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基于中低分辨遥感数据的塔里木河下游植被恢复分析

牛婷  
【摘要】: 以植被现地调查数据、2000-2006年多期卫星数据和输水后地表水、地下水定位监测数据为信息源,以恢复生态学、景观生态学为理论基础,以塔里木河下游输水区植被主要分布区(英苏-阿拉干)为研究对象,运用数学分析、“3S”技术和地面调查相结合的方法,围绕输水与植被生态响应的关系展开研究。研究主要结论如下: 对2000-2006年生长季MODIS-NDVI分析表明:输水后监测断面(英苏、喀尔达依、阿拉干)植被恢复明显,恢复速度各不相同,2005年研究区整体恢复程度最明显;植被生长峰值期为每年7月,旺盛期为6月~8月;根据输水后MODIS-NDVI变化规律,建立MODIS-NDVI预测模型,精度达94.4%;使用MODIS-NDVI植被盖度反演模型,精度达82.6%。 对ETM/ASTER-NDVl分析表明:输水前各监测断面NDVI没有差异,输水后各断面NDVI差异极显著;根据输水后ETM/ASTER-NDVI变化规律得出输水后监测断面植被恢复速度和程度随输水流程增加而递减的特点:同时,建立ETM/ASTER-NDVI预测模型,精度达80.1%,使用ETM/ASTER-NDVI反演植被盖度的精度达92.4%。 使用景观格局指数研究表明:输水后天然植被面积迅速扩大并逐渐呈连片趋势;沙地斑块数量增加、面积减少、聚集度明显减小;研究区斑块数减少、斑块密度逐步降低、平均斑块面积增加、景观斑块破碎化减小、蔓延度指数随时间推移稍有减少,输水遏制了研究区沙漠化扩展。 马尔科夫模型预测景观变化趋势的结果表明:在持续输水前提下,未来30年研究区地类/覆被将处于良性转化状态:通过马氏过程对地类/覆被格局动态分析,可以预测地类/覆被的变化,并根据模拟结果调整干扰条件,控制各类土地覆被面积非良性逆转。 对NDVI相关性的分析表明:MODIS—NDVI与ASTER/ETM—NDVI二者相关性较好;NDVI与地下水埋深呈负相关趋势;根据研究区主要地类ETM/ASTER-NDVI变化区间,确定主要地类NDVI值域范围。 植被恢复度分析表明:以未断流河道(大西海子)相同离河距离NDVI均值为参照,输水7年后,英苏断面恢复度为21.9%;喀尔达依断面为15.7%;阿拉干断面为11.6%,三监测断面植被整体恢复度为16.4%。 使用MODIS与ETM/ASTER数据对塔里木河下游植被恢复研究表明,二者变化趋势基本一致,但不同数据各具优势。


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