基于Sentinel-2的复杂山区常用植被指数地形效应分析

结合典型地形校正模型，比较复杂山区不同植被指数的地形效应去除效果，能够为地表植被的准确评估提供科学依据。本文以湖南省炎陵县的Sentinel-2影像为数据源，采用C模型、SCS+C模型以及Teillet-回归模型对比值型植被指数(NDVI和SR)和非比值型植被指数(MNDVI和RSR)进行地形校正，从视觉效果、相关性、坡度、坡向、植被覆盖度方面分析4种植被指数的地形效应去除效果。结果表明：(1)植被指数的波段比形式能够有效抑制地形引起的噪声。坡度<15°时，植被指数的地形效应均有不同程度的抑制；坡度>15°时，MNDVI的校正效果最好，RSR次之，NDVI和SR容易出现过度校正。(2)3种地形校正模型均能削弱复杂山区植被指数的地形效应，特别是坡度>15°时，C模型效果最好，SCS+C模型次之，Teillet模型效果较差。(3)MNDVI指数结合地形校正模型，能够有效抑制复杂山区地形效应的影响，提高植被覆盖度的估算精度。其中，坡度<25°时，Teillet模型效果最好；坡度>25°时，C模型效果最好。     

广东车八岭国家级自然保护区独栖性胡蜂多样性空间分布特征及其对环境因子的响应

为更好地指导自然保护区的功能分区,对自然保护地全境及周边区域的生物多样性本底资源进行科学调查和评估是必要的。独栖性胡蜂是农林业害虫的重要天敌,同时也是重要的环境生物指示类群。本研究以独栖性胡蜂为指示生物,于2018–2020年在广东车八岭国家级自然保护区全境及周边区域使用人工巢管技术和公里网格方案(共计100个调查网格,网格大小为1 km×1 km)对南岭典型亚热带常绿阔叶林中胡蜂科昆虫多样性、分布及其影响因素进行研究,同时评估了其物种多样性的空间分布与保护区功能分区之间的关系。本研究共获得4,156根胡蜂类昆虫筑巢巢管和9,973个孵育室,并鉴定出9种胡蜂科物种,分布于89个网格,绘制了其物种丰富度和多度的分布图。结果显示,海拔、距居民点的最近距离和增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)是影响胡蜂物种丰富度、多度及分布的关键环境因子;胡蜂科昆虫的物种丰富度、筑巢量和孵育室数量均随海拔升高而显著减少,且越靠近居民点,胡蜂科昆虫的种类和数量越多,但胡蜂群落的α多样性指标与EVI的关系呈先增加后减少的模式。胡蜂科昆虫群落的总体β多样性为0.21,周转...     

高分一号宽幅多光谱影像辐射定标偏差及其植被指数影响

自2013年4月在轨运行以来，高分一号(GF-1)宽幅(WFV)多光谱相机已实现持续对地观测，为包括生态学在内的相关研究领域与行业应用提供了丰富的数据源。当前场地定标频次偏低以及定标参数更新、发布滞后的现状，一定程度上影响了GF-1 WFV多光谱数据的定量应用。然而，现有文献仅在数据预处理流程中谈及对GF-1 WFV影像的辐射定标处理，很少讨论定标参数选取不当甚至误用产生的可能影响。基于已公布的辐射定标参数(2014—2021年)和4景GF-1 WFV Level1A级影像产品数据，重点围绕辐射定标偏差及其对多光谱波段星上反射率和常用植被指数的影响等展开模型分析和讨论。结果显示：即使两个相邻年份间，在多数情况下误用辐射定标参数会导致不可忽视的波段星上反射率相对偏差；进而给不同类型植被指数的实际应用带来不同程度的挑战。因辐射定标偏差的影响，常用的两波段归一化型植被指数在监测稀疏植被覆盖区时会存在明显的误差；而对高植被覆盖区的监测时采用两波段简单比值型植被指数将面临更大的挑战。针对存档GF-1 WFV Level1A数据的应用需求，提出利用时间距离加权的线性内插法来修正基于公开定标参数的辐...     

中国不同植被区对极端气候的响应差异

分析不同区域植被对极端气候的响应对于加深对植被与气候之间关系的理解以及制定应对极端气候条件的措施尤为重要。基于2001—2020年气候数据和归一化植被指数(NDVI)数据，以植被区划为分析单元，分析中国8个植被区的NDVI和27个极端气候指数的时空变化趋势，探究各植被区植被NDVI对极端气候的响应特征与差异性。结果表明：(1)整个研究区及各植被区的平均NDVI年最大值呈显著增加趋势，其中，温带针叶、落叶阔叶混交林区增加趋势最明显，青藏高原高寒植被区增加趋势最弱。(2)极端高温指数多呈升高趋势。极端降水指数在研究区东部呈升高趋势，在西南部呈减少趋势。(3)在不同植被区对NDVI影响最大的极端气候指数不同，其中在寒温带针叶林区影响最大的指数为温暖时间持续指数(WSDI);在温带针叶、落叶阔叶混交林区和热带季风雨林、雨林区影响最大的指数为最高低温(TNx);在暖温带落叶阔叶林区和亚热带常绿阔叶林区为简单降水强度指数(SDII);在温带草原区为最高高温(TXx);在温带荒漠区为年总降水量(PRCPTOT);在青藏高原高寒植被区为结冰天数(ID)。     

臭氧胁迫冬小麦叶片高光谱特征和叶绿素含量估算

为无损、快速监测臭氧胁迫下冬小麦叶片叶绿素含量，建立叶绿素含量与光谱指标的定量关系，基于自由式臭氧浓度增加系统平台观测了臭氧浓度升高下拔节期、开花期及灌浆期冬小麦叶片的叶绿素含量和光谱特征。通过线性回归、人工神经网络(ANN)以及偏最小二乘回归(PLSR)模型对臭氧胁迫下叶片高光谱特征进行了叶绿素含量的估算。结果表明：臭氧胁迫冬小麦叶片的光谱曲线特征出现绿峰“红移”和红边位置“蓝移”现象。相比于拔节期和开花期，小麦叶片在灌浆期受到臭氧的影响更大。臭氧胁迫下叶绿素含量与部分光谱特征参数及遥感植被指数存在显著相关关系，所有模型均取得了较高的估算精度(R²>0.8),其中以光谱特征参数为建模参量的偏最小二乘回归模型精度最高。该方法可用于臭氧胁迫下冬小麦叶片叶绿素含量的估测，动态监测作物的臭氧胁迫。     

生态地理分区视角下的辽宁省植被归一化植被指数的时空变化

归一化植被指数(NDVI)是反映植被覆盖及其生长状况的重要指标，探究其时空变化以及对生态因子的响应，对区域生态保护和自然资源管理有重要意义。本研究将辽宁省分为3个生态地理区(西北农牧交错区、中部农业区、东部农林区),基于遥感、植被、气候、地形和人类活动等数据，采用趋势分析法和地理探测器模型，揭示了辽宁省植被NDVI的时空变化趋势，以及各驱动因子对辽宁省植被NDVI分布格局的影响强度和交互作用机制。结果表明：2001—2020年，辽宁省NDVI年均值在0～0.92,呈现东部高西部低、内陆高沿海低的分布格局。植被覆被整体呈增加趋势，其中，NDVI增加的区域主要集中在西北农牧交错区和东部农林区；NDVI减少的区域主要集中在中部农业区与东部农林地区的交界处，以及东部农林区沿海一带。3个生态地理分区的年均NDVI变化各不相同，其中，西北农牧交错区NDVI整体偏低，但呈缓慢上升的波动趋势；东部农林地区NDVI整体偏高，NDVI年际变化基本稳定；中部农业区的NDVI高值和低值错落分布，NDVI年际变化呈减少趋势。3个生态地理分区中，自然因子是NDVI变化的关键驱动力，其中，积温和降水的影响最大。各因...