中国东部NDVI的变化趋势及其与气候因子的相关分析

基于SPOT VGT-NDVI数据、气象站点气温和降水量资料、气候区划图及土地利用类型图,分析了中国东部不同气候区和主要土地利用类型植被NDVI的变化趋势及其与同期和前期气温和降水变化的相关性。结果表明,1998年-2007年期间,中国东部5个气候区和4种主要土地利用类型植被NDVI在全年及四季基本上都增加,其中以夏季增加最多,冬季NDVI增加不显著。植被NDVI与气温和降水的最大相关系数在中国东部由北向南逐渐减小,以中温带亚干旱区相关系数最大,南亚热带湿润区最小。草地NDVI与气温和降水变化的相关系数最大,林地NDVI与气温和降水变化的相关系数较小。中国东部不同气候区和土地利用类型植被NDVI的变化及其与气温和降水的相关性与已有研究结果基本一致。     

石羊河流域地表干湿变化的时空分布特征

利用1960-2011年石羊河流域及周边12个气象站的逐日气象资料,采用FAO Penman-Monteith公式计算研究区各气象站的潜在蒸散发,并由此计算出各站的相对湿润度指数.在ArcGIS 9.3平台下得到区域相对湿润度指数的时空变化特征,并对影响其变化的气象要素进行了探讨.结果表明: 石羊河流域52年来有微弱变干趋势;该区相对湿润度指数自南向北逐渐增加,与降水量和海拔的空间分布比较一致,与潜在蒸散发的空间分布呈相反关系;流域大部分地区的地表相对湿润度指数倾向率呈增加趋势,增加较明显的区域位于祁连山脉附近,呈下降趋势的区域位于上游古浪县附近;流域地表相对湿润度指数在年内呈单峰型变化,1月、11月和12月最低,8月和9月最高,且随气温变暖,自流域南部向北部逐渐推移增大,当气温开始降低时,该指数又从北到南逐渐减少;石羊河流域地表干湿事件的变化与降水量、风速和相对湿度呈正相关,与潜在蒸散发、平均温度和日照时数呈负相关.     

甘肃旅游资源的开发和利用

甘肃地处祖国西北,地域辽阔,气候变化复杂,从陇南亚热带湿润区到河西温带干旱区,甘南的高寒湿润区到河西南部的高寒半干旱区,与起伏多变的地形组合成繁多的自然风光。据考古发现,远在20万年前的旧石器时代,就有人类祖先在甘肃土地上劳动生活。近年来发现的距今7千年左右的新石器时代     

1998年～2003年内蒙古地区土地覆被动态变化分析

本文以10天合成的SPOT VEGETATION(VGT)NDVI时序影像为主要数据源,利用NDVI的年均值、均值变化的标准方差以及年际间的变化率等指标分析了1998至2003年内蒙古地区土地覆被动态变化的时空特征.研究结果表明:6年间土地覆被动态变化明显的区域占整个内蒙古地区的39%,主要集中在阴山以北的内蒙古高原、大兴安岭以西的呼伦贝尔高原地区以及鄂尔多斯高原的西部.对内蒙古地区12个盟市中五个变化等级的区域面积占各区面积的比例进行统计显示,乌兰察布盟、锡林郭勒盟、呼和浩特市、乌海市和包头市的变化较大,其中乌兰察布和锡林郭勒两个盟中都有近一半的区域(47%)为动态变化很大或较大的地区;连续6年的年均NDVI变化表现为前4年连续减少,年际间的变化率约为5%～6%,从2002年开始有明显改善,但总体上2003年全区的年均NDVI与1998年相比仍减少了10.5%;在耕地、林地、灌木和草地中,变化最大的是草地,在变化剧烈的地区,草地面积占了82%以上.在整个草地中有近33%的地方变化很大或较大,相比之下,林地变化较小或几乎没有变化.     

西双版纳土地利用/土地覆被变化时空格局分析

西双版纳土地利用/土地覆被变化对于区域土地资源合理利用和生态环境保护以及边境安全保障具有重要意义。基于Landsat TM/ETM遥感数据,采用决策树分类方法,获得西双版纳1990年、2000年和2010年3期的土地利用/土地覆被分类数据;从结构变化、类型变化、空间变化3个角度,系统分析1990-2010年间西双版纳的土地利用/土地覆被时空变化规律,并对轮歇地、茶园和橡胶园3个典型地类进行了重点讨论。研究表明:①西双版纳土地利用/土地覆被呈现以"林地-园地-耕地"为主导的地域结构特征,有林地是最为重要的土地覆被类型,橡胶园是最为主要的土地利用类型;②1990-2010年间,土地利用/土地覆被变化速度呈加快趋势,土地利用强度呈增加趋势,近10年来则更为显著;③1990-2010年间,土地利用/土地覆被变化的主要特征是有林地不断减少,橡胶园、旱地和茶园不断增加;有林地为面积减少最多的地类,橡胶园为面积增加最多的地类,轮歇地为增速最快的地类,灌木林地为减速最快的地类;④1990-2010年间,土地利用/土地覆被类型发生转化的地类主要是轮歇地、灌木林地和有林地,主要的转化方向是轮歇地向有林地和灌木林地转化,橡胶园和茶园的主要来源是有林地和灌木林;⑤1990-2010年间,土地利用/土地覆被空间变化较显著的地类是有林地、灌木林地、橡胶园、茶园和轮歇地;有林地呈以减少为主要特征的"南退北进"的空间变化特征,灌木林地呈先增加后减少为主要特征的"西退东进、南退北进"的空间变化特征,橡胶园呈以增加为主要特征的"以景洪市区为中心,北上南进,西拓东扩"的空间变化特征。     

西双版纳土地利用/土地覆被变化时空格局分析简

西双版纳土地利用/土地覆被变化对于区域土地资源合理利用和生态环境保护以及边境安全保障具有重要意义。基于Landsat TM/ETM 遥感数据,采用决策树分类方法,获得西双版纳1990年、2000年和2010年3期的土地利用/土地覆被分类数据;从结构变化、类型变化、空间变化3个角度,系统分析1990-2010年间西双版纳的土地利用/土地覆被时空变化规律,并对轮歇地、茶园和橡胶园3个典型地类进行了重点讨论。研究表明：①西双版纳土地利用/土地覆被呈现以“林地-园地-耕地”为主导的地域结构特征,有林地是最为重要的土地覆被类型,橡胶园是最为主要的土地利用类型;②1990-2010年间,土地利用/土地覆被变化速度呈加快趋势,土地利用强度呈增加趋势,近10年来则更为显著;③1990-2010年间,土地利用/土地覆被变化的主要特征是有林地不断减少,橡胶园、旱地和茶园不断增加;有林地为面积减少最多的地类,橡胶园为面积增加最多的地类,轮歇地为增速最快的地类,灌木林地为减速最快的地类;④1990-2010年间,土地利用/土地覆被类型发生转化的地类主要是轮歇地、灌木林地和有林地,主要的转化方向是轮歇地向有林地和灌木林地转化,橡胶园和茶园的主要来源是有林地和灌木林;⑤1990-2010年间,土地利用/土地覆被空间变化较显著的地类是有林地、灌木林地、橡胶园、茶园和轮歇地;有林地呈以减少为主要特征的“南退北进”的空间变化特征,灌木林地呈先增加后减少为主要特征的“西退东进、南退北进”的空间变化特征,橡胶园呈以增加为主要特征的“以景洪市区为中心,北上南进,西拓东扩”的空间变化特征。     

洮儿河流域土地利用变化对地表蒸散量的影响

在全球变化以及人类活动的双重影响下,流域水文循环具有明显的二元结构特征。地表蒸散作为流域水文循环的重要环节,体现了流域内物质、能量和信息体系的变化,与土地利用/覆被变化息息相关。本文研究中从洮儿河流域土地利用/覆被变化的时空动态入手,借助于Penman-Monteith模型计算获取了洮儿河流域的生长季蒸散量,在分析流域内蒸散量变化时空动态规律及其特点的基础之上,以生态干扰度指数将土地利用方式的变迁对地表蒸散量影响程度展现出来。结果表明从3个时段的蒸散量来看均较前期均呈增加趋势,空间上流域蒸散发呈分散增加趋势,中下游地区尤为明显;生态干扰度指数反映出土地利用方式的变迁引起土地覆被格局变化对参考作物蒸散量的调节能力降低,甚至起到了一定的放大作用,局地蒸发旺盛,造成次生盐渍化等生态环境问题在洮儿河流域凸现。     

新疆焉耆盆地近40年土地利用与土地覆被演化

焉耆盆地是塔里木盆地广博荒漠背景下的一个绿洲,盆地内各种景观分异十分显著,其中心的博斯腾湖在当前西部大开发之际担当着向塔里木油田供水和向塔里木河生态输水的重要任务.因而了解焉耆盆地土地利用与覆被格局及其变化是博斯腾湖及其下游地区今后规划和发展的前提.该文通过利用各种景观指数以及斑块转移矩阵分析了20世纪60年代、90年代以及2000年焉耆盆地的土地利用与覆被类型的演化特征.结果显示从20世纪60年代到2000年,研究区土地利用与土地覆被结构经历了复杂的演化,盆地内各种景观变得越来越破碎,异质性明显增加;但是总的来说,盆地中绿洲和荒漠仍呈现出鲜明的分异.而人口的增加、农业的发展模式、以及由于自然和人为因素所产生的水资源的动态变化等是导致盆地土地利用与覆被变化的主要影响因子.     

考虑土壤水分影响的比辐射率方法在地表温度反演中的应用

地表比辐射率是确定地表长波能量平衡的一个关键参数,也是影响地表温度反演的主要因素,因此比辐射率的精确测定具有重要意义。地表比辐射率除了受地表覆盖类型的影响,与土壤水分含量也密切相关。本文针对MODIS通用分裂窗算法和Landsat TM/ETM+单窗算法,根据Mira等建立的土壤含水量和土壤比辐射率的经验模型,利用SMEX04试验中Arizona研究区的遥感数据和地面观测数据,探讨考虑土壤水分影响后的比辐射率信息在地表温度反演中是否能够提高其反演精度。研究结果表明:利用考虑土壤水分影响后的比辐射率所反演的地表温度平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)均低于比辐射率未考虑土壤水分影响反演的地表温度,其中通用分裂窗算法反演的地表温度ME降低了1.0~1.5K,RMSE降低了0.4~0.8K;单窗算法反演的地表温度ME降低了0.7K,RMSE降低了0.9K。因此,基于土壤比辐射率与土壤水分关系模型的比辐射率修正方法能够提高地表温度的反演精度,并且敏感性分析的结果表明目前土壤水分遥感数据0.04cm~3 /cm~3 的误差对本文使用的考虑土壤水分获取地表比辐射率进而反演地表温度的方法影响不明显。     

基于辐射传导方程的三峡库区腹地地表温度的遥感反演

利用Landsat-5 TM影像,采用辐射传导方程对三峡库区腹地的地表温度进行了反演。在辐射传导方程中,对于地表比辐射率的估算,考虑到库区腹地复杂的地形和地表覆被类型的多样性,采用结合地形、水、建筑和自然表面等因素作用的经验公式进行。结果表明:①地表温度随海拔的升高呈降低趋势,其空间展布与山脉走向一致;②不同的地表覆被格局下,近地面水热交换差异较大,地表温度作为其中重要的参数也展现出显著的异质性,呈现建筑＞自然表面＞水体的基本格局。在相同海拔高度下,地表温度的高低主要取决于地表覆被的类型及其转换;③同一覆被类型间在不同海拔下的地表温度间的变化幅度因覆被类型的不同而差异显著,但随海拔的升高而降低具有显著的垂直变化规律;④验证点反演出的地表温度均是介于最低与最高气温之间的,与植被覆盖度较高区域的地表温度和气温间的关系非常接近。奉节和万县的地表温度反演值均显著高于相应站点同日平均气温,尤其是万县站高出值达7.46 ℃,主要源于站点位于城区内部,地表覆被中建筑所占比重较大,使得反演值明显高于日平均气温。地表温度的遥感反演值符合地表水热关系和垂直温度梯度规律。     

黑河中游绿洲化荒漠化的时空变化遥感分析

本文从地表植被时空变化和土壤水分时空变化两个不同的方向入手,分析了黑河中游8个完整区县2000年-2009年的绿洲化和荒漠化过程。研究表明,2000年-2009年间,山丹、民乐、酒泉肃州区中部、肃南的东部及甘州-临泽绿洲区一直是黑河中游植被分布的重点区域;从植被角度分析,虽然黑河中游各区县均有零散分布的植被退化区,但总体而言植被状况在逐渐变好,其中民乐县和山丹县的植被状况最好,变化最明显;从土壤水分状况分析,肃南、山丹和民乐3个地区的土壤水分状况要好于其它地区,这与它们所处的地理位置、降雨量和土地利用状况有关。     

年际-年代际尺度中国气候区类型变化与影响因素研究

气候类型作为一个地理学概念包含了综合性的气候信息,同时研究气候类型变化也是研究气候变化的重要方式。本文使用气候类型面积变化这一地理学指标来探讨中国1961-2010年年际和年代际气候变化特征,气候型的划分基于国际通用的柯本气候分类法,计算了东亚夏季风指数(EASMI)、南亚夏季风指数(SASMI)、夏季西风指数(SWI)、东亚冬季风指数(EAWMI)等指数,分析这些气候要素的强弱对各气候型面积变化的影响。研究结果显示:1中国大陆主要气候型为草原气候(Bs)、沙漠气候(Bw)、常湿温暖气候(Cf)、冬干温暖气候(Cw)、冬干冷温气候(Dw)和苔原气候(ET);2气候变化最为敏感的区域主要分布在天山以北地区,青藏高原西部,400mm等降水量线附近以及梅雨边缘区,年代际尺度的气候类型变化表现为整个中国出现变暖趋势,除南方地区外都出现变干趋势,年际尺度的各气候类型面积变化表现出明显的升温趋势,而未表现出明显的降水变化趋势;3东亚夏季风(EASM)主要影响沙漠气候(Bw)、常湿温暖气候(Cf)、夏干温暖气候(Cs),南亚夏季风(SASM)主要影响沙漠气候(Bw)、常湿冷温气候(Df)、夏干温暖气候(Cs),夏季西风(SW)主要影响苔原气候(ET)、常湿冷温气候(Df),东亚冬季风(EAWM)主要影响冬干冷温气候(Dw)、草原气候(Bs)、热带疏林草原气候(Aw)、夏干温暖气候(Cs),而其中对中国大陆气候影响区域最广,影响程度最明显的是东亚冬季风。     

中国东部冬季气温和降水的气候变化特征分析

利用中国东部1951年-2007年冬季气温、降水资料及NECP/NCAR再分析资料、NINO3-4区海温资料、欧亚纬向风指数和南方涛动指数,采用气候统计诊断方法,探讨了中国东部3个气候带(热带、副热带和温带)冬季气温和降水的变化特征及与大气环流和海温的关系。结果表明:过去57年间,中国东部热带、副热带和温带冬季平均气温、平均最高和最低气温均有不同程度的增加趋势,其中温带地区增温最为显著而热带地区增温幅度最小。3个气候带冬季降水量的变化趋势都不明显,但≥0.1mm降水日数呈下降趋势。副热带地区≥5.0mm降水日数显著增加,而热带和温带变化趋势不明显。3个气候带冬季平均气温、最高气温和最低气温与西伯利亚高压指数、东亚冬季风强度指数和欧亚纬向风指数显著相关,大气环流和海温与各气候带≥5.0mm降水日数的相关性好于与≥0.1mm降水日数的相关性。     

秦岭地区植被NDVI海拔梯度差异及其气温响应

秦岭山系是我国南北重要的地理分界线,属于亚热带与暖温带的过渡区域,也是对气候变化较为敏感的区域.基于2000年-2009年时序重建MODIS NDVI及气温、DEM等数据,对气候变化下的秦岭地区NDVI变化趋势及区域响应进行分析,结果表明:①2000年-2009年,秦岭地区植被覆盖较好,且呈逐年增加态势;②秦岭10a平均NDVI值总体随海拔升高先增加后降低,最大值在海拔1500～2000m范围内,最小值在海拔＜500m范围内,反映了秦岭地区海拔＜500m区域内人类活动对植被生态系统的强烈影响;③秦岭地区植被覆盖除在海拔1500～2000m和＞2700m范围内增加趋势不显著外,在其他海拔范围内均呈显著增加态势,且增加速率随海拔的升高而减小;④近30a来秦岭地区气温呈上升趋势,高于我国近30a来的平均增温速率.秦岭地区高海拔区域(＞2700m)NDVI与气温相关性最高(0.43),表明高海拔区域陆地植被生态系统更易受到全球气候变化的影响.     

新疆乌-昌地区干湿气候要素时空变化分析

利用新疆乌鲁木齐市和昌吉回族自治州16个气象站1961年-2009年的逐月气候资料,使用线性趋势分析、Mann—Kendall检测以及基于ArcGis的混合插值法对年降水量、潜在蒸散量、干湿指数、水分亏缺量等干湿气候要素的变化趋势、突变特征以及各要素多年平均值、突变前后变化量的空间分布进行了分析,结果表明：乌昌地区年降水量和年干湿指数在空间分布上表现为“山区大,平原小;西部大,东部小”的格局,年潜在蒸散量和水分亏缺量表现为“平原大,山区小;东部大,西部小”的格局。近49a,乌昌地区年降水量和干湿指数分别以13．843mm／10a和0．016／10a的倾向率呈极显著（p=0．001）的上升趋势,并分别于1990年和1987年发生了突变性的增大;年潜在蒸散量和水分亏缺量分别以-16．07mrrdloa和-29．909mtrdloa的倾向率呈极显著的下降趋势,并分别于1983年和1986年发生了突变性的减小,气候总体呈较明显的变湿趋势。但各地的变化具有明显的区域性差异,突变后较突变前,年降水量和干湿指数的增加幅度表现为“山区大,平原小”,年潜在蒸散量和年水分亏缺量的减小幅度表现为“中部平原大,南部山区和北部沙漠边缘地带小”的空间分布格局。     

环渤海地区生态脆弱性评价及其空间自相关分析

基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度概念框架,建立了环渤海地区五省市生态脆弱性评价的指标体系。考虑到指标体系中各评价因子之间可能存在相关性,所以首先在ArcGIS9.2平台上,用主成分分析方法剔除各因子的相关性,并对该区的生态脆弱性进行了评价,然后对脆弱性进行了空间自相关分析。结果表明:生态环境好的、相对不脆弱区主要分布在低山、丘陵等植被状况好、人类活动少的地区;重脆弱区主要分布在农牧交错带、海陆过渡带和城市周围等生态系统不稳定、人类活动剧烈的地区;脆弱区的空间聚集程度呈现出较高的正相关;不同地区之间脆弱性高相关区域主要分布在南部的低脆弱地区,脆弱性低相关区域主要分布在西北部的重脆弱区。     

土地覆盖/利用变化对区域气候的影响（英文）

气候系统中的陆-气相互作用长期以来已经得到广泛的关注，但是直到最近，区域尺度上土地覆盖/利用变化对气候影响的统计分析仍非常少，模拟研究中植被对气候变化响应的描述不足。本文系统研究了陆-气相互作用对区域气候的影响，尤其针对上面所提到的两个方面。通过对前期的植被覆盖状况和夏季降水的关系研究为植被覆盖变化对区域气候的影响提供了观测统计上的证据，并进一步分辨出中国北方过渡带可能是植被-大气相互作用的最敏感地区。通过比较观测站点和再分析资料的年代际趋势表明城市化和其他的土地利用变化对气候变暖产生了贡献，使中国东部的平均气温升高了0.12C/10yr。区域气候模拟还表明，中国北方过渡带及其附近地区的植被退化对表面气候和大气环流都带来了显著影响，它们的变化与观测的年代际异常以及我们统计分析的结果一致。暗含着地表退化可能是中国近几十年气候异常的重要原因之一。最后我们探讨了准确参数化植被和动态植被在区域气候模拟中的作用。     

土地覆盖/利用变化对中国区域气候的影响

气候系统中的陆-气相互作用长期以来已经得到广泛的关注,但是直到最近,区域尺度上土地覆盖/利用变化对气候影响的统计事实分析仍非常少,模拟研究中植被对气候变化响应的描述不足.本文系统研究了陆-气相互作用对区域气候的影响,尤其针对上面所提到的两个方面.通过对前期的植被覆盖状况和夏季降水的关系研究为植被覆盖变化对区域气候的影响提供了观测统计上的证据,并进一步分辨出中国北方过渡带可能是植被-大气相互作用的最敏感地区.通过比较观测站点和再分析资料的年代际趋势表明城市化和其他的土地利用变化对气候变暖产生了贡献,使中国东部的平均气温升高了0.12 ℃/10 a.区域气候模拟还表明,中国北方过渡带及其附近地区的植被退化对表面气候和大气环流都带来了显著影响,它们的变化与观测的年代际异常以及我们统计分析的结果一致.表明地表退化可能是中国近几十年气候异常的重要原因之一.最后我们探讨了改进后的动态植被参数化方案在区域气候模拟中的作用.     

黄河源区植被覆盖度对气温和降水的响应研究

本文基于1982-2006年NOAA/AVHRR NDVI和2000-2012年MODIS NDVI两种遥感植被数据以及同期站点的月平均气温和降水资料,通过对重叠观测时期的数据建立映射关系,对NOAA/AVHRR NDVI数据延长插补,分析黄河源区1982-2012年植被的时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明,黄河源区植被覆盖度呈由东南向西北递减的分布格局;海拔在3 000m以下和4 500m以上地区植被覆盖度相对较差,3 000~4 500m地区植被覆盖度相对较好;植被覆盖度在时间变化上呈增加趋势,但在2000年出现突变点,2000年之后增加速率约为之前的2倍;植被覆盖在整体增加的背景下,也存在零星的退化现象,而在西部高海拔和北部较干旱的低植被覆盖度区域植被覆盖的增加仍存在着较大的年际波动,并不稳定;相对于降水,研究区的植被覆盖对气温变化的响应更为敏感,属于热量限制型生态区。     

半干旱地区煤矿开采生态影响评价模型构建与应用

随着我国煤炭开采的重心向西北地区转移,资源开发与环境保护的矛盾日益突出.本文根据煤矿开采特点与半干旱地区环境特征,从矿井开采强度、生态敏感程度两个方面将煤矿开采的非污染生态影响分为土地占用、地面沉陷、地下水位变化、自然背景条件4个子系统,选取13项量化指标并确定其权重,构建了煤矿开采生态影响评价模型,系统提出了半干旱地区煤矿开采生态影响程度定量评价的方法.以神木大保当煤矿为例,验证了该评价模型的可操作性并提出相关建议.