基于多源遥感数据的中国干旱半干旱区植被变绿识别
文献类型：学位论文
| 作者 | 张建双 |
| 答辩日期 | 2023-07 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张扬建 |
| 关键词 | 植被变绿 NDVI 生态工程 气候变化 谷歌地球引擎 中国干旱半干旱区 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 中国干旱半干旱区的气候逐渐变暖变湿，加上一系列的生态工程，植被出现了明显的变绿趋势。不同的遥感数据对植被变绿的趋势和程度有不同的表现。利用一系列的遥感数据来评估中国干旱半干旱区的植被动态至关重要。气候与植被的关系是全球气候变化和陆地生态系统研究中的一个基本问题,多数研究只分析温度和降水对植物动态变化的影响，不同地区NDVI变化及其对气候的响应也存在很大的空间差异，有必要研究其他气候变量对NDVI变化的影响。 1.通过比较三种最常用的遥感数据集（即AVHRR、MODIS和Landsat），本研究全面研究了从2000年到2020年中国干旱半干旱区的植被动态变化，发现这三个遥感数据集在中国干旱半干旱区都表现出明显的植被变绿趋势，特别是黄土高原和中国东北地区。Landsat识别的变绿面积最大（89.8%），但AVHRR识别的变绿面积最小（58%）。与MODIS和AVHRR相比，Landsat识别的植被变绿包含更多的地分辨率数据识别不出的小斑块变绿区域。AVHRR和MODIS识别的植被一致不显著变绿面积为1523174.27 km2，植被一致显著变绿的区域主要分布在黄土高原和中国东北地区，面积为480836.24 km2。AVHRR和MODIS两个数据集的植被一致不显著变棕面积为290645.1 km2，一致显著变棕的面积为21573.17 km2。在检测植被变绿方面，MODIS数据与Landsat的一致性高于AVHRR。三个数据集在识别中国东北、黄土高原和新疆的植被变绿方面表现出高度一致。三个数据集中不一致的区域比例为39.56%。提高植被变绿制图的准确性是调整旱地生态系统管理的基础。 2. 基于GEE选择TerraClimate数据中的10个气候变量：实际蒸散（actual evapotranspiration, AET）、帕尔默干旱严重程度指数（Palmer Drought Severity Index, PDSI）、参考蒸散（Reference evapotranspiration, ASCE Penman-Montieth）（PET）、降水累积量（Precipitation accumulation, PREP）、土壤水分（Soil moisture, SOIL）、雪水当量（Snow water equivalent, SWE）、最低温度（Minimum temperature, TMmin）、最高温度（Maximum temperature, TMmax）、饱和水汽压（Vapor pressure, VAP）、饱和水汽压差（Vapor pressure deficit, VPD），分析2000到2020年间的气候变化（年际变化特征，均值和趋势的空间分布）：中国干旱半干旱区2000年到2020年只有VAP是具有减少的趋势，10个变量中的其他气候变量都是具有增加的趋势，但趋势都不显著。2000年到2020年中国干旱半干旱区的气候变量的均值与Sen趋势分布具有明显的空间异质性。VPD与PET的空间分布极其相似。降雨PREP与实际蒸散AET的空间分布相似。除了SOIL与SWE的减少趋势占主导，其他气候变量都是增加趋势占主导。 3、选取TerraClimate中的10个气候变量的2000年至2020年的平均值，将其与2000年至2020年的植被变化进行皮尔森相关系数分析，探索植被变化与气候变量之间的关系。AET/PREP、PDSI主要对植被变化具有促进作用，其他气候变量对植被变化主要具有抑制作用，但AET/PREP 、VPD/PET这两对气候变量与植被变化的相关关系的空间分布类似。不同区域与年度NDVImax最相关的气候变量是不同的。不同数据源与年度NDVImax的最相关的气候变量具有空间异质性。三种数据中，AET对植被变化的影响总是大于PET，SOIL对植被变化的影响大于PREP，TMmax对植被变化的影响总是大于TMmin。 研究结果可以加深我们对中国干旱半干旱区在变暖-变湿气候趋势下的植被变绿动态的认识。准确探索植被变绿对实现可持续发展和测量区域碳预算具有重要意义。未来的研究可以在更精细的时空尺度上更精确地探索植被变绿的空间模式。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 98 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199928]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张建双. 基于多源遥感数据的中国干旱半干旱区植被变绿识别[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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