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[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈鹏飞 王卷乐 廖秀英 尹芳 陈宝瑞 刘睿
推动国产遥感卫星在资源环境领域中的应用对于促进我国航天事业发展、减少科研成本具有重要意义。我国近期发射的环境减灾卫星具有时间分辨率高、可获得高光谱影像的特点,在陆地资源遥感监测领域将有广阔发展空间。研究于2009年夏季获得三景呼伦贝尔草原区遥感影像和对应地面实测草地生物量信息,基于这些数据探讨了利用环境减灾卫星多光谱影像和植被指数反演草地生物量的可行性。结果表明基于影像提取的NDVI、OSAVI、MSAVI、SAVI、EVI、MTVI2、WDRVI和GNDVI等光谱指数均与草地生物量有较好的定量关系。其中,MTVI2结果最好,预测决定系数达0.61,交叉检验决定系数为0.58,均方根误差仅为5...
关键词：
环境减灾卫星 生物量 草地 呼伦贝尔
[期刊] 华北农学报
[作者]
李云鹏 娜日苏 刘朋涛 陈素华
利用1988年以来的遥感资料和近50年的气象、社会调查数据,分析了呼伦贝尔草原退化的事实和气候因素对草原退化的影响。结果表明:呼伦贝尔草原植被指数呈下降趋势。尤其是呼伦贝尔沙地植被指数下降幅度明显,中部地区下降0.2,西部地区下降0.2～0.4;呼伦贝尔草原每年的退化速度达到1.35%,草原退化由人口密集区向外扩展,优良牧草在草群中比重下降。气候分析表明,呼伦贝尔草原气温升高、降水量减少,干旱频发,是导致呼伦贝尔草原退化面积迅速增加的主要原因。
关键词：
草原退化 遥感监测 气候成因
[期刊] 自然资源学报
[作者]
除多 德吉央宗 普布次仁 姬秋梅 唐红
草地退化已成为藏北地区面临的主要生态环境问题。为了定量监测草地生物量和退化草地的生物量动态变化,利用2004年8—9月藏北地区草地地上生物量最大时期的地面实测数据,分析了其地上生物量大小和空间分布特征,在此基础上,结合同期的Terra MODIS植被指数数据,建立了草地地上生物量的遥感监测和估算模型。主要结论如下:①由于受高寒气候、土壤、水分等环境因素的限制,8—9月藏北地区平均草地地上生物量较小,为96.88g/m2,其中绿色鲜草的比重在80%以上;不同区域不同草地类型地上生物量差异很大,范围在37.10~589.12 g/m2,平均而言,高寒沼泽化草甸的地上生物量最大,达356.84 g/...
[期刊] 草业科学
[作者]
王德平 宋倩 刘忠宽 赵坤 刘玉玲 肖红 曹婧 戎郁萍
草地土壤微生物是维持生态系统养分循环功能的关键要素，也是指示草地生态系统变化的敏感指标。通过对呼伦贝尔草地围封、刈割、放牧和开垦4种利用方式下的土壤微生物群落组成及土壤理化性状的研究，了解草地利用方式对草地微生物群落的影响。结果表明：1)草地开垦为农田后土壤全碳(TC)、全氮(TN)含量分别降低了41.45%和45.08%，电导率(EC)、速效磷(AP)分别增加了371.93%和139.40%；农田微生物群落磷脂脂肪酸(PLFA)含量受碳、氮限制。2)刈割草地土壤细菌真菌、放线菌、革兰氏阳性菌(G~+)、革兰氏阴性菌(G~-)及微生物群落PLFA量显著高于围封草地、放牧草地和农田。3)将4种利用方式综合分析可知，TC、TN与土壤细菌、真菌、放线菌、G~+菌、G~-菌及微生物群落PLFA量正相关，与AP、pH、EC负相关。因此，草地开垦为农田造成土壤碳、氮养分流失，进而降低微生物群落PLFA量；综合土壤养分及微生物群落考虑，不建议呼伦贝尔草地开垦为农田使用。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘雪冉 胡振琪 许涛 朱琦
分析2000—2010年呼伦贝尔草原土地覆盖空间分布格局、时空变化趋势,揭示生态工程实施效果,为草原的合理开发利用提供科学依据,研究方法:基于2000、2005和2010年的3期Landsat 4/5TM遥感影像,采用最大似然法进行监督分类,得到各时期的土地覆盖分布图,通过制作不同时期不同地类间的转移矩阵,定量分析不同时期不同地类之间的相互转换结果。研究结果表明:1)草地年均减少面积为3 063.03hm2,与未利用土地、耕地和湿地发生剧烈转换;水域年减少面积为3 960.98hm2,与湿地和未利用土地发
[期刊] 草业科学
[作者]
杨东 杨秀春 金云翔 徐斌
草地生物量是衡量草地生态系统生产力的重要指标,也是研究草地生态系统物质循环的重要基础。为了系统梳理草地生物量遥感监测研究进展,以Web of Science中1995–2020年的557篇相关文献作为数据源,运用CiteSpace软件从发表论文的国家、机构和学科分布,以及关键词共现、文献共被引、期刊共被引等角度分别进行可视化的计量分析。结果表明,草地生物量遥感监测发文量随时间推移总体呈增长趋势;发文量排名前3的国家为美国、中国和德国;中国科学院发文量最多,且远超过其他机构;发表论文的学科以生态学、环境科学和遥感科学为主;从期刊被引用看,《Ecology》、《Oecologia》和《Global Change Biology》为被引频次前3的期刊;关键词共现图谱显示植被、草原、气候变化、生态、地上生物量等为主要节点关键词;通过对热点关键词以及被引文献聚类结果分析,揭示新的遥感数据源和监测技术方法将会促进草地生物量遥感监测领域的迅速发展。
[期刊] 资源科学
[作者]
万华伟 高帅 刘玉平 臧春鑫 许时光
草地退化已经成为当前重要的生态环境和社会经济问题，遥感和地理信息系统技术的发展为草地退化问题的研究提供了新的手段和方法。本文利用长时间序列的ＭＯＤＩＳ数据，采用基于植被覆盖度的草地退化监测方法，对２００３－２０１２年１０年期间呼伦贝尔生态功能区草地进行了动态监测，并结合土地利用类型变化和气候数据对草地退化指数的年际变化进行了驱动力分析。结果表明：２００３－２０１２年，呼伦贝尔草地生态环境表现较为脆弱，草地退化指数年际间变化剧烈；生态功能区草地退化等级全区呈差异分布，西部地区较中东部地区退化现象严重，但是近几年西部地区草地退化现象有所好转，东部地区有所加重；结合气象和人为因素综合分析表明，极端气．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘丹 殷世平 于成龙 方丽娟 张贵华
【目的】寻求一个高效、准确的冰雹灾害遥感监测方法,为黑龙江省开展生态灾害的卫星遥感监测提供技术参考。【方法】针对2011-08-18黑龙江省木兰县一次冰雹灾害的个例,结合天气实况和雷达资料,利用从环境减灾卫星获得的遥感数据(2009-2011年),分析了冰雹灾害前后归一化植被指数(NDVI)的变化,对遭受冰雹灾害区域进行了遥感监测,并对监测结果进行了检验。【结果】植物遭受冰雹灾害后的一段时间内,NDVI出现异常下降的现象,与未遭受冰雹灾害的区域差别明显,说明利用NDVI来判别遭受冰雹灾害的区域是可行的。遥感监测结果显示,此次遭受冰雹灾害的区域为木兰县西南部(东经127°38′～127°55′,...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
邓坤枚 孙九林 陈鹏飞 王卷乐 廖顺宝 尹芳 朱华忠 杨飞 杨雅萍
以内蒙古春小麦产区陈巴尔虎旗为研究实例,采用遥感方法,利用分辨率30 m的国产环境减灾卫星的NDVI数据对春小麦单产进行预测。研究选取了该卫星2009年7月29日春小麦乳黄熟期的NDVI数据,同时,建立其与春小麦单产间关系,运用数理统计与回归分析方法构建了春小麦乳黄熟期的NDVI与其单产的估产模型。利用地面实测春小麦单产对估产模型估测的单产进行精度检验,结果表明,基于影像提取的NDVI与春小麦实测单产有较好的抛物线状(y=cx2+bx+a)相关关系,NDVI与春小麦实测单产的相关关系达到显著水平,其相关系数R为0.87,单产相差160 kg/hm2,相对误差为-3.89%。表明利用国产环境减灾...
关键词：
遥感 估产 春小麦 环境减灾卫星
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王秀兰
随着人口的增长， 人类活动对土地利用／土地覆盖变化的影响越来越大， “人口－资源－环境”问题越来越突出，因此，土地利用／土地覆盖变化的研究尤为重要。本文利用１９８６年和１９９６ 年两期陆地卫星ＴＭ 数据， 分析探讨了呼伦贝尔盟近十年来农牧业土地利用数量变化及其区域差异，并通过计算耕地重心，分析了近十年来呼伦贝尔盟耕地的空间变化规律， 在此基础上进一步探讨了呼伦贝尔盟农牧业土地利用变化对地区农业持续发展的影响。结果表明： 十年来， 呼伦贝尔盟农牧业土地利用变化很大， 耕地面积大幅度增加，草地与未利用地面积减少；农牧业土地利用变化空间差异非常明显，导致十年来呼伦贝尔盟耕地重心向西北方向移动３３．１５ ｋｍ ， 耕地生态环境发生了显著变化； 呼伦贝尔盟耕地面积大幅度增加， 对合理开发利用耕地资源， 促进地区农业持续发展起到了积极的作用。
关键词：
农牧业土地利用 呼伦贝尔盟 持续发展
[期刊] 草业科学
[作者]
俞静 张世文 芮婷婷 李唯佳 蔡慧珍
植被地上生物量可作为评价矿山生态修复地生态功能的重要指标，为实现对修复地地上植被生物量快速、准确的预测，以安徽省铜陵市铜官山矿区草本植物地上生物量为研究对象，将无人机高分辨率多光谱影像作为数据源，提取了单波段光谱反射率、植被指数两种光谱特征以及各波段纹理特征变量，并利用高精度DEM (digital elevation model)生成地形特征，再先后使用灰色关联法和熵权法对光谱特征和纹理特征分别进行筛选，进而将筛选出的特征变量和地形特征变量分为光谱特征组和多特征组。采用反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)、卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)以及Elman神经网络3种机器学习算法分别构建基于光谱特征组和多特征组的生物量预测模型，比选精度较高的矿区草本植物地上生物量反演模型。结果表明，在光谱特征基础上引入纹理特征和地形特征后3种反演模型精度都有相应程度提高，其中，基于多特征组构建的BPNN模型表现出最优性能，其决定系数(R2)为0.841，均方根误差为11.813 g·m-2，并同时对3种模型进行交叉验证，进一步证明了基于多特征组的BPNN模型更加稳定，反演精度最优。然后，采用最优反演模型对研究区域内植被生物量进行分级评估，结果显示区内生物量集中于20～40 g·m-2，研究区域内植被生物量整体偏低。研究结果可为矿区草本植物生物量反演研究提供理论支持。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
颜辉 蒋湘涛 王汶珮 伍振宇 刘帆 魏英杰
【目的】以Sentinel-2遥感影像数据为基础，结合森林实测样地数据，以崇礼区森林地上生物量反演为例提出反演新思路。【方法】基于2021年7月河北省崇礼区Sentinel-2遥感影像数据、2021年6—8月的71块崇礼区森林样地实测数据，利用实测数据中的胸径、树高，根据河北省森林生物量计算公式计算各样地实测生物量，通过SNAP、ENVI等软件对遥感数据进行重采样、裁剪等预处理，提取影像原始波段，并计算植被指数、纹理因子、缨帽指数等遥感因子，对遥感因子进行皮尔逊相关性分析筛选，并以匹配最佳纹理窗口大小优化纹理因子的选择，分别采用多元线性回归、BP神经网络以及随机森林3种算法进行崇礼区AGB建模，利用R~2以及RMSE评价其模型精度，并选取最优模型进行生物量反演并绘制生物量空间分布图。【结果】1)在遥感因子选择中，除了常规的绿波段、红波段和2个植被红边波段与植被指数DVI、SAVI、EVI，纹理因子的均值和缨帽指数的亮度与绿度在生物量反演模型的建立中也起到了重要的作用，且纹理因子窗口大小的选择也会对最终模型的精度造成影响；2)3种模型的精度均满足反演生物量的要求，以随机森林模型效果最好、多元线性回归模型次之、BP神经网络模型精度最低，但经过十则交叉验证法的BP模型精度有所提升，最优的随机森林模型R~2达到了0.843;3)经过最优模型的反演，崇礼区AGB分布主要在50～200 mg·hm~(-2)，集中在西部环山地带，存在明显的空间异质性。【结论】利用Sentinel-2遥感影像反演森林生物量具有较高的精度，随着植被指数、缨帽指数、纹理因子的加入，模型效果呈递增趋势，并且纹理因子的窗口大小选择在森林生物量遥感反演中有着重要的影响。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
聂莹莹 辛晓平 徐丽君 杨桂霞
[目的]研究围封条件下植物群落中物种变化的分布特征，有助于解释退化草地在不同围封阶段演替规律。[方法]本研究以温性草甸草原为研究对象，采用野外定位随机采样方法，调查群落生物量、植物物种种类、密度、盖度及高度，探讨时间尺度封育状态下的温性草甸草原植物群落特征、物种多样性的变化。[结果]封育措施显著增加了群落盖度，比围栏外的自由放牧样地提高了13.79%～114.75%，且随着封育年限的增加群落盖度表现出先增加后降低；而封育措施对群落密度没有显著性影响。封育显著增加了植被地上生物量、地下生物量以及禾草生物量，其中地上生物量较围栏外的自由放牧样地提高了66%～887.3%，禾草生物量和地上生物量均随着封育年限的增加表现出先增加-降低-增加-降低的波动变化，地下生物量在监测年份下表现为先增加后降低的变化；封育措施可以提升植物多样性，随着封育年限的增加，多样性指数和丰富度指数呈现先增加后降低的变化趋势。[结论]封育措施可以显著提高草地生产力，并且对物种多样性也有一定的促进作用，是应对退化温性草甸草原恢复的有效措施，但退化草地在长期围封后，应进行适度利用来维持较高的生产力。
[期刊] 草业科学
[作者]
王彩玲 王一鸣
受人为和气候变化的影响，草地退化、沙化的现象愈发严重，对草地的监测和保护亦变得愈发重要。生物量是评价草地生态状况的重要指标之一，草地生物量的估算对草地资源管理、生态修复与保护都有着重要的意义。随着遥感技术的发展与植被机理模型的广泛应用，针对草地生物量的估算方法也不断发展，主要分为遥感反演和植被机理模型估算两种方法。本文系统地阐述了遥感反演中的经验回归方法和辐射传输模型，还有基于植被机理的作物生长模型和草地生长模型。此外，本文还介绍了在农业估产领域已经被广泛应用的数据同化技术，分析了在草地生物量同化估算过程中，遥感数据与机理模型存在的互补优势，提出了目前存在的问题和未来发展需求：在简化模型的同时，保证估算的稳定性和准确性并兼顾植被的机理性是未来草地生物量估算的研究重点。
[期刊] 林业科学
[作者]
祖笑锋 覃先林 李增元 孙桂芬 刘树超
【目的】利用长时间序列卫星遥感数据产品按森林类型建立大区域燃烧生物量估测模型,并按年生成不同森林类型的燃烧生物量,为我国年林火碳排放估测提供一种新的技术手段。【方法】采用覆盖我国陆地区域的2001—2014年MODIS火产品数据(MOD14A2),按3种森林类型分析该数据产品中的火灾辐射率(FRP)分布特性,并按森林类型构建基于幂律分布的燃烧生物量估测模型,对我国2001—2014年各年林火消耗的森林生物总量进行估测;利用对数形式的概率分布函数线性回归拟合方法求解模型幂参数m;选取每年10场左右的典型森林
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