数。结果表明:1995到2000年湖北省级植被覆盖指数归一化系数从269.70增加到269.85,即植被覆盖率呈下降趋势;五年间湖北省植被覆盖指数平均降低了0.1。湖北省植被覆盖程度的空间分异主要受自然地理格局的控制,但是这种控制程度在逐步减弱;不同县域植被覆盖变化规律受制于人类活动尤其是土地利用政策的影响。     

外来植物入侵遥感监测预警研究进展

文章紧密围绕近年来国内外关于外来植物入侵遥感监测、预警新技术、新方法,总结了当前监测预警技术方法的问题和不足,阐明了未来针对外来入侵植物的遥感监测、预警技术发展趋势和方向。目前在监测方法上,主要有图像识别法、高光谱监测法、雷达数据辅助识别法和中低分辨率时序序列数据分析法等。其中,图像识别法和高光谱监测法应用较多,但其数据来源获取困难,后期数据处理工作量大,缺少普适性强的自动解译算法;雷达数据辅助识别法由于雷达数据自身空间分辨率粗糙,在植被监测中往往配合其他数据源同时使用,因此应用上有一定的局限性;中低分辨率时序序列数据分析法适用于较大空间尺度上的植被外来物种入侵监测,监测结果空间定位能力差,很难在小尺度区域上进行应用。在预警方法上,主要有生态机理模型预测和数学模型机理预测两种方法,基于GIS和遥感技术的生态学模型预测机理性强、易推广,预警精度较好,具备一定的空间定位能力,适宜于在宏观区域尺度上应用,但存在部分关键植被生理遥感参数获取困难等问题。数学统计模型预测以理论统计为主,只是对外来植物入侵发生的概率进行了估测,对物种或区域环境依赖程度高,普适性较差,遥感参数较少参与模拟过程,空间定位能力不足。总体上,利用遥感技术快速、准确地进行外来入侵植物定位监测和预警已成为防控外来植物入侵,维护区域生态安全的必然趋势。在数据源集成上,传统可见光遥感和新型激光雷达遥感、高光谱遥感、多角度遥感等多源数据集成、融合应用更为多见,数据获取范围进一步拓宽。特别是诸多新型国产高分卫星发射升空后,使得监测时效性和成本进一步改善,实用化、规模化、业务化动态监测成为可能。在技术方法上,受信息技术、自动化技术和传感器制造技术的影响,数据获取范围不断拓宽,空间定位能力不断增强,监测、预警也将不再局限于单一技术和模型的应用,而是多模型、多平台(星-机-地)综合监测、预警模式成为趋势,外来植物入侵的遥感监测技术正逐步发展成为植被生态遥感学科领域的重要分支学科。     

基于中分辨率遥感影像的唐山城市绿地信息提取

城市绿地信息提取和有效监测是城市规划发展和生态环境监测的有力保障。从城市规划角度出发,综合利用遥感影像的光谱、纹理和空间形态特征,建立了城市绿地信息提取的技术流程。并以唐山市生态园中心区的中分辨率遥感影像为研究对象,进行了植被归一化指数、一阶熵、矩形化指数的运算,采用基于规则的面向对象的信息提取方法提取了4种城市绿地类型,得到了较好的分类效果,为城市绿地信息提取提供了一种切实有效的研究方法。     

我国典型植被群落的NDVI动态变化

随着全球气候变暖,物候正在发生显著变化。植物物候变化是植物对气候与环境变化最敏感且易观测的指示计,气候变化对植物物候的影响及其响应研究成为全球变化研究的热点问题之一。传统的物候观测方法是野外观测为基础的目视观测法,遥感等新技术的发展,为物候监测、研究提供了新的手段,归一化差值植被指数(NDVI)正日益成为植被对气候响应研究的重要手段。本文基于MODIS16天合成NDVI产品,提取了全国34种典型植被群落的NDVI动态变化曲线,分析了其进行植物物候监测的能力。研究结果表明:1)自然植被群落的NDVI年内变化特征明显,大致可分为三种类型:第一种植被群落的年内NDVI波动较大,第二种植被群落的年内NDVI波动不大,但月内变化较为剧烈,第三种植被群落的年内NDVI变化曲线与第一种类型类似,但幅度较小;2)典型植被群落的NDVI动态变化曲线符合其实际生长情况。     

基于MODIS数据的辽西北地区玉米干旱脆弱性评价研究

传统区域作物脆弱性的研究主要基于气象资料、作物生长观测资料和社会经济统计资料,忽略了作物对极端事件的反应在时空分布上的差异性。众多研究表明,植被指数能够表征水分胁迫下的植被特征,在对旱情的表达上比常规的间接方法更为直接,监测精度更高。研究以辽西北地区2006年玉米干旱为例,基于MODIS数据计算植被状态指数VCI和温度条件指数TCI,根据二者在旱情表达上不同的侧重和研究目的,确定模型参数,构建辽西北地区玉米干旱脆弱性模型,计算玉米干旱脆弱性,并将玉米干旱脆弱性划分为4级,借助GIS技术绘制辽西北地区玉米各生育阶段干旱脆弱性的空间分布图。结果表明,随着时间的推移,辽西北地区玉米干旱脆弱性空间分布也在发生着变化。研究实现了玉米干旱脆弱性在时间变化和空间分布上的差异变化描述,为区域因地制宜地制定防灾减灾规划提供科学依据。     

植被物候特征的遥感提取与农业应用综述

多时相遥感数据因其高时效、宽范围和低成本等优点正被广泛应用于对地观测活动中,为大区域尺度掌握植被/作物空间格局提供了新的科学技术手段.通过对相关研究进展的回顾,该文系统归纳了植被物候特征遥感提取的关键步骤.首先从数据获取与处理方面,整理了目前常用的NDVI数据集以及预处理方法等相关背景信息;其次从提取原理、假设条件以及适用性等角度,比较了目前用于时序遥感数据重构和特征提取的常用技术方法;在此基础上,归纳了基于时序遥感数据拟合曲线提取的植被物候特征及其农业内涵意义;最后,结合目前的农业应用,探讨了其在识别作物物候期、确定种植制度以及提高遥感估产精度等专业领域的应用方向,以期为区域尺度上生态管理与农业生产提供科学支持.     

延安麻塔流域植被对土壤侵蚀的控制效率研究

定量刻画植被对土壤侵蚀的控制效率对区域水土保持评估具有重要的意义。目前学者多采用土壤保持量指标来衡量植被对土壤侵蚀控制效率,然而该指标强烈的受到区域潜在土壤侵蚀量影响,从而导致低估或高估植被对土壤侵蚀控制效率。本研究在土壤保持量的基础上,构建了土壤侵蚀控制指数,并将该指数应用于延安麻塔流域的土壤保持功能评估中。结果表明:(1)土壤侵蚀控制指数比土壤保持量在区域土壤保持功能评估中更能有效的在流域尺度上侦测植被对潜在土壤侵蚀控制效率;(2)麻塔流域植被总体上具有较高的土壤侵蚀控制指数(均值为0.92);(3)土壤侵蚀控制指数主要受到植被和坡度单独作用的影响,两者能够解释侵蚀控制指数84.11%的变异来源;(4)由于麻塔流域潜在土壤侵蚀量较大(114100 t·km~(-2)·a~(-1)),导致该区仍然具有较高的土壤侵蚀模数(8200 t·km~(-2)·a~(-1)),因此采取工程措施治理水土流失必须进一步加强。     

遥感方法在植被制图中的应用

遥感方法是在遥感飞机、宇宙飞船或人造卫星上,借助于各种遥感器所记录的地物信息,去研究地物的特性的方法。这些遥感传感器不仅与地物本身没有接触,而且离开了相当可观的一段距离。遥感方法包括各种彩色型的或全色型的航空摄影测量、热红外航空测量,多波段航空测量、雷达航空测量和航天测量等。其中全色型普通航空摄影测量是一种最原始的遥感方法,有些学者所称的遥感方法没有将它包括在内。