2001-2017年中國植被覆蓋的時空特征及其對水分因子的響應(yīng)
發(fā)布時間:2021-08-16 14:29
地表植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成,在防風(fēng)固沙、保持水土和調(diào)節(jié)氣候方面具有重要作用。為扭轉(zhuǎn)建國以來植被嚴(yán)重退化的問題,我國自90年代后期在全國范圍內(nèi)開展了天然林保護工程、退耕還林還草工程等植被恢復(fù)工程。大規(guī)模植被恢復(fù)帶來生態(tài)功能提升的同時,也引起植被耗水量增加,影響水分虧缺地區(qū)的水資源供給。因此,研究全國尺度植被覆蓋時空動態(tài)及其對水分因子的響應(yīng)的時空分異規(guī)律,對于評估各個區(qū)域植被恢復(fù)的水資源承載力、制定基于水資源可持續(xù)性的植被恢復(fù)規(guī)劃具有重要意義。但目前有關(guān)地表植被覆蓋變化時空特征以及對水分因子響應(yīng)的研究多結(jié)合遙感技術(shù)和傳統(tǒng)地統(tǒng)計學(xué)方法進行簡單的時空相關(guān)性分析,缺少植被、水分因子等遙感數(shù)據(jù)的時空分異特征的有效檢測方法,阻礙了對區(qū)域植被變化對水分因子的響應(yīng)的空間異質(zhì)性這一問題的深入研究,影響了植被水分時空作用過程分區(qū)模擬建模的準(zhǔn)確性。為解決上述問題,本文采用歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)數(shù)據(jù)、降水?dāng)?shù)據(jù)、土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)以及干旱指數(shù)數(shù)據(jù),綜合運用最大值合成處理、Mann-Kendall趨勢分析、偏相關(guān)分析、Hurst...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國地理位置[74]
第二章區(qū)域概況和數(shù)據(jù)獲取13底,中國一共擁有省級行政區(qū)34個,其中包括直轄市4個,23個省,自治區(qū)5個和2個特別行政區(qū)(中國統(tǒng)計局2017)。北京、天津、上海和重慶是中國的4個直轄市;特別行政區(qū)是位于中國東南沿海的香港和澳門。北京市位于華北平原,背靠燕山山脈,與河北省和天津市緊緊相擁,它是中國的首都,是全國的政治和文化中心。2.1.2地形與地貌特征中國的地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地五種地形,多樣且復(fù)雜。每種地形所占的比例如下:高原26%,平原12%,山地33%,丘陵10%,盆地19%[75]。中國的地勢總體特點是階梯狀分布,且西高東低(圖2–2a):第一階梯主要包括青藏高原,主要位于中國的西南部,海拔平均在四千米以上;第二階梯主要包含了西北部的塔里木盆地、準(zhǔn)格爾盆地和天山山脈,北邊的黃土高原和內(nèi)蒙古高原,以及南部的秦巴山區(qū)、云貴高原和四川盆地等,海拔主要在一千到兩千米之間;從第二階梯往東,從東部海平面往西是第三階梯的范圍,海拔在五百米以下,第三階梯包括了東南丘陵區(qū)、長江中下游平原、華北平原和東北平原等[75]。圖2-2中國(a)地形與主要河流以及(b)氣候區(qū)劃空間分布[74]中國同樣擁有面積廣闊的沙漠和戈壁地區(qū),沙漠和戈壁主要分布在西北地區(qū)以及內(nèi)蒙古自治區(qū),總面積達(dá)到了全國陸地總面積的13%達(dá)到了128萬km2[75]。中國境內(nèi)的四大沙漠均位于賀蘭山和烏鞘嶺以西,包括騰格里沙漠、古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪干沙漠和巴丹吉林沙漠。環(huán)狀或者帶狀的戈壁沙漠分布在沙漠的外部區(qū)域[75]。2.1.3氣候概況與水文特征中國的氣溫和降水具有明顯的地域特征,并且分布交叉相錯,組合多樣,這主要是因為中國的陸地幅員遼闊,距離海遠(yuǎn)近差距大,并且地勢起伏大、地形及山脈
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文18第三章植被和水分因子的空間分布特征3.1植被覆蓋分布的基本特征3.1.1植被覆蓋年際變化如圖3-1所示,2001-2017年以來,我國夏季NDVI的平均值總體呈現(xiàn)上升趨勢。上升的趨勢分為三個階段:2001-2002年,2002-2009年,2010-2017年,17年以來增長趨勢率為2%/10a。NDVI上升最快的階段是2001-2002年,增長趨勢率約為3%;第二階段里NDVI上升的趨勢較快,波動中有升;第三階段的NDVI上升趨勢較為陡峭,出現(xiàn)了兩個上升較快的階段:2010-2012年,2014-2017年。2008年的NDVI較前后幾年均處于低值,這是因為2008年1月起,我國南方大范圍地區(qū)發(fā)生重大冰雪自然災(zāi)害,植被生長受到特殊氣候影響。同時,2008年5月四川省發(fā)生重大地震災(zāi)害,這也對植被生長造成了較大的影響。圖3-12001-2017年中國夏季NDVI均值的年際動態(tài)3.1.2植被覆蓋空間分布圖3-2是全國2001-2017年夏季平均NDVI分布圖,出現(xiàn)由西北向東南遞增的趨向。如圖所示,東部區(qū)域,特別是東北地區(qū)和東南地區(qū),夏季平均NDVI較大,NDVI值大部分在0.5-1的范圍;而在干旱的西北地區(qū),植被覆蓋相對較少,大部分地域NDVI值在0.3-0.4之間,如祁連山區(qū)、青海東南部、青海湖地區(qū)、甘肅甘南和新疆天山地區(qū)植被稀少,大部分地區(qū)為荒漠;內(nèi)蒙古西部、寧夏中部、陜西北部、青海西部、準(zhǔn)格爾盆地和新疆的塔里木盆地降水量少,且水分蒸發(fā)嚴(yán)重,地表植被覆蓋率極低,NDVI值十分小,大都在0-0.2之間,這些地區(qū)植被稀少,是我國主要的沙塵暴災(zāi)害發(fā)生區(qū)域,也是影響我國沙塵天氣的主要源區(qū)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原高寒草地植被物候時空變化特征[J]. 黃文潔,曾桐瑤,黃曉東. 草業(yè)科學(xué). 2019(04)
[2]中國地理位置及其特點[J]. 楊艷. 中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(下旬刊). 2019(03)
[3]擴展流數(shù)據(jù)立方體的GIS時空大數(shù)據(jù)組織方法[J]. 陸妍玲,李景文,葉蘇嫻,姜建武,殷敏,周艷柳. 測繪通報. 2018(08)
[4]歐亞大陸不同生態(tài)區(qū)植被生長對降水響應(yīng)的季節(jié)變化規(guī)律[J]. 孫立群,李晴嵐,陳驥,?. 生態(tài)學(xué)報. 2018(22)
[5]2010-2015年中國土地利用變化的時空格局與新特征[J]. 劉紀(jì)遠(yuǎn),寧佳,匡文慧,徐新良,張樹文,顏長珍,李仁東,吳世新,胡云鋒,杜國明,遲文峰,潘濤,寧靜. 地理學(xué)報. 2018(05)
[6]基于GIMMS NDVI 3g.v1的近34年青海省植被生長季NDVI時空變化特征[J]. 代子俊,趙霞,李冠穩(wěn),王興春,龐龍輝. 草業(yè)科學(xué). 2018(04)
[7]秦嶺植被覆蓋時空變化及其對氣候變化與人類活動的雙重響應(yīng)[J]. 鄧晨暉,白紅英,高山,劉榮娟,馬新萍,黃曉月,孟清. 自然資源學(xué)報. 2018(03)
[8]1982-2012年中國NDVI變化及其與氣候因子的關(guān)系[J]. 王茜,陳瑩,阮璽睿,李小冬,王小利,史健宗,王志偉. 草地學(xué)報. 2017(04)
[9]基于信息熵的數(shù)據(jù)流自適應(yīng)集成分類算法[J]. 孫艷歌,王志海,原繼東,白洋. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[10]1982—2012年北半球荒漠草原過渡帶植被物候特征及其與氣候因子的關(guān)系[J]. 候靜,杜靈通,劉可,朱玉果,胡悅,楊新國,張學(xué)儉. 氣候變化研究進展. 2017(05)
博士論文
[1]城市植被與土壤碳儲量時空變化規(guī)律研究[D]. 呂海亮.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2017
[2]基于遙感的中國北部植被NDVI和物候變化研究[D]. 安佑志.華東師范大學(xué) 2014
碩士論文
[1]海河流域植被動態(tài)變化及其與氣候、人類活動的關(guān)系研究[D]. 楊艷麗.天津師范大學(xué) 2017
[2]干化土壤中植被生長及土壤水分特征試驗研究[D]. 張文飛.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2017
[3]遼河流域NDVI變化及其對氣候因子的響應(yīng)[D]. 韋石.南京信息工程大學(xué) 2012
[4]網(wǎng)絡(luò)安全事件流聚集統(tǒng)計分析研究與實現(xiàn)[D]. 劉東.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[5]MODIS數(shù)據(jù)在干旱區(qū)土地覆蓋變化與氣候因子敏感性分析中的應(yīng)用[D]. 李謝輝.新疆大學(xué) 2005
本文編號:3345845
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國地理位置[74]
第二章區(qū)域概況和數(shù)據(jù)獲取13底,中國一共擁有省級行政區(qū)34個,其中包括直轄市4個,23個省,自治區(qū)5個和2個特別行政區(qū)(中國統(tǒng)計局2017)。北京、天津、上海和重慶是中國的4個直轄市;特別行政區(qū)是位于中國東南沿海的香港和澳門。北京市位于華北平原,背靠燕山山脈,與河北省和天津市緊緊相擁,它是中國的首都,是全國的政治和文化中心。2.1.2地形與地貌特征中國的地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地五種地形,多樣且復(fù)雜。每種地形所占的比例如下:高原26%,平原12%,山地33%,丘陵10%,盆地19%[75]。中國的地勢總體特點是階梯狀分布,且西高東低(圖2–2a):第一階梯主要包括青藏高原,主要位于中國的西南部,海拔平均在四千米以上;第二階梯主要包含了西北部的塔里木盆地、準(zhǔn)格爾盆地和天山山脈,北邊的黃土高原和內(nèi)蒙古高原,以及南部的秦巴山區(qū)、云貴高原和四川盆地等,海拔主要在一千到兩千米之間;從第二階梯往東,從東部海平面往西是第三階梯的范圍,海拔在五百米以下,第三階梯包括了東南丘陵區(qū)、長江中下游平原、華北平原和東北平原等[75]。圖2-2中國(a)地形與主要河流以及(b)氣候區(qū)劃空間分布[74]中國同樣擁有面積廣闊的沙漠和戈壁地區(qū),沙漠和戈壁主要分布在西北地區(qū)以及內(nèi)蒙古自治區(qū),總面積達(dá)到了全國陸地總面積的13%達(dá)到了128萬km2[75]。中國境內(nèi)的四大沙漠均位于賀蘭山和烏鞘嶺以西,包括騰格里沙漠、古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪干沙漠和巴丹吉林沙漠。環(huán)狀或者帶狀的戈壁沙漠分布在沙漠的外部區(qū)域[75]。2.1.3氣候概況與水文特征中國的氣溫和降水具有明顯的地域特征,并且分布交叉相錯,組合多樣,這主要是因為中國的陸地幅員遼闊,距離海遠(yuǎn)近差距大,并且地勢起伏大、地形及山脈
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文18第三章植被和水分因子的空間分布特征3.1植被覆蓋分布的基本特征3.1.1植被覆蓋年際變化如圖3-1所示,2001-2017年以來,我國夏季NDVI的平均值總體呈現(xiàn)上升趨勢。上升的趨勢分為三個階段:2001-2002年,2002-2009年,2010-2017年,17年以來增長趨勢率為2%/10a。NDVI上升最快的階段是2001-2002年,增長趨勢率約為3%;第二階段里NDVI上升的趨勢較快,波動中有升;第三階段的NDVI上升趨勢較為陡峭,出現(xiàn)了兩個上升較快的階段:2010-2012年,2014-2017年。2008年的NDVI較前后幾年均處于低值,這是因為2008年1月起,我國南方大范圍地區(qū)發(fā)生重大冰雪自然災(zāi)害,植被生長受到特殊氣候影響。同時,2008年5月四川省發(fā)生重大地震災(zāi)害,這也對植被生長造成了較大的影響。圖3-12001-2017年中國夏季NDVI均值的年際動態(tài)3.1.2植被覆蓋空間分布圖3-2是全國2001-2017年夏季平均NDVI分布圖,出現(xiàn)由西北向東南遞增的趨向。如圖所示,東部區(qū)域,特別是東北地區(qū)和東南地區(qū),夏季平均NDVI較大,NDVI值大部分在0.5-1的范圍;而在干旱的西北地區(qū),植被覆蓋相對較少,大部分地域NDVI值在0.3-0.4之間,如祁連山區(qū)、青海東南部、青海湖地區(qū)、甘肅甘南和新疆天山地區(qū)植被稀少,大部分地區(qū)為荒漠;內(nèi)蒙古西部、寧夏中部、陜西北部、青海西部、準(zhǔn)格爾盆地和新疆的塔里木盆地降水量少,且水分蒸發(fā)嚴(yán)重,地表植被覆蓋率極低,NDVI值十分小,大都在0-0.2之間,這些地區(qū)植被稀少,是我國主要的沙塵暴災(zāi)害發(fā)生區(qū)域,也是影響我國沙塵天氣的主要源區(qū)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原高寒草地植被物候時空變化特征[J]. 黃文潔,曾桐瑤,黃曉東. 草業(yè)科學(xué). 2019(04)
[2]中國地理位置及其特點[J]. 楊艷. 中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(下旬刊). 2019(03)
[3]擴展流數(shù)據(jù)立方體的GIS時空大數(shù)據(jù)組織方法[J]. 陸妍玲,李景文,葉蘇嫻,姜建武,殷敏,周艷柳. 測繪通報. 2018(08)
[4]歐亞大陸不同生態(tài)區(qū)植被生長對降水響應(yīng)的季節(jié)變化規(guī)律[J]. 孫立群,李晴嵐,陳驥,?. 生態(tài)學(xué)報. 2018(22)
[5]2010-2015年中國土地利用變化的時空格局與新特征[J]. 劉紀(jì)遠(yuǎn),寧佳,匡文慧,徐新良,張樹文,顏長珍,李仁東,吳世新,胡云鋒,杜國明,遲文峰,潘濤,寧靜. 地理學(xué)報. 2018(05)
[6]基于GIMMS NDVI 3g.v1的近34年青海省植被生長季NDVI時空變化特征[J]. 代子俊,趙霞,李冠穩(wěn),王興春,龐龍輝. 草業(yè)科學(xué). 2018(04)
[7]秦嶺植被覆蓋時空變化及其對氣候變化與人類活動的雙重響應(yīng)[J]. 鄧晨暉,白紅英,高山,劉榮娟,馬新萍,黃曉月,孟清. 自然資源學(xué)報. 2018(03)
[8]1982-2012年中國NDVI變化及其與氣候因子的關(guān)系[J]. 王茜,陳瑩,阮璽睿,李小冬,王小利,史健宗,王志偉. 草地學(xué)報. 2017(04)
[9]基于信息熵的數(shù)據(jù)流自適應(yīng)集成分類算法[J]. 孫艷歌,王志海,原繼東,白洋. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[10]1982—2012年北半球荒漠草原過渡帶植被物候特征及其與氣候因子的關(guān)系[J]. 候靜,杜靈通,劉可,朱玉果,胡悅,楊新國,張學(xué)儉. 氣候變化研究進展. 2017(05)
博士論文
[1]城市植被與土壤碳儲量時空變化規(guī)律研究[D]. 呂海亮.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2017
[2]基于遙感的中國北部植被NDVI和物候變化研究[D]. 安佑志.華東師范大學(xué) 2014
碩士論文
[1]海河流域植被動態(tài)變化及其與氣候、人類活動的關(guān)系研究[D]. 楊艷麗.天津師范大學(xué) 2017
[2]干化土壤中植被生長及土壤水分特征試驗研究[D]. 張文飛.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2017
[3]遼河流域NDVI變化及其對氣候因子的響應(yīng)[D]. 韋石.南京信息工程大學(xué) 2012
[4]網(wǎng)絡(luò)安全事件流聚集統(tǒng)計分析研究與實現(xiàn)[D]. 劉東.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[5]MODIS數(shù)據(jù)在干旱區(qū)土地覆蓋變化與氣候因子敏感性分析中的應(yīng)用[D]. 李謝輝.新疆大學(xué) 2005
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