MODIS-NDVI

摘要： 为分析海南岛橡胶林物候特征,探究热带森林植被物候变化特征,本研究利用MODIS归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波法重建2001—2015年的MODIS NDVI时间序列,利用动态阈值法和典型样区提取海南岛橡胶林物候,分析了橡胶林物候的时空变化特征。结果表明:15 a间海南岛橡胶林春季在1月中旬—3月下旬开始展叶,秋季在11月中旬—12月下旬开始落叶,生长季长度约7~10个月;在时间尺度上,15 a间橡胶林物候没有显著性变化,春季物候每年提前约0.94 d,秋季物候每年延迟约0.84 d,生长季长度每年延长约1.79 d;在空间尺度上,15 a间春季物候显著提前地区主要有白沙黎族自治县、屯昌县、琼中黎族苗族自治县、万宁市和琼海市等,变化幅度为-1.8~-0.1 d/a,秋季物候显著延迟地区在儋州市、白沙黎族自治县、屯昌县、琼中黎族苗族自治县、琼海市、万宁市、乐东黎族自治县、三亚市和保亭黎族苗族自治县等地,变化幅度为0.5~2.7 d/a,生长季长度显著延长区域主要分布在儋州市和白沙黎族自治县等地,变化幅度为0.2~0.8 d/a,落叶期开始日显著延迟是橡胶林物候变化的主要特征。

摘要： 基于2000-2019年MODIS NDVI数据,结合气象数据,利用二分像元法、斜率分析法和偏相关分析等方法,分析三江源国家公园近20年植被覆盖时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明:(1)三江源国家公园植被覆盖面积占公园面积的85.38%,平均覆盖度为42.70%,植被覆盖由西北向东南逐渐增加。西部长江源园区以中低覆盖度植被为主,东部黄河源园区以中高覆盖度植被为主,南部澜沧江源园区以高覆盖度植被为主。(2)2000-2019年三江源国家公园植被覆盖面积和覆盖度均呈增加趋势,植被覆盖面积以227.55 km^(2)·a^(-1)显著增加(P<0.01),覆盖度增加幅度不明显,其中长江源园区植被覆盖面积和覆盖度均显著增加,黄河源园区植被覆盖面积基本不变,植被覆盖度显著增加,澜沧江源园区植被覆盖面积显著增加,但植被覆盖度基本保持不变。(3)近20年三江源国家公园植被覆盖空间上呈稳定增加趋势,植被覆盖保持不变的区域面积占比31.27%,增加的区域占比56.08%,减少的区域占比12.65%,长江源东部零星地区退化的高寒草甸出现轻度减少,长江源园区西北部地区、黄河源园区北部植被覆盖度增加幅度较明显,其余地区基本不变,三个园区植被覆盖度增加的面积均大于减少的1.49%~62.35%。(4)2000-2019年三江源国家公园气温呈显著增加趋势,降水量增加幅度不明显,近20年气温升高是三江源国家公园植被覆盖增加的主要原因,但植被覆盖变化与气候驱动因素的相关性存在一定的地区差异,干旱地区降水对植被覆盖具有主导作用,而降水充沛的区域,温度为主要制约因子。

摘要： [目的]分析植被覆盖时空变化特征及其与环境因子之间的响应关系,为区域生态环境治理和植被保护提供理论基础。[方法]基于16 d合成的MODIS-NDVI数据,结合气象站点数据、地表数字高程模型数据,利用空间动态变化趋势分析法、变异系数法和相关性分析等,开展安徽省长时间序列的地表植被覆盖时空变化特性的研究,探讨植被覆盖变化对气象因子、地形条件等的响应规律。[结果]安徽省月均NDVI变化呈现双峰分布;2010—2019年NDVI呈现振荡上升的趋势,增速为0.0007/a;4个季度的NDVI夏季最高,春季和秋季次之,冬季最低;春季和夏季的NDVI呈现振动缓慢增长的趋势,涨幅均为0.0016/a,秋季NDVI呈现缓慢下降的趋势,降幅为0.0018/a,冬季NDVI波动性及降幅较大,为0.0099/a。空间分布上,安徽省植被覆盖变化整体趋于稳定,植被分布具有明显的南高北低的地域性差异和明显的季节性差异,以淮河和长江为界,春季和冬季的NDVI呈现出中间低南北高的分布特点,秋季安徽省大部分地区的NDVI呈现减少趋势,NDVI由南到北递减。不同气象因素对安徽省植被生长的影响具有空间差异性,NDVI与同期温度之间正相关性大于负相关性;降雨量对植被生长的影响具有滞后性,NDVI与同期降雨量之间负相关性大于正相关性,与前一期的降雨量正相关性大于负相关性。[结论]基于MODIS-NDVI时间序列分析方法可为了解区域植被生长状况、开展具有区域差异性的生态保护与修复工程等提供一定的理论依据。

摘要： 青藏高原植被分布不仅与区域水热条件密切相关,而且受海拔和地形的共同影响,认知植被与海拔梯度的关系对青藏高原生态保护具有重要科学和现实意义。基于MODIS NDVI数据和植被类型数据,分析了藏西南高原近21年来不同植被类型生长季NDVI时空变化特征,探讨了植被覆盖与海拔梯度的关系。结果表明:藏西南高原植被类型有森林、荒漠、草原、草甸、高山植被、栽培植被、灌丛和其他植被8种;随时间推移,各植被类型NDVI均显著增加且在2017年达到最大值。研究区草原、草甸、灌丛和高山植被的增加速率依次为0.006/10 a,0.004/10 a,0.01/10 a和0.006/10 a。除了局地植被呈退化趋势外,绝大部分植被覆盖不断改善。草原、草甸、灌丛和高山植被主要集中分布在海拔4000 m以上的地区,NDVI在各海拔梯度上均存在较大差异。不同植被类型NDVI随海拔升高均呈现不同的减小趋势,不同年份间同种植被NDVI随海拔梯度变化具有相似的变化趋势。研究结果可为藏西南高原生态建设、植被恢复和畜牧业发展提供一定的科学依据和决策支持。

摘要： 选取2000—2020年MODIS影像的归一化指数(NDVI)数据及同期的气象数据,采用趋势分析、变异系数、相关分析等方法,从海拔、坡度和坡向的角度分析了内蒙古大青山国家级自然保护区生长季NDVI的时空变化特征,并进一步探讨了NDVI时空变化与气候因子的相关性。结果表明:(1)2000—2020年,内蒙古大青山国家级自然保护区植被总体覆盖状况良好且呈增长趋势,增长速率为0.058/10a;(2)保护区NDVI空间分布呈现出西部低、东部高的从西到东逐渐增加的特征。保护区生长季NDVI均值随着海拔的升高而明显增加,随着坡度的增加呈缓慢增加趋势,在不同坡向上,生长季NDVI均值大小依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡;(3)从NDVI变化趋势分析来看,2000—2020年大青山自然保护区植被覆盖改善的面积占总面积的61.75%,其中,显著改善、极显著改善面积分别占总面积的41.13%、20.62%,基本保持不变的面积占总面积的38.17%,退化面积占总面积的0.07%。在空间分布上,NDVI显著、极显著增加的区域主要分布在保护区西部和东部,中部以变化不显著为主。保护区各功能区NDVI变化趋势看,NDVI极显著增加、显著增加面积百分比大小顺序为实验区>核心区>缓冲区;(4)2000—2020年,稳定性整体表现为“不同波动变化并存,较低、中等和较高波动变化居多,低波动和高波动变化面积占比相对较小”的特点,高波动变化区域主要分布在保护区西部、中部和实验区,人为影响和降水量是影响稳定性的主要驱动因素;(5)大青山自然保护区生长季NDVI与年均降水量以正相关为主,正相关面积比例达到99.79%,与温度相关性不显著为主,不显著面积占总面积的97.91%,降水量是影响大青山自然保护区植被覆盖的最主要气象因子。

摘要： 通过科学认识黄河植被覆盖的空间格局、时间规律,揭示气候变化与人类活动对植被覆盖率空间演化的影响与机理,对于提出科学的生态防护方法、进行生态安全评价,以及推进黄河战略有着重大的理论意义与应用意义。本文以1982—2015年GIMMS NDVI和2000—2021年MODIS NDVI为主要数据源,通过最大值合成法、平均值法、Theil-Sen Median和Mann-Kendall等方法分析了黄河流域1982—2021年植被覆盖空间格局、月际和年际变化规律。结合同时段的年平均气温和年降水量,采用二元线性回归分析和残差分析等方法,探讨了黄河流域植被覆盖的主要影响因素。根据时空变化分析,1982—2021年黄河流域多年NDVI均值变化趋势由西北向东南依次增加,年际变化呈现波动增长趋势,增长速率为0.019∙(10a)^(−1),月际变化呈现先增后减的单峰曲线状分布,8月(0.50)为峰值。根据变化趋势分析,1982—2021年黄河流域77.35%的区域植被覆盖呈增加趋势。根据影响因素分析,黄河流域植被覆盖以气候变化和人类活动共同作用为主要影响因素,其中受人类活动促进作用较为明显,约占46.13%。因此,气候变化和人类活动共同作用是黄河流域植被覆盖变化的影响因素,其中人类活动对植被恢复有重要作用。

摘要： 为研究利用遥感技术反演冬小麦收获指数,以河北省馆陶县为例,使用2016年、2017年、2018年连续3年冬小麦生长期内的MODIS NDVI时间序列数据,并基于农学观点和冬小麦生理机制,提出了一种构建收获指数(HI)相关参数的新模型HI_(MEAN),并与已有相关模型HI_(NDVI)和HI_(NDVI_SUM)进行比较,最后建立了收获指数的预测模型。结果表明,与收获指数参数模型HI_(NDVI)和HI_(NDVI_SUM)相比,模型HI_(MEAN)的精度最高。进一步反演了2018年河北省馆陶县的冬小麦收获指数,与实测冬小麦收获指数对比,其r^(2)为0.6329,说明收获指数参数模型HI_(MEAN)在反演冬小麦收获指数时,理论基础更加合理,同时也具有最高的精度。同时,收获指数参数模型HI_(MEAN)构建也为后续的以及其他作物收获指数提取研究提供了一种可行的思路。

摘要： 基于2000、2005、2010、2015和2020年的5期MODIS NDVI数据,运用均值法、线性趋势分析法和GIS空间分析法,研究分析了祁连山年平均植被生长趋势、不同海拔差异对植被覆盖变化的影响。结果表明:祁连山整体植被覆盖度由西向东增加,西部稀疏、东部茂盛;主要植被类型为高山灌丛草甸。祁连山年际植被覆盖度有明显的改善,低覆盖度面积由34.70%降低到25.29%,高覆盖度面积从15.21%增加到23.97%,整体覆盖程度逐渐上升;2000—2020年祁连山年平均植被NDVI总体呈良好发展趋势,改善的植被占比28.19%,主要分布在东部和南部;海拔偏高和海拔偏低植被覆盖度均很低,海拔在2 000 m以上植被覆盖度较高,尤其是在海拔高度3 500~4 000 m时,植被覆盖度最高,适宜植物生长。

摘要： 地表植被覆盖对于土壤侵蚀的抑制作用广为人知。许多研究证实在降水、土壤、地形等环境因素一定的情况下,植被覆盖度与水土流失量具有显著的负相关关系。分析研究山区植被覆盖动态变化及其驱动因素对区域水土保持、水土流失治理成效评价及国土空间规划等意义重大。笔者利用MOD13Q1数据,采用像元二分、一元线性回归方程、变异系数、叠加分析等方法,系统地分析2001-2020年间云南省文山州植被覆盖时空演变特征及其驱动因素。结果表明:1)研究区近20 a年均植被覆盖度呈逐年波动上升趋势,且植被覆盖度>80%的极高植被覆盖度区域面积明显增加;2)植被覆盖度改善和显著改善区面积(84.51%)明显大于退化和显著退化区面积(6.47%);约80.98%的区域植被覆盖度变化较为稳定,仅0.50%的区域变异性较强且分布零散;文山州71.14%的区域平均Hurst指数<0.5,未来一段时间内植被覆盖会有一定程度的减少;3)通过叠加分析可知,耕地、林地和人造地表面积的转化率分别为38.14%、35.01%和27.67%,是引起植被覆盖度变化的最重要因素。总体而言,文山州植被覆盖状况较好,过去20 a生态文明建设取得了显著成效。

摘要： 植被覆盖度(FVC)是衡量生态环境优秀的重要指标.本文基于MODIS NDVI数据,运用像元二分法模型,估算了2000～2018年京津风沙源区FVC,分析了其时空变化特征.在此基础上,基于地理探测器模型,定量分析了自然因素和人类活动因素等12个因子对京津风沙源区FVC空间分布的影响.结果表明,近20a来京津风沙源区FVC整体上呈增加趋势,增加率为8.2％.空间上,研究区73.7％的区域FVC在增加,其中显著增加的区域主要集中在晋北山地丘陵亚区、燕山丘陵山地水源保护亚区、大兴安岭南部亚区和科尔沁沙地亚区的南部.2000～2018年,降水是影响京津风沙源区FVC空间分布的主要自然因子,解释力为63.3％;年末大牲畜头数是影响FVC空间分布的主要人为因子,解释力为34.8％.自然因素和人类活动之间的双因子交互作用以双协同作用和非线性协同作用为主,表明相对于单因子,自然因素和人类活动间的交互作用对FVC的解释力更强.其中,降水与其他11个因子的交互作用对研究区FVC起主导作用,解释力超过60％.