黃土高原生態(tài)環(huán)境惡劣,自然地理?xiàng)l件較差,是世界上水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)。為改善黃土高原的生態(tài)環(huán)境,國家于1999年啟動(dòng)并實(shí)施了退耕還林還草工程。該項(xiàng)工程實(shí)施以來,黃土高原植被覆蓋狀況得到了極大的改善。但如此大規(guī)模的植被恢復(fù)勢(shì)必會(huì)對(duì)該地區(qū)的陸地水儲(chǔ)量產(chǎn)生影響。然而,現(xiàn)有研究受限于數(shù)據(jù)收集以及本地計(jì)算機(jī)性能,對(duì)植被覆蓋度的研究時(shí)間序列較短,空間分辨率較低;另外大多從點(diǎn)尺度考慮了退耕還林還草以來黃土高原水儲(chǔ)量的變化,缺乏區(qū)域尺度上的研究。為了對(duì)退耕還林還草工程實(shí)施以來黃土高原植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行歸因分析,并從區(qū)域尺度探究其對(duì)水儲(chǔ)量的影響,本文基于Google earth engine,采用Landsat Surface Reflectance影像監(jiān)測(cè)了1987～2015年黃土高原植被覆蓋度空間分布特征及時(shí)空動(dòng)態(tài)變化;同時(shí),結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、土地利用類型數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),分析了氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)黃土高原植被覆蓋變化的影響,尋求引起該地區(qū)植被覆蓋變化的主要原因;最后,利用2003～2015年GRACE重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)及全球陸地?cái)?shù)據(jù)同化系統(tǒng)（GLDAS）,探究了退耕還林還草以來黃土高原水儲(chǔ)量對(duì)植被覆蓋... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

GEE平臺(tái)工作界面

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10第二章研究區(qū)概況及研究方法2.1研究區(qū)概況2.1.1地理位置黃土高原地處黃河中游（33°43"~41°16"N，100°54"~114°33"E），是中華文明重要的發(fā)源地。其東起太行山，西到日月山，南至秦嶺，北到陰山，涵蓋了山西、河南西部、陜西中北部、甘肅中部和東部、寧夏中南部、青海東北部以及內(nèi)蒙古7個(gè)�。▍^(qū)）的部分地區(qū)（Wangetal.2006）。南北寬約800km，東西長約1300km，面積約64萬平方公里，占全國面積6.5%左右（圖2-1）。圖2-1黃土高原位置及概況Fig.2-1LocationandoverviewoftheLoessPlateau2.1.2地質(zhì)地貌黃土高原地勢(shì)西高東低，是世界上最厚、最大的黃土沉積區(qū)（Fuetal.2017），大部分地區(qū)黃土厚度在0~250米之間，部分地區(qū)甚至超過300米（Fu2007；Shietal.2000；Zhang1991），該地區(qū)黃土面積約占我國黃土區(qū)域總面積的72.4%，歷史的氣候變化信息都可以從這些厚厚的黃土層中獲得。黃土極易被風(fēng)和水侵蝕（Heetal.2006），故而黃土高原土壤侵蝕率較高，河流泥沙負(fù)荷重（Wangetal.2016b）。稀疏的植被覆蓋、周期性的高強(qiáng)度暴雨以及悠久的農(nóng)業(yè)歷史加劇了該地區(qū)的侵蝕（Liangetal.2015；Zhaoetal.2013）。黃土高原獨(dú)特的地貌形態(tài)在很大程度上取決于古地貌和土壤侵蝕強(qiáng)度。典型的地貌有黃土塬、梁、峁以及各種不同侵蝕程度的山谷。塬指的是頂面平整，周圍被溝谷切割的黃土高地，而梁（長脊）和峁（圓）分別是河流侵蝕和山坡侵蝕的結(jié)果。陜北和隴東的黃土塬地區(qū)保存較好。其中最著名的是洛川園，其覆蓋面積達(dá)到數(shù)十至數(shù)百

第三章黃土高原植被覆蓋度時(shí)空變化特征17第三章黃土高原植被覆蓋度時(shí)空變化特征本章借助GEE平臺(tái)分析了1987~2015年黃土高原植被覆蓋度的空間分布特征及時(shí)空變化規(guī)律。首先在GEE平臺(tái)中利用時(shí)間過濾函數(shù)ee.ImageCollection.filterDate（）和空間過濾函數(shù)ee.ImageCollection.filterBounds（）獲取1987~2015年經(jīng)過黃土高原上空的LandsatSurfaceReflectance影像共22407景，批量對(duì)每一景影像進(jìn)行去云操作；之后利用歸一化差異函數(shù)ee.Image.normalizedDifference（）計(jì)算每一景影像的NDVI；然后利用圖像集合最大值函數(shù)ee.ImageCollection.max（）對(duì)每年的NDVI影像進(jìn)行最大值融合，并使用裁剪函數(shù)ee.Image.clip（）對(duì)黃土高原進(jìn)行裁剪，獲取黃土高原每年的NDVI最大值影像；最后基于已經(jīng)得到的每年的NDVI影像，利用像元二分模型計(jì)算黃土高原每年的植被覆蓋度圖像。以上操作均在GEE平臺(tái)中完成（圖3-1）。圖3-1GEE平臺(tái)中計(jì)算植被覆蓋度演示Fig.3-1DemonstrationofcalculatingvegetationcoverageinGEEplatform3.1黃土高原植被覆蓋度空間分布基于已經(jīng)得到的1987~2015年黃土高原植被覆蓋度圖像集合，在GEE平臺(tái)中對(duì)該圖像集合采用平均值函數(shù)ee.Reducer.mean（），得到黃土高原1987~2015年的平均植被覆蓋度空間分布圖（圖3-2a）。黃土高原植被覆蓋度呈現(xiàn)由東南向西北遞減的態(tài)勢(shì)，這與黃土高原植被類型的地帶性分布相一致。黃土高原植被類型從東南到西北依次為森林植被帶、森林草原植被帶、典型草原植被帶、荒漠草原植被帶、草原化荒漠帶（高健健等2016）。水利部2008年頒布的《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，將植被覆蓋度劃分為5個(gè)等級(jí)：低覆蓋度［0，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黃土高原不同植被覆被類型NDVI對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J]. 劉靜,溫仲明,剛成誠.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]衛(wèi)星重力監(jiān)測(cè)全球地下水儲(chǔ)量變化及其特征[J]. 馮貴平,宋清濤,蔣興偉.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019(04)
[3]利用GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)關(guān)中地區(qū)地下水儲(chǔ)量變化[J]. 李婉秋,王偉,章傳銀,楊強(qiáng),馮偉,劉陽.  地球物理學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]利用GRACE反演陜甘晉高原地下水儲(chǔ)量變化[J]. 謝小偉,許才軍,龔正,李偉.  測(cè)繪通報(bào). 2018(01)
[5]黃土高原植被恢復(fù)潛力研究[J]. 高海東,龐國偉,李占斌,程圣東.  地理學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]基于GRACE衛(wèi)星時(shí)變重力場(chǎng)模型的黃河中游地區(qū)水儲(chǔ)量變化研究[J]. 李愛華,崔勝玉,王紅瑞,于忱.  自然資源學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]黃土高原近10年植被覆蓋的動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)力[J]. 肖強(qiáng),陶建平,肖洋.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(23)
[8]黃土丘陵區(qū)不同樹齡旱作棗園土壤水分動(dòng)態(tài)[J]. 李陸生,趙西寧,高曉東,吳普特,李虹辰,凌強(qiáng),孫文浩.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(14)
[9]1981—2012年黃土高原植被覆蓋度時(shí)空變化特征[J]. 高健健,穆興民,孫文義.  中國水土保持. 2016(07)
[10]2000～2014年黃土高原植被覆蓋時(shí)空變化特征及其歸因[J]. 趙安周,劉憲鋒,朱秀芳,潘耀忠,陳抒晨.  中國環(huán)境科學(xué). 2016(05)

碩士論文
[1]基于GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)估算西北地區(qū)水儲(chǔ)量變化[D]. 徐子君.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[2]基于NDVI的黃土高原地區(qū)植被覆蓋度對(duì)氣候變化響應(yīng)及定量分析[D]. 郭敏杰.中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心） 2014
[3]氣候和人類因素在黃土高原植被覆蓋變化中的貢獻(xiàn)率研究[D]. 張倩.蘭州交通大學(xué) 2014
[4]植被覆蓋度的遙感估算方法研究[D]. 李苗苗.中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2003



本文編號(hào)：3209670