基于Landsat遥感影像的围场县植被覆盖度与地形因子的相关性研究

以围场满族蒙古族自治县为研究区域,综合运用遥感和GIS技术,用Landsat影像提取植被覆盖度,用数字高程模型(DEM)提取地形因子并进行分级划分;首先利用空间叠加分析,研究了区域内植被覆盖度分别随高程、坡度及坡向变化的规律;并从数理统计角度分析植被覆盖度与地形等级因子的相关性,对相关系数进行排序。研究表明：2000—2020年,围场县植被覆盖总体趋势逐步上升;区域内植被覆盖度与高程、坡度和坡向地形因子在一定程度内存在正相关,且坡度和坡向对覆盖度影响更显著。该研究对围场县植被变化情况分析和生态环境改善具有重要参考价值。     

基于MODIS数据的浙江省植被覆盖度时空变化分析

以浙江省为研究区,基于2009—2018年MODIS_NDVI数据,采用MVC最大值合成法获取逐月NDVI值,利用改进的像元二分模型估算2009—2018年植被覆盖度,结合DEM数据及《浙江省林地保护利用规划》(2010—2020年)中的林地分区,分析浙江省植被覆盖度的时空变化情况。结果表明:①2009—2018年浙江省植被覆盖度总体处于高盖度级别,存在缓慢降低的趋势。②2009年和2018年的植被覆盖度空间格局基本一致,即浙南山地区、浙西山地丘陵区>浙中丘陵盆地区、浙东沿海丘陵海岛区>浙北平原区;植被覆盖度变化以稳定为主,占总面积的62.79%,退化区域面积大于改善区域面积,退化趋势以浙北平原区最为严重,占总面积的6.73%,改善趋势以浙南山地区最为明显,占总面积的4.87%。③各地形因子范围内的植被覆盖度变化均相对稳定;不同高程范围内,明显退化区域在高程100 m以下,明显改善区域在高程200 m以上;不同坡度范围内,退化最明显区域为坡度[0°,5°)范围,明显改善区域为坡度15°以上;不同坡向间,植被变化的差异并不明显。研究成果可为该地区的生态环境建设和水土流失防治提供理论依据。     

赤水丹霞地貌区植被覆盖度时空变化分析

为掌握世界自然遗产地赤水丹霞植被覆盖的时空变化特征,选取1988,2003,2009,2011,2014年8~9月5个时期Landsat TM/OLI遥感影像,以像元二分模型估算提取植被覆盖度,结合海拔、坡度、坡向等地形因子和人类活动影响来探索赤水丹霞植被覆盖度时空变化规律。结果表明:26 a间,赤水丹霞植被覆盖度明显恢复和提高,不同等级的植被覆盖度有小幅度转移变化,海拔、坡度和坡向在不同程度上影响各等级植被覆盖度的时空分布,海拔1 600 m以下的低山、低中山趋向高植被覆盖度;植被覆盖度较高区域主要分布于坡度16°以上;阳坡、半阳坡获得的太阳辐射能较多,阳坡的植被覆盖度明显高于阴坡。人类活动对赤水丹霞植被覆盖变化的破坏和建设作用同时存在,缓冲区的旅游设施建设和城镇化发展导致遗产地植被覆盖度受到明显干扰,退耕造林、关停矿山等一系列遗产地保护措施促进了遗产地的植被覆盖度提高。研究成果可为赤水丹霞世界自然遗产地的生态环境保护和可持续发展提供一定的参考。     

基于MODIS的积雪时空变化与CMADS气象因子相关性研究——以塔什库尔干河流域为例

积雪是塔什库尔干河流域宝贵的资源,了解流域融雪时空变化规律及其与气象、地形因素的相关关系具有重要意义。基于不同高程带、坡度和坡向的Arc GIS解译积雪覆盖数据和CMADS数据,采用方差分析和Pearson相关性分析等方法,研究不同高程带、坡度和坡向雪盖时空变化规律及其与气象因子的相关关系。结果表明:平均气温、太阳辐射和降水是影响塔什库尔干河流域积雪的主导气象因子,同时还受地形(高程、坡度、坡向)的限制;积雪覆盖率在各地形上存在明显季节差异性及月差异性,积雪覆盖率与气象因子相关度从高到低依次排序为:平均气温太阳辐射降水风速相对湿度,积雪覆盖率与前3个因素存在显著负相关关系,风速次之,与相对湿度的相关性最小。     

伊宁县低山区草地覆盖主控立地因子研究

为研究草地覆盖度与土壤、地形等立地环境因子之间的相关关系,探讨影响草地覆盖度的主控因子,以新疆水土流失较为严重的伊宁县低山区为研究对象,对所调查的32个样地的土壤、地形、草地覆盖度参数进行采集与测定,采用多重比较、相关分析等方法探究草地覆盖度与土壤、地形等因子之间的相关性。结果表明,缓坡(5°~8°)草地覆盖度是陡坡(15°~25°)的2.37倍,阴坡土壤含水量是阳坡的2.29倍,坡底土壤含水量是坡顶的2.09倍。随着海拔降低与土壤容重增大,土壤含水量和有机质随之减少。草地覆盖度随坡度和表层黏粒的增加而降低。当土壤和地形因子共同作用于草地覆盖度时,坡度和砾石含量是影响草地覆盖度的主控因子。研究结果有望为伊犁河谷水土流失防治及草牧业持续发展提供科学依据。     

不同空间尺度植被覆盖度土壤侵蚀强度判定适用性

为了研究不同空间尺度植被覆盖度在岩溶区土壤侵蚀强度判别中的适用性,参照SL 461-2009《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》,采用MODIS、Landsat8、高分1号3种不同空间分辨率的遥感影像反演了植被覆盖度,结合基岩裸露率、地形坡度和地类因子,进行了岩溶区土壤侵蚀强度判别,对比分析了不同空间尺度植被覆盖度和土壤侵蚀计算结果的差异。结果表明:MODIS、Landsat8、高分1号3种影像基本都能反映研究区植被覆盖的相对状况,空间趋势大致相同,但局部有所差异,基于MODIS和Landsat8影像的植被覆盖度在各个等级分布面积趋势大致相同,高分1号则表现出明显差异。3种影像得到的土壤侵蚀强度空间分布趋势特征与植被覆盖度大致相同,植被覆盖度影像空间分辨率越高计算得到的土壤侵蚀越严重,基于高分1号影像计算的土壤侵蚀强度高于Landsat8影像的结果,基于Landsat8影像计算的土壤侵蚀强度高于MODIS影像的结果。因此,进行岩溶区土壤侵蚀强度判别时,植被覆盖度因子的选择至关重要,需进行尺度适用性评价。     

基于站点观测的河南土壤侵蚀因子变化分析

土壤侵蚀产生水土流失是影响生态环境的重要因素，土壤侵蚀因子是开展水土保持综合治理与生态保护的依据。基于河南水土保持观测站实测资料，选择土壤侵蚀因子量化方程，计算河南土壤侵蚀降雨、地形、土壤、植被、水土保持因子，并分析其变化特征。结果表明：降雨侵蚀力R呈增大趋势，自东南向西北R呈减小趋势；土壤可蚀性K整体呈减小趋势；地形LS南召站高于陕州站和罗山站，当坡度超过20°时，土壤侵蚀加剧；不同植被类型植被覆盖C存在差异性，乔灌植被C较小，空地C较大；水土保持P整体呈减小趋势，水土保持措施发挥了良好的防护效果。     

1999-2015年长江流域上游植被覆盖特征及其对气候和地形的响应

基于SPOT NDVI指数、气象数据和数字高程模型,采用趋势分析法对1999—2015年长江流域上游地区植被覆盖空间格局和动态变化特征进行分析;利用偏相关系数法基于单个像元从动态角度研究植被覆盖对气候变化的响应;引入格网法从静态角度研究植被覆盖对气候和地形因子在整体空间格局上的响应。结果表明:研究区的植被覆盖整体较好,高覆盖地区占66.14%,表现出东高西低的梯度分布特征;从动态角度考虑,植被覆盖对温度和降水变化的响应具有较强的空间异质性,不同地区植被覆盖对温度和降水变化的动态响应关系不同;从静态角度考虑,植被覆盖对温度、降水、高程和坡度的响应表现出显著的非线性关系,存在一定的响应阈值,且都具有西部地区响应明显、东部地区响应不明显的特征。研究结果将为制定适应气候和地形的综合植被管理和土地资源管理提供科学依据。     

陕西省不同地貌类型区植被覆盖度时空变化特征及其影响因素

为了评价“退耕还林(草)”等生态工程实施以来陕西省不同地貌类型区的植被覆盖变化,基于2000—2017年MODIS数据,采用像元二分模型估算了陕西省植被覆盖度,研究了不同地貌分区植被覆盖度时空变化及其影响因素。结果表明:①18 a来,陕西省植被覆盖度整体呈增加趋势,其中风沙过渡区、黄土高原区增加幅度较大,秦岭山地、汉江盆地与大巴山地增幅较小,关中平原则呈减少趋势。②全省38.88%的区域植被显著改善, 8.49%的区域植被显著退化,黄土高原区为主要改善区,关中平原区及其它地貌类型区的城市周围植被退化。③降水与气温对植被覆盖的影响存在空间差异,黄土高原区植被覆盖度与降水和气温分别以正相关和负相关为主,秦巴山地高海拔地区则均以负相关为主。④相对于地势低缓区域,地势高陡区域植被覆盖度更高,阴坡植被覆盖度较其它坡向高。研究结果将为陕西省生态环境保护分区实施提供科学依据。     

草被覆盖度下坡面流流速变化及缓流机制研究

坡面薄层水流是黄土区土壤侵蚀发生的直接动力条件,探究植被覆盖条件下坡面流水动力学特性及缓流机制,有助于揭示土壤侵蚀发生的水动力学机理。在水槽坡度为12°条件下,通过9个草被覆盖度、7个流量的组合试验,研究了不同植被覆盖度下坡面水流流速变化和缓流机制。结果表明:坡面流流速随着覆盖度的增加整体呈减小的趋势;缓流系数随覆盖度的增加呈先增大后减小的变化规律,当覆盖度大于47.66%时,缓流系数随覆盖度的增加显著减小;以覆盖度47.66%为临界值,高、低覆盖度下缓流系数随雷诺数的变化规律有所不同。最后,建立了模拟草被下的坡面流流速和缓流系数拟合公式,验证结果表明,拟合公式精度较高,可为建立土壤侵蚀预报模型提供参考。     

北川县唐家山堰塞湖区域生态质量评价

运用GIS技术中的地图叠加法和因子等权求和法对2015年唐家山堰塞湖区域的土地质量、坡度、坡向、海拔、植被覆盖和水体等因子进行分析,进行生态质量评价。结果表明:坡度大于30°地区水土流失量较多,植被覆盖较少,干扰较重,生态质量较差;坡度在10°~30°地区水土流失量逐渐增多,植被覆盖逐渐减少,干扰适中,生态质量一般;坡度小于10°地区水土流失量较少,植被覆盖较多,干扰较轻,生态质量较好。东向、北向、东北及西北方向水土流失量较少,植被分布量较多,干扰较轻,生态质量较好;南向、西向、东南及西南水土流失量较多,植被分布量较少,干扰较重,生态质量较差。海拔低于800 m地区水土流失量最大,斑块分布量最大,干扰较重,生态质量较差;海拔800~1 600 m地区水土流失量逐渐增多,斑块分布量适中,干扰适中,生态质量一般;海拔高于1 600 m地区水土流失量较少,斑块分布量较少,干扰较轻,生态质量较好。距离水体越远的地区,干扰越轻,生态质量越好,越近的地区干扰越重,特别在距水体小于100 m范围内的区域干扰最重,生态质量越差。     

基于加权信息量模型的临潼区滑坡易发性评价

为提高滑坡易发性评价的准确性和精度,结合随机森林(FR)模型和信息量(IV)模型2种方法,提出一种新的加权信息量(WIV)模型。以西安市临潼区为研究区,基于野外调查和因素相关性分析,选取坡度、坡向、高程、曲率、地形起伏、岩土体类型、降雨量、断层、水系和道路10个影响因子,以全区72个滑坡灾害点为样本数据,分别采用FR模型、IV模型和WIV模型对研究区开展滑坡易发性评价。结果表明:WIV模型训练样本的成功率和预测率比FR模型分别高4.9%和1.9%,比IV模型分别高17.80%和4.70%;滑坡灾害点高易发区和极高易发区多分布在断层、河流及道路集中区域,且其滑坡灾害点比例WIV模型比IV模型、FR模型分别提高6.37%和4.45%;WIV模型易发性评价分区结果与研究区实际情况相近。研究成果可为防灾减灾工程提供科学依据。     

1979—2018年雅砻江中上游积雪时空变化及影响因素分析

基于1979—2018年积雪深度卫星数据及同期的格点型降水和气温观测资料,分析了雅砻江中上游积雪时空分布及其影响因子,利用相关分析法分析气候因子与地形因子对积雪深度时空分布的影响及贡献程度,采用趋势分析法研究积雪特征和气候因子的时间变化规律。结果表明：雅砻江中上游降水、气温、高程、坡度和坡向对年均雪深空间分布的贡献率分别为0.218、0.453、0.206、0.080和0.043,气候因子的贡献程度明显高于地形因子;研究区积雪期主要集中在10月至次年5月,年降水量和年均气温呈显著上升趋势,西北部和东南部积雪期变暖现象明显,绝大部分区域年均雪深表现为不明显的减少趋势;积雪深度与降水量的相关系数多为正值,与气温的相关系数均为负值,在区域中下游表现的相关性较强,各影响因子与积雪深度的相关程度由强到弱依次为气温、高程、坡度、降水和坡向。     

广西桂东南区域崩岗关键影响因子及敏感性研究

崩岗是我国南方地区常见的自然灾害,但目前关于崩岗的研究大多是从定性上分析,鲜少有研究从定量上评估、预测其风险性。以桂东南区域作为研究区,利用RS与GIS技术,选取高程、坡度、坡向、土壤、地质、土地利用、植被覆盖度7个影响因子作为评价指标,以80%崩岗作为训练样本,采用Logistic模型计算出每个影响因子的权重并建立敏感性预测模型,利用ROC曲线进行模型拟合度评估,20%崩岗作为评价结果验证。结果表明:ROC曲线下的面积AUC值为0.718;地质是崩岗侵蚀的关键因子,其次为高程、坡向;研究区极度、高度、中度敏感面积分别占总面积的10.17%、19.30%、26.49%,敏感性评价结果与实际崩岗的分布趋势基本一致。研究结果表明Logistic模型可应用于区域崩岗的关键影响因子与敏感性评估中。     

三峡库区奉节到巴东段石漠化分布及驱动因子分析

为了解三峡库区石漠化情况,对石漠化进行定量分析奠定基础。以奉节到巴东段为例,通过RS和GIS技术获取石漠化主要影响因子,并利用改进的石漠化增强指数提取石漠化分布图;然后采用决策树C5.0算法获取变量重要性和规则集,科学、合理分析石漠化等级与各个因子之间的关系。研究认为：石漠化的产生不是某种孤立的因素造成的,而是多种因素综合作用所形成的;植被覆盖度是反映岩溶石漠化最直接的表现形态;碳酸盐含量较高的岩性对石漠化影响强烈;距居民区越近对石漠化影响愈强烈;坡度在“35°~90°”发生石漠化概率低,而坡度在“15°~35°”易发生石漠化。