巴丹吉林沙漠植被动态变化与土壤湿度的遥感研究

【摘要】巴丹吉林沙漠地处中亚干旱与半干旱气候中心,是中国第二大、世界第三大沙漠,也是我国北方沙尘暴发生的主要沙源地之一。境内自然条件恶劣，降水稀少，蒸发强烈，生态环境脆弱，一旦遭到破坏便很难恢复。特别是近半个世纪以来,在气候变化与人类活动双重影响下,巴丹吉林沙漠流动沙丘呈现不断扩张的趋势,其边缘地区土地沙漠化现象十分严重。因此该区域的生态环境变化及其对气候的响应程度对生态环境的保护和治理具有重要的研究价值。本文利用了2000年到2012年的MODIS-NDVI植被遥感数据，运用ENVI、ArcGIS等软件，采用了一元线性回归、相关分析和多种数理统计方法，从时间和空间的尺度上研究了巴丹吉林沙漠生态植被分布的变化情况。利用巴丹吉林沙漠境内和周边8个气象站2000－2012年月降水量、平均气温、平均风速和相对湿度资料，分析了近13年来沙漠气候的变化趋势。分析植被生长的气象要素变化特征时，从时间尺度上，研究了植被变化与气候要素的相关性,以期为巴丹吉林沙漠的区域生态环境的保护与治理提供一定的理论依据。另外，结合MODIS和气象站实测数据，运用热惯量模型，反演出了研究区2013年的土壤湿度。基于以上研究，主要研究结果如下：（1）巴丹吉林沙漠植被覆盖程度总体很差，NDVI值的范围仅在0.077-0.092之间。2000－2012年巴丹吉林沙漠植被NDVI呈现整体上升趋，增加幅度为0.009/10a，表明研究区内植被覆盖状况正在逐渐改善。从空间变化差异上看，巴丹吉林沙漠年平均植被NDVI值呈现由东南向西北逐渐递减的空间分布规律。研究区植被的生长季为6－9月份，8月份全区植被生长状况最好。（2）植被受降雨量、风速、相对湿度和气温的影响，植被与降雨量的相关系数R2为0.5847，与气温的相关系数R2为0.2754，与风速的相关系数R2为0.0107。植被与降水的相关系数大于其与气温的相关系数，说明降水对植被的影响超过气温。（3）基于像元二分模型,利用MODIS-NDVI植被指数反演了2000－2012年13年来巴丹吉林沙漠平均植被覆盖率，反演结果较客观的反应了近年来研究区植被覆盖动态变化的总体情况。（4）利用MODIS影像，结合气象站实测数据，建立热惯量法模型并用此模型反演了巴丹吉林沙漠2013年的土壤湿度，提取出了土壤湿度数据
【作者】巩朋；
【导师】金晓媚；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【关键词】巴丹吉林沙漠；NDVI；气象因子；植被覆盖率；土壤湿度；

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