基于多时相遥感影像的花生种植面积提取——以彰武县北部为例

本文以彰武县北部4个乡镇(大冷乡、章古台镇、四合城乡和阿尔乡)种植花生的耕地为研究对象,基于不同农作物类型之间的物候特征差异,借助3个时期的遥感影像提取农作物的不同NDVI特征值和影像的特征信息,采用监督分类的方法提取花生的种植面积及空间分布情况。结果表明该方法对于区分不同物候特征下的作物分类精度高,较好的反映作物的分布状况,可为该地区主要作物种植分布情况提供科学依据。     

呼伦贝尔植被蒸散发时空变化研究

［目的］蒸散发是影响陆地和大气系统能量交换过程的关键因素,也是评价陆地生态系统的重要指标。文章运用中分辨率成像光谱仪(MODIS MOD16A2和MOD13A1)产品数据,并结合中国气象数据共享网的气象数据,估算了2008—2017年呼伦贝尔植被的蒸散发量,并在年度和季节两个时间尺度开展了植被蒸散发时空变化分析。［方法］运用变异系数(CV)和突变检验法(Mann Kendall）,研究2008—2017年呼伦贝尔地区年际和季节蒸散发时空变化趋势。使用Pearson相关分析法,对呼伦贝尔地区季节尺度的蒸散发与归一化植被指数(NDVI)、各气象要素进行相关分析。［结果］2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发呈上升趋势,蒸散发值较大的月份为3月、8月和11月,蒸散发主要集中在5—10月份。变异系数的空间分布较均匀,平均变异系数为038,变异系数变化幅度较大的区域主要集中在呼伦贝尔北部,CV值均在1～265。CV变化幅度较小的区域主要分布在呼伦贝尔中部和南部,CV值在041～084。从年际变化趋势来看, 2013年为一个蒸散发突变年; 根据呼伦贝尔月份变异系数的计算,从1—12月变异系数幅度变化较大,说明呼伦贝尔ET变异剧烈。呼伦贝尔月份平均CV值是1,草原区的CV平均值是096,森林区的CV平均值是104,农区的CV平均值097。植被蒸散发与气象要素关系分析表明：蒸散发与气温、水汽压、NDVI、降水、日照时数呈显著正相关关系。［结论］2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发总体呈上升趋势,从整个季节变化来看,蒸散发起伏变化趋势明显,波动变化较大。从空间分布上来看,总体表现为呼伦贝尔南部的蒸散发大于北部。蒸散发主要集中在4—10月份,多年的低值出现在5月。不同区划类型平均蒸散发量由大到小依次为草原区＞农区＞森林区,全区的蒸散发变化趋势与农区变化趋势较为一致。正相关性强度依次为气温＞日照时数＞NDVI＞水汽压＞降水＞风速。     

Impacts of Sloping Land Conversion Program on the vegetation in loess hilly and gully area of northern Shaanxi

Aiming at alleviating the serious soil erosion, the Chinese government initiated the Sloping Land Conversion Program （SLCP） in 1999. Now; after 8 years of project implementation, the ecological recovery effects of the SLCP have become the hot issue of academic circle. This paper; raking the loess hill and gully area of northern Shaanxi as an example, presents a methodology for assessing the vegetation restoration effect of SLCP with normalized difference vegetation index （NDVI）. The key components include calculation of the Growing Season NDVI （GSNDVI）, and estimation of the NVDI change induced by climate and SLCP, respectively. Based on the method, the NDVI change between 2000 and 2006 was obtained using the GSNDVI that excluded the noise from snow and ice. After the part of total NDVI change caused to： climate variation was estimated using empiric formulae, we obtained the part induced by human factors, i.e. the SLCP The human induced part of ND VI change was considered as an approximation indicating the effect of the SLCP on the vegetation. Finally, we analyzed the ND VI change characters of the whole study area, different slope lands and different land use types by spatial statistics method. Results show that the vegetation condition is significantly improved by the SLCP, particularly land types that directly involved in the SLCP, such as steeply slope farmlands, degraded grasslands, etc.     

利用Modis-NDVI时序数据分析滇中地区绿色覆被的变化特征

本文通过Modis 1B数据计算了2009~2013年滇中地区内NDVI值,并用最大值合成法(MVC)获得了NDVI月时间序列数据,利用相关性分析和差值分析定量描述了农田、森林、灌丛和草地4种绿色覆被NDVI年内变化曲线在年际时间尺度上的协同性和差异性。     

基于植被指数NDVI的遥感信息提取

本文在介绍了植被指数概念的基础上阐述了NDVI的特征及优势,重点论述了利用遥感软件ERDAS IMAGINE提取NDVI的过程,并讨论了在此过程中需要注意的问题。     

Grassland conservation programs,vegetation rehabilitation and spatial dependency in Inner Mongolia,China

Three nationwide grassland conservation programs have been implemented in Inner Mongolia since 2000. All aim to relieve grazing pressure, hence to reverse the grassland degradation trend. The different timings and spatial configurations of these programs present an unusual setting of quasi-natural policy experiment for exploring their effectiveness and interactions with other drivers on a regional scale. In this paper, a spatial panel model was developed to examine the effects of the programs on vegetation rehabilitation, meanwhile to detect the spatial interdependent relationship among grassland management units occurring in the process of program implementation. The methodology used a panel dataset of SPOT-VEGETATION NDVI data, multi-station surface meteorological observations, and socio-economic statistics across 88 counties from 2000 to 2013. The modeling results suggested that these programs in general significantly facilitated grassland vegetation rehabilitation. Enrollment in the Beijing–Tianjin Wind/Sand Source Control Program and in the Grazing Withdrawal Program was predicted to increase the normalized difference vegetation index (NDVI) value by an amount equivalent to the effects of 136 mm and 56 mm additional annual precipitation, respectively. The positive and significant coefficient of spatial lag term indicated that there was a synergistic relationship in the vegetation variations of neighboring counties, and a unit increase in the weighted sum of all neighboring counties’ NDVI values could approximately increase a target county's NDVI value by 0.2, after controlling for other factors’ effects. Certain spatial spillover mechanisms may function to generate this effect, such as benign competition, mutual cooperation and coordination, or sharing of successful experiences among neighboring counties in carrying out the programs. Nevertheless, the actual mechanisms need to be confirmed by field surveys in future studies.     

河南五指岭山区近30年植被覆盖度动态监测

利用五指岭山区1981年的MSS影像,1994年、2001年和2009年的Landsat TM影像,2013年的Landsat 8影像共5期数据,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型计算得到五指岭山区的植被覆盖度,对该区植被覆盖度变化进行分析。结果显示:五指岭山区植被覆盖度整体呈增长趋势,近30年间植被覆盖度平均增长了0.23,增长率为56.11%,1994—2013年的19年间,植被覆盖度增长速率较大,涨幅约为1981—1994年13年间的2倍。该区植被覆盖度的变化主要受气候变化、经济发展、造林绿化政策和人类活动的影响,与地貌因素关系较小。     

基于SPOT/VGT数据的中国北方耕地物候提取研究

耕地物候的空间格局综合反映了作物种植在环境因子及人类活动双重作用下的空间差异性,因此耕地物候识别成为农业遥感应用的热点之一。研究利用SPOT的植被指数产品开展我国北方耕地作物种植制度空间分布的遥感识别并分析耕地种植制度空间分布特征。首先使用非对称高斯函数拟合法对时间序列植被指数进行重构,然后采用多项式和谐波函数拟合数据来确定耕地的生长季个数,最后通过比例阈值法提取耕地的生长季开始期和结束期。在上述过程中结合先验知识引入波峰阈值并通过对NDVI时间序列数据进行"掐头去尾"处理来保证耕地种植制度识别以及物候信息获取的准确性。基于SPOT/VGT数据对我国北方15省的耕地种植制度进行了识别,并在此基础上分别提取了不同生长季的耕地物候信息并分析了其空间格局特征。结果表明,适当引入先验知识有利于正确识别耕地种植制度和准确获取耕地物候信息,2005年我国北方耕地的种植制度以一年一熟为主,一年二熟制主要分布在北纬40°以南的平原地区。其中第一生长季的空间格局差异比第二生长季更加明显,同时生长季结束期分布的时间范围比开始期更为集中。总之我国北方耕地物候的空间格局与种植制度密切相关,受到自然资源和人类活动的共同影响。     

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.     

基于NDVI时序数据的华北地区耕地物候参数时空变化特征

[目的]耕地物候作为农业生态系统的重要特征之一,是进行农作物长势监测与估产、田间管理、农作物合理布局等的重要依据。利用遥感方法提取大区域尺度耕地物候参数和种植制度的时空变化特征,有助于从整体上掌握农业资源的空间分布情况,为农业生产决策和区域粮食安全评价提供服务。[方法]文章基于1999年和2013年的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据,采用TIMESAT软件集成的非对称高斯函数拟合法对数据进行平滑重构,通过比例阈值法提取了华北地区耕地物候参数(生长季开始期和结束期),分析其时空分布特征,并依据年内NDVI变化曲线峰值数目来确定耕地的生长季个数,识别耕地种植制度。[结果]华北地区作物生长开始期和结束期都存在明显的空间差异,15年来河北北部、北京、天津等地区,第一季作物返青/出苗期变化不大。而河南南部和中部地区,2013年第二季作物出苗期明显提前,由1999年6月下旬7月上旬,提前至6月上旬。我国华北地区种植制度仍以一年两熟制为主,华北地区北部受热量资源制约,仍旧保持一年一熟制不变。与1999年相比,华北地区2013年两熟制种植面积下降了21.1%,而一熟制种植面积增加了38.7%。[结论]华北地区耕地物候的时空变化与种植制度密切相关,同时也受到自然资源和人类活动的共同影响。