额济纳绿洲NDVI与黑河下游年均流量的滞后关系模型研究

摘要

本文将黑河下游年度均流量作为激励，将由NOAA/AVHRR卫星数据处理得到的归一化植被指数NDVI指标作为响应，从区域尺度建立起线性系统模型。采用含水层动力学公式推导方法得到该滞后模型的理论依据。根据2000～2008年绿洲的NDVI模拟了额济纳绿洲植被发育相对于来水量的滞后过程。模型显示出，黑河来水对当年及后5年的绿洲植被产生显著影响，其中对次年影响最大，并逐年递减，6年后滞后效应不明显。分析认为滞后效应受厚度、渗透系数、给水度、与河流距离等含水层参数因素控制，是绿洲生态系统具有自维持功能的一个体现。同时，模型中的植被环境生态系统具有复杂性、可逆性和一定的持续性。而地下水含水层的渗透性、贮存--释放特征等参数起到相当大的作用。可根据径流量滞后效应对生态系统进行水资源补偿以及对水资源的合理利用。

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致谢

第一章绪论

1.1 研究综述

1.2 课题研究的主要内容

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究进展

1.2.2 国内研究进展

第二章研究区概况

2.1 自然地理概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地形地势

2.1.3 气候气象

2.1.4 水系

2.1.5 地下水

2.1.6 土壤

2.1.7植被

2.1.8社会经济状况

2.1.9历史开发状况

2.2 额济纳地区生态环境问题

2.2.1 来水量减少，地下水位下降

2.2.2 植被生态系统的退化

2.2.3 土地盐碱化

2.2.4 土地荒漠化与沙尘暴

2.3 水资源在额济纳绿洲植被保护中的作用

2.4 研究意义及其必要性

2.4.1 额济纳绿洲生态环境的战略地位

2.4.2 额济纳绿洲的生态环境危机

2.4.3 课题研究的必要性

第三章基于RS的植被盖度研究

3.1 遥感技术概述

3.2 研究区遥感数据的选择

3.2.1 遥感数据时段的选择

3.2.2研究区遥感数据分辨率及卫星型号的选择

3.3 NOAA/AVHRR数据预处理的一般步骤

3.3.1 辐射定标(Radiometric Calibration)

3.3.2 投影变换及剪裁(Projection transform and image clipping)

3.3.3 几何校正(Geometric Rectification)

3.3.4 大气校正(Atmospheric Correction)

3.4 植被指数研究

3.4.1 植被指数及其发展阶段

3.4.2 植被指数的选取

第四章 绿洲研究区遥感数据预处理及其植被指数计算

4.1 研究区NOAA/AVHRR数据的获取过程

4.2 NOAA/AVHRR数据的软件处理过程

4.2.1 预处理

4.2.2 计算NDVI

4.3 流量与绿洲植被关系

第五章黑河下游年均流量——-额济纳绿洲NDVI的滞后模型

5.1 系统模型的种类及绿洲植被生态系统的辨识

5.1.1 结构模型

5.1.2 时间序列预测模型

5.1.3状态空间模型

5.1.4绿洲植被生态系统的辨识

5.2 河流径流量与绿洲NDVI滞后过程

5.3 径流量与NDVI滞后的水动力学基础

5.4 黑河径流量与额济纳绿洲NDVI滞后过程求解

5.5 结果讨论

5.6 额济纳绿洲NDVI与黑河下游年均流量的滞后模型的生态学意义

5.7 滞后模型适用性与意义讨论

第六章结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献