利用RS与GIS研究气候变化对植被的影响(综述)

对气候变化及其对植被的影响进行综述和分析,微观方面主要研究生理生态,而在大尺度上,则利用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）进行研究,并论述了研究气候变化对南亚热带植被影响的重要意义。     

GIS和RS支持下广东省植被吸收PAR的估算及其时空分布

在ＧＩＳ和ＲＳ支持下,利用地面气象数据和ＤＯＡＡ－ＡＶＨＲＲＮＤＶＩ数据估计了广东省植被在１９９２－０４～１９９３－０３间吸收的ＰＡＲ,并分析了其时空分布特征以及不同类型植被对ＰＡＲ的吸收特征,结果表明,在此期间,广东省植被年ＡＰＡＲ介于０～１５７５ＭＪ／ｍ＾２ａ之间,其最大ＮＰＰ不及全球最高值的一半,并且,广东省年ＡＰＡＲ的时空变化显著,这主要与植被自身性质和太阳辐射的时空变化有关,即使是常绿阔     

片口自然保护区植被的遥感分类

采用样方法对四川片口自然保护区的植被进行本底调查,利用野外普查数据和卫星照片解译相结合的技术,分析其植被现状。结果表明：片口自然保护区的植被类型比较丰富,且保存较完整,共有6种植被类型和15种群系。     

遥感和GIS支持下的城市植被生态效益评价

在综合国内外的城市植被生态效益研究的基础上,指出运用遥感和GIS技术将能更有效地进行植被生态效益的评价。文中介绍了美国AMERICAN FORESTS协会在进行城市和区域的植被生态效益研究中所采用的城市生态系统分析法（UEA）,以及在ARC/VIEW地理信息系统软件基础上开发的City-green模块的基本特点及其应用,以期促进遥感和GIS技术在我国城市植被生态效益定量评价中的应用,以及区域的可持续发展和生态建设。     

上海滩涂植被资源遥感分析

利用2003年8月2日L andsat5-TM多光谱遥感影像,运用遥感处理软件ERDA S Im ag ine 8.6,经几何校正分幅裁剪等图像预处理后,采用监督分类和目视解译相结合对上海市滩涂植被进行解译分析。结合全球定位系统(GPS)样点定位,对分类结果进行全面的野外核实和修正,同时利用地理信息系统(G IS)对解译结果进行数据合成,统计出滩涂各类植被的分布区域及面积等数据。实际调查及其分析统计显示,上海滩涂植物群落总面积为21302.1hm2,主要植被组成为芦苇、海三棱草及互花米草三大群落,滩涂植物群落具有明显的高程梯度分布规律。大尺度的上海市滩涂植被的空间分布现状及其数量调查为上海市滩涂资源的合理规划、生物多样性保护和可持续开发利用提供科学依据。     

RS和GIS在植被生态学中的应用及其前景

近年来,随着遥感和计算机软、硬件技术的发展与完善,利用遥感数据所进行的生态学研究已经深入到生态学的许多领域,取得了丰富的研究成果,并将继续在区域和全球尺度上的生态学研究中起着极为重要的作用。利用遥感所进行的生态学研究主要是基于植物的反射光谱特征来实现的。植物的反射光谱曲线具有显著特征。在可见光谱段,绿色植物的平均光谱反射率低于干土,而高于或接近于水体。在近红外谱段,植物的平均光谱反射率比土壤或水体高,以水体为最低。在中红外谱段,植物的平均光谱反射率比水体略高（或相近）,但明显高于干土。在０．３５…     

遥感和GIS支持的土地利用动态监测研究：以黄河三角洲垦利县 …

以黄河三角洲垦利县为例,对比分析了目视解译、机助分类等遥感土地利用信息提取方法,采用１９８１、１９９１和１９９５年３时相土地利用状信息,研究确定了统一的监测分类系统、提出了土地利用面积及其空间分布动态监测方法,在此基础上,分析了垦利县地类面积增减变化,在ＧＩＳ支持下分析了１９８１－１９９５年土地利用空间动态变化,同时进行了实地监测点土地利用变分析,探明了该县土地利用动态变化规律。     

1982～2003年东北地区植被覆盖变化特征分析

利用1982~2003年GIMMS-NDVI数据集和GIS技术,结合多种统计分析方法,定量分析了东北地区植被覆盖时空变化规律。结果显示:(1)1982~2003年东北地区森林、草地和农田植被年内变化曲线均为单峰型,峰值都出现在夏季,森林植被年内NDVI变化曲线峰值最高,农田次之,草地最低。(2)22年期间,森林植被覆盖呈下降趋势;草地和农田植被覆盖总体亦呈下降趋势,但西辽河平原草地和松嫩平原农田植被覆盖呈上升趋势;相同植被类型比较,长白山东北部林地、西辽河平原草地、松嫩平原农田植被覆盖均比较稳定。(3)1982~2003年,东北地区植被覆盖总体呈缓慢下降趋势,其中1982~1992年,东北地区植被覆盖呈增加趋势,植被覆盖增加的面积为545 435 km2,占东北地区总面积的43.91%;植被覆盖减少面积为96 491 km2,占总面积的7.77%;1993~2003年,东北地区植被覆盖呈减少趋势,植被覆盖减少的面积为626 839 km2,占东北地区总面积的50.45%,植被覆盖增加的面积较少,仅为27 025 km2,占总面积的2.18%,且呈零星分布。研究表明,人类活动和自然因素的变化是东北地区植被覆盖下降的主要原因。     

基于临界慢化模型和长时间序列叶面积指数的植被及其恢复力遥感监测研究——以三峡库区为例

基于临界慢化模型,利用长时间序列叶面积指数(GLASS LAI)数据,进行时间序列分解后,计算了LAI及其时间自相关指数作为指标,对三峡库区植被及其恢复力进行监测,通过案例模型对临界慢化模型精度进行了验证,分析了三峡库区植被及其植被恢复力的时空分布特征,探索基于临界慢化模型的植被恢复力遥感定量估算方法的适用性。结果表明：(1)2000—2018年三峡库区LAI平均值为3.4,重庆段LAI较低,湖北段LAI较高;三峡库区LAI整体呈上升趋势,重庆段LAI呈现降低趋势,显著下降区域占重庆段面积的21.75%,湖北段LAI呈现升高趋势,显著上升区域占湖北段面积的21.22%;(2)2000—2018年三峡库区重庆市北碚区、大渡口区、渝北区植被恢复力较低,宜昌市兴山县、夷陵区、点军区植被恢复力较高;(3)模型精度方面,在两个地质灾害扰动事件中案例模型结果与临界慢化模型结果呈现较高的一致性。本文对三峡库区2000—2018年的植被恢复力进行了定量估算,同时通过案例模型对临界慢化模型在恢复力监测上的有效性进行了验证,为三峡库区制定相应生态环境管理决策提供理论基础,为保障西南地区生态安全提供决策依据...     

林下植被对遥感估算马尾松LAI的影响

叶面积指数是一项极其重要的描述植被冠层结构的植被特征参量。根据植被物候规律,利用中国环境卫星CCD多光谱影像和野外马尾松样区调查数据,通过建立不同季节和不同郁闭度样区马尾松LAI和影像NDVI经验回归模型,并利用一个新的LAI观测方式定量比较乔木层LAI和生态系统总LAI(包括草本层、灌木层和乔木层)的差异,研究林下植被对马尾松反演的影响程度。结果表明:(1)由于林下植被的物候变化,冬季林下植被对马尾松LAI反演影响最小,马尾松NDVI和LAI线性关系R2维持在0.65;夏季林下植被影响最大,线性关系R2只有0.25;春季和秋季影响居中,NDVI和LAI线性关系R2在0.47附近。但是,受林下植被影响较小的A类样区4个季节内NDVI和LAI线性关系基本都在0.60以上(夏季略低于0.60);(2)乔木层LAI和总LAI差距非常大,最大差距达到2.93,相差的比例最大达到了2.45倍;(3)总LAI和NDVI相关关系显著,其中线性关系R2达到0.66,对数关系R2可达到0.68,而乔木层LAI和NDVI相关关系较差,线性关系R2只有0.30。分别建立冬季和其它季节实测总LAI和NDVI的关系,可以估算出林下植被对马尾松LAI反演的影响程度。     

鄱阳湖滩地水生植物多样性调查及滩地植被的遥感研究

通过野外调查研究了鄱阳湖滩地水生植物物种多样性和群落多样性,并将遥感(RS)技术与地理信息系统(GIS)技术和全球定位系统(GPS)技术相结合,研究了鄱阳湖滩地植被的分布、面积和生物量,绘制了滩地植被生物量等级分布图.结果如下1)鄱阳湖滩地分布有水生植物28科、56属、95种3变种,其中灰化苔草(Carexcineras-cens)、阿及苔草(C.argi)、草(Phalaris arundinacea)、获(Miscanthus sacchariflorus)、芦苇(Phragmites communis)、单性苔草(C.unisexualis)和针蔺(Eleochari valleculosa)7种植物为主要优势种;2)鄱阳湖滩地植被可划分为12个群丛类型,其中灰化苔草群丛(C.cinerascens Ass.)和阿及苔草群丛(C.argiAss.)占优势,"荻+芦-灰化苔草群丛”(M.sacchariflorus+P.communis-C.cinerascens Ass.)次之;3)鄱阳湖滩地植被主要分布于该湖的南部和西部,2000年4月16日其总面积为1018.74km2,占鄱阳湖总面积的33.65%,其中单位面积生物量≥4000g·m-2的植被面积为444.53km2,分别占鄱阳湖总面积和滩地植被总面积的14.68%与43.63%;4)2000年4月16日全湖滩地植被总生物量为3.81×106t(鲜重),全湖滩地植被平均单位面积生物量为3735.93g·m-2(鲜重);5)滩地植被单位面积生物量与Landsat-ETM+4亮度值间的回归方程为y=-4897.11+87.68x(式中y为生物量g·     

内蒙古锡林郭勒草原植被结构的遥感图象分析

 本文利用遥感图象分析技术对内蒙古锡林郭勒草原植被各层次空间结构(大、中、小、微)及其与相应环境因素之间的关系进行了分析,并对各类草原的地上生物量及理论载畜量给予估算。分析结果表明：锡林郭勒草原植被的地域分异规律明显;植被的大结构主要受大气候因素及大的地貌单元控制：地形、水文网络是影响植被中结构的主要因素;而植被微、小结构的形成主要受局部地形、地表水、基质及人为干扰因素的制约。     

表观反射率及其在植被遥感中的应用

 由于植被遥感应用定量化和监测等的需求,光学遥感数据的辐射校正更加受到重视。该文论述了辐射校正,辐射定标和大气校正的概念以及它们之间的区别及关系。特别对辐射定标的结果之一,大气层顶表观反射率,简称表观反射率(Apparent reflectance)的定义、概念、计算和它在植被遥感中的应用等方面,进行了详细的论述。     

青海省隆务河流域森林、灌丛植被遥感分析

 青海省隆务河流域为青海省森林资源的主要分布区之一。本文根据遥感影像资料(以TM为主)并结合对该区的野外调查,研究并综合分析了隆务河流域的森林、灌丛植被。该区具有青藏高原边缘地带森林分布的一些重要特征,并据此提出了有关森林资源的合理利用和保护意见。根据本区的森林资源状况及分布特征,从某种意义上说,与森林生存密切联系的生境条件的保护与合理利用和保护森林资源本身具有同样重要的意义。     

基于遥感信息的作物模型重新初始化/参数化方法研究初探

作物模型与遥感信息的结合有助于利用遥感监测的大范围植被信息解决作物模型区域应用时模型初始状态和参数值难以确定的问题。该文借助叶面积指数(LAI)将经过华北冬小麦(Triticum aestivium)适应性调整的WOFOST模型与经参数调整检验的SAIL-PROSPECT模型相嵌套,利用嵌套模型模拟作物冠层的土壤调整植被指数(SAVI),在代表点上借助FSEOPT优化程序使模拟SAVI_s与MODIS遥感数据合成SAVI_m的差异达到最小,从而对WOFOST模型重新初始化。结果表明,借助于遥感信息,出苗期的重新初始化使模拟成熟期与按实际出苗期模拟的结果相差在2天以内,模拟的LAI和总干重的误差比按实际出苗期模拟结果的误差降低3~8个百分点;返青期生物量的重新初始化使模拟LAI和地上总干重在关键发育时刻的误差降至16%以内,模拟LAI和贮存器官重在整个生育期内都更加接近实测值;对返青期生物量的动态调整显示返青到抽穗期间较少次数的遥感数据即能有效地提高作物模型的模拟效果。与国外同类研究相比,该文在作物模型本地化、重新初始化变量和优化比较对象的选择上都有所不同,而利用遥感数据动态调整作物模型初始状态或参数值更具有新意。该文对区域尺度上利用遥感信息优化作物模型的研究具有基础性、探讨性意义。     

中国陆地植被净初级生产力遥感估算

该文在综合分析已有光能利用率模型的基础上,构建了一个净初级生产力(NPP)遥感估算模型,该模型体现了3方面的特色:1)将植被覆盖分类引入模型,并考虑植被覆盖分类精度对NPP估算的影响,由它们共同决定不同植被覆盖类型的归一化植被指数(NDVI)最大值;2)根据误差最小的原则,利用中国的NPP实测数据,模拟出各植被类型的最大光能利用率,使之更符合中国的实际情况;3)根据区域蒸散模型来模拟水分胁迫因子,与土壤水分子模型相比,这在一定程度上对有关参数实行了简化,使其实际的可操作性得到加强。模拟结果表明,1989~1993年中国陆地植被NPP平均值为3.12 Pg C (1 Pg=10¹⁵ g),NPP模拟值与观测值比较接近,690个实测点的平均相对误差为4.5%;进一步与其它模型模拟结果以及前人研究结果的比较表明,该文所构建的NPP遥感估算模型具有一定的可靠性,说明在区域及全球尺度上,利用地理信息系统技术将遥感数据和各种观测数据集成在一起,并对NPP模型进行参数校正,基本上可以实现全球范围不同生态系统NPP的动态监测。     

鄂尔多斯沙地草地实验站生态制图系统的建立及应用

生态制图是借助于图形对植被及生态因子的格局及它们之间的相互关系进行分析。应用地理信息系统技术进行生态制图使得植被生态分析不仅由定性走向定量,而且由定量向图形和图象化发展。本项研究利用EPPL7地理信息系统软件建立了鄂尔多斯沙化草地实验站生态制图系统并用该系统编制了潜在沙化强度分级图、植被生态规划图、综合生态图及沙化监测图。     

植物叶绿素含量的遥感模型及用陆地卫星数据所作的二维分布图

为了确定全球和区域尺度的植物叶绿素含量的多少和分布,遥感方法是一种很好的途径。有些遥感科学家直接利用归一化植被指数(NDVI)等植被指数推算叶绿素含量。实践表明,这种做法的缺点有:1.植被指数NDVI中的近红外波段反射率与叶绿素含量基本无关,这样NDVI中的主信息并没有表达叶绿素含量,其信噪比显著降低;2.存在明显的信息不确定性,同一个植被指数NDVI可能有两种状态:较高叶面积指数伴有较低叶绿素含量或者是较低叶面积指数伴有较高叶绿素含量。通过实践,作者推导出可用LANDSAT和NOAA影像图灰度值推算植被叶绿素含量遥感模型。并在中国科学院禹城遥感实验场实际应用中得到验证:用其模型推算植被叶绿素含量的精度比NDVI有较明显提高,不确定性有明显的降低。     

广东黑石顶自然保护区植被分类系统与数字植被图 Ⅱ.群丛的分布

作为墨石顶自然保护区植被信息系统的一部分,探讨和墨石顶地工级植被分类单位即群丛的划分,共划分为３０个群体,以此作为前期有关该自然保护区植被型与群系划分及数字植被图研制工作的补充,并借助有关的地理信息系统（ＧＩＳ）软件绘制了比例尺为１：１００００的群丛分布数字植被图。     

青海省柴达木盆地及其周围山地植被

 柴达木盆地位于青藏高原东北部,其植被分布规律较复杂。东部为半干旱荒漠草原地带,地带性植被为荒漠化草原;中部为干旱荒漠地带,地带性植被为灌木和矮半灌木砾漠;西部为极端干旱裸露荒漠地带,在砾石戈壁和低山基本上无植被。本区盆地底部随着地貌、土壤和地下水的变化,出现了植被环带状分布规律。从盆地边缘向中心依次发育着洪积平原灌木、矮半灌木砾漠带,冲积平原灌木沙漠带,冲积—湖积平原灌木盐漠带,湖积平原盐生草甸带,最后为裸露盐壳和盐湖。本区山地的植被垂直带自东而西明显不同。荒漠草原地带的带谱为：山地草原—山地常绿针叶林—亚高山灌丛—高寒草甸—高山稀疏植被;荒漠地带为：矮半灌木山地石漠—高寒草原—高寒草甸—高山稀疏植被;极端荒漠地带为：裸露低山石漠—矮半灌木山地石漠,高寒草原—高山稀疏植被.