基于遥感时序数据的中国主要土地覆盖时空变化分析

摘要

本文以MODIS影像、DEM数据和气象站点数据为数据源，应用遥感和地理信息系统的技术手段与研究方法，探讨积雪、绿被等覆盖信息的提取方法，并结合DEM、气象数据，揭示出积雪、绿被覆盖的时空变化规律。通过研究，探索出了利用时序MODIS遥感数据研究中国积雪覆盖、绿被覆盖时空变化与分布特征的技术方法。首先，建立了积雪和绿被信息提取模型，揭示了2005年中国积雪覆盖信息和绿被覆盖信息的空间分布特征；其次，进行了中国积雪覆盖日数、绿被覆盖日数的分级分区研究；第三，形成了中国积雪覆盖、绿被覆盖时间密度数据，讨论了中国四大自然分区积雪覆盖和绿被覆盖时间密度特征，生成了2005年中国各分区积雪覆盖时间和绿被覆盖时间与面积比例曲线图；第四，进行了基于月的积雪覆盖时间和绿被覆盖时间的年内变化分析，2000年与2005年积雪、绿被的时空变化分析等研究；最后，讨论了地形因子(高程、坡度、坡向)与积雪覆盖、绿被覆盖之间的关系，得出不同地形因子下积雪覆盖、绿被覆盖的空间分布特征，讨论了气候因子(温度、降水量)与积雪覆盖、绿被覆盖之间的关系。研究绿被、积雪覆盖对于中国生态系统的研究具有重要的意义。该成果对中国积雪资源利用、气候变化、生态建设、生态服务功能潜力挖掘以及洪涝灾害等的研究意义重大。综合考虑中国绿被覆盖的空间分布特点以及年内变化特征和趋势，考虑降水、温度、光照条件、土壤条件、肥力条件等因素，使得区域绿被覆盖日数的提高有了合理的途径和依据。比如水土条件好的区域，绿被日数偏低除人为因素外，主要受温度影响较大，在西北地区和青藏地区，可以采用增温、保湿、降雨、水土保持和土壤修复等方法来提高局部区域的绿被覆盖面积和绿被覆盖日数，并且潜力巨大，在全球变暖的大环境下，该潜力可以得到最大的发挥。总之，本研究成果可以为植被生长潜力的挖掘和发现提供科学依据，为局部区域农业、牧业、林业生产及生态环境建设提供数据成果和理论支持。