基于MODIS时域产品的松嫩平原耕地NPP变化趋势分析及产能初步评估

摘要

在全球人口迅速扩张，化石燃料大量燃烧，人类对环境的作用不断加大，随之带来，全球气候变暖，极端天气现象的发生，海平面的上升等这些全球性的问题的背景下，陆地碳循环在这些重大全球变化问题中起着至关重要的作用，陆地生态系统中碳贮量及其变化在全球碳循环和CO2浓度变化中具有非常重要的作用，而NPP正是表征陆地植被的固碳能力，对于评估地球支撑能力和评价全球陆地生态系统的可持续发展都具有非常重要的意义。松嫩平原作为我国的主要粮食主产区之一，其中耕地为该地区主要的用地类型，耕地植被的碳循环在我国的陆地生态系统中占有重要地位。人类在对土地利用影像不断加大的情况下，定量的分析一个地区耕地NPP的时空变化，得出区域范围内耕地植被生产力变化趋势,可以日后耕地的合理利用、国家粮食产量提供重要的科学依据。本文以东北地区松嫩平原的耕地为研究对象，以NASA提供的松嫩平原MODIS MOD17A2 GPP时域数据、松嫩平原基于TM目视解译的矢量数据等为基础研究数据，通过地理信息系统和遥感等技术手段，对整个松嫩平原基于像元做时间序列动态变化分析，并得出松嫩平原NPP趋势变化图。然后选取趋势变化较为明显的地区与该地区的粮食产量做相关分析，以为国家粮食生产和粮食安全提供重要依据。
　　本研究主要内容包括：⑴对松嫩平原2000年和2010年TM遥感影像目视解译的矢量土地利用分类的矢量数据进行叠加操作，取得2000~2010年间用地类型始终为耕地的耕地斑块，以为文章进行基于耕地NPP的研究提供基础。⑵选取松嫩平原2000~2010年每年从4月22日到10月31日的25期MODIS GPP数据进行栅格计算操作，得到松嫩平原的NPP数据，然后对25期数据基于像元取最大值操作，得到松嫩平原NPP年最大值影像。⑶利用ENVI IDL编写程序对2000~2012年13期最大值NPP影像做基于像元一元线性回归分析，得出松嫩平原13年的基于像元的斜率a值图像，然后利用ENVI进行图像等密度分割，到松嫩平原2000~2012年耕地植被变化趋势图。⑷在松嫩平原2000~2012年耕地植被变化趋势图上选取变化相对明显的上升区和下降区做相关分析操作，得到NPP变化与粮食产量之间的关系，从而实现送能平原粮食产量的预测。

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第1章 绪 论

1.1论文选题的背景、目的和意义

1.2 国内外研究进展

1.3 主要研究内容、技术路线和创新点

第2章 研究区概况及数据预处理

2.1 研究区概况

2.2 数据源及处理方法

第3章基于多智能体与元胞自动机湿地景观变化模型

3.1基于多智能体与元胞自动机的湿地景观变化模型

3.2 DEM限制约束部分

3.3逻辑回归方程模块

3.4多智能体行为

3.5转换规则的随机作用模块

3.6综合转换概率的获取

3.7本章小结

第4章 松嫩平原NPP湿地景观格局变化模拟

4.1模拟预测过程

4.2模拟预测结果

4.3本章小结

第5章 结论与讨论

5.1 主要结论

5.2问题与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

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