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  • 2000—2018 年锡林郭勒地区干旱时空变化及其气候响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-01-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)是一种反映干旱状况的重 要方法。以内蒙古自治区锡林郭勒为研究区,基于温度植被干旱指数,采用趋势分析、R/S分析方 法,探究了锡林郭勒地区 2000—2018 年温度植被干旱指数 TVDI 时空变化特征及其降水、气温气候 因子对 TVDI 变化的影响关系。研究表明:(1)19 a 间,TVDI 的偏差值呈现先减少后增大的趋势, 19 a 平均 TVDI 值为 0.55,TVDI 值范围为 0.51 ~ 0.61,说明锡林郭勒地区整体处于轻旱状态。(2)19a 间,锡林郭勒地区 TVDI 呈明显增加的面积占 9.48%、轻度增加的面积占 18.52%,增加的趋势主要分布在东乌珠穆沁旗东北部地区;TVDI 呈明显减少的面积占 28.65%、轻度减少的面积占 9.03%,减少趋势的主要体现苏尼特右旗、苏尼特左旗、阿巴嘎旗和镶黄旗地区。19a 来锡林郭勒地区变化趋 势为:东部强于西部。Hurst 指数的平均值为 0.44,大于 0.44 的地区占总面积的 47.7%,整体干旱持 续性略弱于反持续性。(3)TVDI 与年平均气温相关关系较弱,而与月平均气温又较强的相关性。

  • 环境条件对黄河流域植被干旱状态的影响特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-12-16

    摘要: 为明晰黄河流域不同植被干旱指数对气候变化的空间响应情况,选取2003—2022年的植被状态指数(VCI)、植被健康指数(VHI)、温度植被干旱指数(TVDI)与降水、温度、蒸散发数据,结合趋势分析、空间通径分析及多层感知机(MLP)回归分析,探究黄河流域3种植被干旱指数的时空变化特征,揭示气候因子对黄河流域植被干旱状态的直接影响、间接影响和综合影响。结果表明:(1)20 a内VCI、VHI呈波动上升趋势,TVDI增减趋势不明显;空间上以温带-暖温带界限为分割,东南方向TVDI与西北方向VHI降低趋势明显。(2)降水对VCI、温度对TVDI的直接促进作用最强,降水对TVDI、温度对VHI的间接作用最强;TVDI主要受降水的抑制作用,VCI、VHI主要受温度的促进作用。(3)3种植被干旱指数均与降水、温度呈负相关关系,与潜在蒸散发量呈正相关关系;影响TVDI的主要影响特征为潜在蒸散发量,影响VCI、VHI的最主要影响因素为温度;VHI最适用于黄河流域的植被干旱状态判定。研究结果可为黄河流域干旱状况评估及治理提供理论依据。

  • 基于遥感数据对毛乌素沙地腹部旱情等级的景观变化特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 目前遥感监测土壤含水率的方法较多,本次研究选取了稳定性较好、应用较为广泛且所需气象资料少的三种监测方法——SWEPDI指数法、能量指数法与TVDI指数法。以2016年4月和9月两期中高分辨Landsat8数据为数据源,分别将SWEPDI光谱法、能量指数法与TVDI指数法按不同时间、不同土层深度与对应时间的土壤含水率野外实测数据进行线性拟合,并进行各模型之间的比较,选择出更加适当的模型。同时利用景观指数在斑块类型上分析2时相土壤水分的变化趋势。结果表明:TVDI法效果明显优于SWEPDI光谱法和能量指数法,同时该方法还解决了其他方法不能连续监测土壤含水量的问题,适用于各种植被覆盖条件下以及各种土层深度的土壤水分反演。此外,选用6个景观指数分析了2016年4月与9月不同旱情等级干旱等级的景观格局变化,发现4月份PLAND指数达到了58.76%,而9月份轻旱等级的PLAND指数达到了44.16%,都占据优势地位,其中LPI 、AREA_CV 、AI指数的值也都达到了最大,其旱情状况有了明显的改善。

  • 基于MODIS TVDI和模糊数学方法的藏北地区旱情等级遥感监测

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了实现对藏北区域范围内春夏旱情的动态连续监测,基于温度植被干旱指数(TVDI)和模糊数学方法建立了遥感干旱的划分标准,研究时段为1980—2017年。首先利用MODIS产品数据计算TVDI,然后根据气象干旱等级监测结果,采用模糊数学法建立基于MODIS TVDI的干旱等级划分标准,并对监测结果进行精度验证,最后分析了近年来藏北地区旱情的时空变化特征。得到的主要结论:① 基于归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)计算得到的温度植被干旱指数TVDIN和TVDIE,均与20 cm实测土壤水分含量在0.05的水平达到显著相关,TVDIE的决定系数更高;② 基于TVDIE将旱情划分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱5个等级,其中,据此标准获得的藏北地区旱情等级与气象干旱等级监测结果大体一致;③ 近年来藏北地区旱情整体不太严重,且总体趋缓,其中,2009年最严重,发生中旱及以上旱情的区域面积达24%,年内旱情在6月最严重。就旱情的空间分布特征而言,研究区西南部和中部干旱比较严重,北部和东南部相对较轻。研究成果可为藏北地区干旱监测提供数据支撑,遥感干旱等级的划分方法可为其他地区的干旱研究提供参考。

  • 基于TVDI的近20 a 吐鲁番市干旱及影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-02-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 全球温室效应加剧背景下,干旱监测对保障区域的生态安全、经济发展以及农业生产具有重要的指导意义。近年来,由于吐鲁番市自身地理位置、气候变化以及水资源短缺,其干旱问题愈发显著,阻碍了其自身以及周边地区社会经济的长期、稳定发展。基于2001—2022年的MODIS归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)数据建立温度植被干旱指数(TVDI)模型,利用趋势分析、M-K趋势检验、地理探测器等方法揭示了吐鲁番市近20 a的干旱时空变化及特征、干旱演变规律并探讨了不同因素(气温、降雨量、潜在蒸散发、土地覆被类型、人口密度、高程、坡度)对TVDI的影响。结果表明:(1)吐鲁番市干旱区TVDI空间分布区域特征明显,自北向南呈逐渐递增趋势,吐鲁番市总体呈现干旱化加剧,其中有89.6%的区域TVDI呈现显著增加,仅有3.5%的区域为干旱程度未有加剧。(2)TVDI年际变化表明,吐鲁番市近20 a来的干旱程度呈增加趋势,TVDI月际变化呈明显季节差异,总体表现为春季>秋季>夏季。(3)单因素监测结果表明,吐鲁番市干旱变化趋势影响比重最大因素分别为潜在蒸散发、气温和高程;多因素交互作用下,潜在蒸散发与高程、气温、降水以及土地覆被因素相互作用共同驱动干旱化的发生为当地制定干旱防治措施、提高处理生态隐患和地缘风险的能力提供理论依据。

  • 香日德-柴达木河流域土壤湿度时空变化特征及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 土壤湿度作为生态环境的关键因子,是土壤监测和生态环境变化的重要指标。本研究基于MOD11A2LST和MOD13A2 NDVI数据,通过温度干旱植被指数TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)、相关性分析和区域统计分析等数理统计分析方法对香日德-柴达木河流域植被生长季的土壤湿度时空分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:(1)香日德-柴达木河流域2005年、2010年、2015年和2020年植被生长季TVDI平均值为0.61,最大值为2015年(0.64),最小值为2020年(0.58),年际TVDI值缓慢下降,但在2015年出现上升现象,研究区旱情不稳定且长期处于干旱等级。(2)不同等级土壤湿度的面积从大到小依次为干旱>极干旱>正常>湿润>极湿润,分别占研究区总面积的30.63%、25.77%、22.16%、16.44%、5.01%。(3)TVDI在空间分布上呈现出由西北向东南逐渐递减的趋势,具有明显的区域差异性。(4)TVDI值与海拔呈负相关关系,海拔每升高500 m,TVDI值减少0.11,TVDI值与平均气温呈正相关关系,与坡度和降水量之间不存在明显的相关性关系。

  • 2001—2018 年黄土高原植被覆盖人为影响 时空演变及归因分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于 2001—2018 年的 MODIS-NDVI 和 MODIS-LST 以及土地利用、交通、人口等多种人文社 会数据,通过温度植被干旱指数反映黄土高原土壤水分状况,利用残差法剔除土壤水分得到植被 覆盖变化的人为影响,辅以趋势分析、Hurst 指数、地理探测器等方法探讨了黄土高原植被覆盖的人 为影响变化特征、未来变化趋势以及人为影响的归因。结果表明:(1)黄土高原 2001—2018 年植 被覆盖人为影响变化趋势为 0.36×10-2 a-1,人为对植被覆盖的影响向正作用方向发展。(2)黄土高 原植被覆盖人为影响的未来变化趋势由正作用转为向负作用方向发展,值得注意的是退耕还林重 点实施区植被覆盖的人为正作用未来变化呈减弱趋势。(3)综合相关分析与地理探测器结果,确定 影响植被覆盖变化的人为主导因子主要包括高级别旅游景点、城市分布、交通和土地利用。(4)未 来退耕还林工程的实施以及生态建设工程的维持,应在注重城市经济发展的同时重视生态建设, 减缓交通业对生态环境所带来的危害,加强绿色旅游业发展以及减缓土地变化等人为活动的 影响。

  • 分层分类和多指标结合的西北农牧交错带植被信息提取

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2019-03-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 参照《中国植被》中的植被分类体系,结合野外考察结果,建立了适合中国西北农牧交错带的植被分类体系。以覆盖研究区的多幅Landsat影像为基础,按“分层分类,逐层验证”的思路,实现了对研究区植被信息的提取。提取时,先利用完全约束的最小二乘模型对遥感影像进行混合像元分解,将整个研究区划分为植被区和非植被区;在植被区,基于光谱特征、纹理特征和地形特征,构建CART决策树,获得了乔木林、灌丛和草原等7种主要植被型组;在植被型组内,基于不同植被类型NDVI的季节差异特征,构建NDVI差值比值指数 (NDVI_DR),将乔木林和灌丛区分为常绿和落叶植被型,使用温度植被干旱指数(TVDI),将草原进一步区分为荒漠草原、典型草原和草甸草原3种类型,从而得到各个植被型的空间分布范围。经验证,最终分类的总体精度能达到79.51%,kappa系数为0.773。本文所采用的分类方法充分利用了遥感数据既有的光谱信息和纹理信息,同时辅以地形信息。实践结果表明,分层分类和多种指标相结合的方法可以有效实现对影像跨幅的、以复杂镶嵌结构为主要特征的农牧交错带植被信息提取,精度较高,技术可行。