新疆区域FY-3 NDVI数据集质量比较评估及其适用性评价

1

作者 张青 谈进忠 +1 位作者 曹孟磊 陈鹏 《中国农业气象》 CSCD 2024年第4期431-443,共13页

利用2014−2020年空间分辨率为250m×250m的MODIS和FY-3的NDVI数据,采用最大值合成法(MVC)合成MODIS和FY-3数据集周、月尺度NDVI值,基于不同数据集月尺度NDVI最大值,分别计算其季节、年平均NDVI。采用数值对比、相关性和线性回归等方... 利用2014−2020年空间分辨率为250m×250m的MODIS和FY-3的NDVI数据,采用最大值合成法(MVC)合成MODIS和FY-3数据集周、月尺度NDVI值,基于不同数据集月尺度NDVI最大值,分别计算其季节、年平均NDVI。采用数值对比、相关性和线性回归等方法,比较分析2014−2020年新疆区域FY-3和MODIS NDVI数据的一致性,讨论FY-3在新疆区域的适用性,并基于FY-3 NDVI数据,采用变异系数法研究2014−2020年新疆植被覆盖的变化。结果表明:2014−2020年新疆区域的MODIS NDVI的月均值普遍低于FY-3 NDVI,两种数据变化规律一致性较好,但月尺度NDVI在沙地、草地、林地、耕地、2017年春季、2016年和2018年夏季、2015年和2019年秋季及2019年冬季存在差异,差异区主要位于阿勒泰山区、伊犁河谷和天山东段。2020年新疆区域各土地利用类型及季节的FY-3 NDVI均值高于MODIS NDVI均值,且FY-3 NDVI更接近实测值。新疆各土地利用类型及季节FY-3 NDVI数据的R^(2)、RMSE、MAD、RE、残差(θ)均低于MODIS NDVI,表明FY-3数据趋于集中,在新疆区域稳定性高于MODIS。新疆区域植被NDVI季节和空间稳定性差异较大,季节尺度上夏季波动性较小,春、秋季波动性较大;空间上,草地、森林、绿洲农耕区植被覆盖状况越好,植被年际稳定性越强。 展开更多

关键词 FY-3 MODIS 变异系数 一致性 稳定性

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基于微波辐射计AMSR2的雪密度定量判识模式研究

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作者 崔宇 沙依然·外力 曹孟磊 《科技与创新》 2024年第18期11-13,18,共4页

积雪颗粒及密度对积雪观测影响重大。针对目前气象台站的雪密度观测数据无法满足大尺度范围或无人区雪密度信息观测需求的情况,采用研究区域代表性的多个气象台站的雪密度实测数据,结合被动微波高频率双极化亮温,建立了研究区域的雪密... 积雪颗粒及密度对积雪观测影响重大。针对目前气象台站的雪密度观测数据无法满足大尺度范围或无人区雪密度信息观测需求的情况,采用研究区域代表性的多个气象台站的雪密度实测数据,结合被动微波高频率双极化亮温,建立了研究区域的雪密度极化指数或散射指数模型。结果显示,极化指数P_(6h-36v)、P_(10h-36v)及散射指数S_(10h-36h)、S_(10v-36v)、S_(18h-36h)与雪密度强相关,且二者时间的变化趋势仍保有一致性;高频率散射指数S_(36h-89h)、S_(36v-89v)及极化指数P_(89h/89v)与积雪密度随时间变化表现出反相位趋势。模型的精度检验结果显示,模型复相关系数R为0.727,均方根误差RMSE为1.418 g/cm^(3),平均偏移量Bias为0.244 g/cm^(3)。从长时间序列来看,模拟结果与实测结果存在良好的一致性,尤其是隆冬时节(12月至次年2月),模拟值与实测值会更接近。 展开更多

关键词 AMSR2 雪密度 模型 高精度反演

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基于物候差异的奇台县冬小麦遥感判识

3

作者 石玉 李聪 +1 位作者 陈爱京 曹孟磊 《数字农业与智能农机》 2024年第6期61-64,共4页

为快速、准确获取大尺度范围内的冬小麦种植面积,以Sentinel-2卫星为数据源,利用冬小麦特殊的生长发育特征,通过监督分类方法,对奇台县冬小麦进行信息提取。选择研究区2022年冬小麦拔节期、收割期的卫星遥感影像,对冬小麦的种植区域及... 为快速、准确获取大尺度范围内的冬小麦种植面积,以Sentinel-2卫星为数据源,利用冬小麦特殊的生长发育特征,通过监督分类方法,对奇台县冬小麦进行信息提取。选择研究区2022年冬小麦拔节期、收割期的卫星遥感影像,对冬小麦的种植区域及面积进行提取,并使用航拍影像数据作为基准数据对局部区域进行面积和空间精度验证。研究结果表明,使用Sentinel-2卫星数据对冬小麦种植斑块面积提取的平均精度在90%左右,拔节期的提取精度略高。 展开更多

关键词 冬小麦 判识 卫星数据 物候差异

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伊犁地区不同草地类型植被指数与气候因子的关系 被引量：10

4

作者 曹孟磊 肖继东 +2 位作者 陈爱京 石玉 刘纪疆 《沙漠与绿洲气象》 2016年第6期73-80,共8页

基于2006—2012年主要生长季(5—9月)MODIS旬最大值合成NDVI数据,结合同期气温、降水插值栅格资料,采用均值法、线性回归法、相关系数法分析了伊犁河谷地区七大不同草地类型NDVI的时空变化规律及其对气象因子响应的敏感性及滞后性。结... 基于2006—2012年主要生长季(5—9月)MODIS旬最大值合成NDVI数据,结合同期气温、降水插值栅格资料,采用均值法、线性回归法、相关系数法分析了伊犁河谷地区七大不同草地类型NDVI的时空变化规律及其对气象因子响应的敏感性及滞后性。结果表明:(1)伊犁河谷草地植被NDVI整体呈微弱增加趋势,其中,温性荒漠类草地的增加趋势略高于其他几种类型。(2)温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、高寒草原、低平地草甸的NDVI主要受降水影响,即NDVI与生长季平均降水量呈极显著正相关,且平均降水量每增加1 mm,其NDVI分别增加0.005、0.006、0.007、0.004、0.003。(3)不同草地类型与气温、降水存在不同的滞后响应,多数草地类型5月气温、降水与7月NDVI表现出显著相关性。其中,温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原NDVI受气温和降水共同影响,气温每升高1℃,NDVI分别减少0.020、0.028、0.027,降水每增加1 mm,NDVI分别增加0.002、0.003、0.003;高寒草原主要受降水影响,降水每增加1 mm,NDVI增加0.003;低平地草甸主要受气温影响,气温每升高1℃,NDVI减少0.016;温性荒漠、沼泽与气温、降水没有明显相关性。不同草地类型对水热因子的需求不同,是产生这种结果的主要原因。 展开更多

关键词 草地植被变化 生长季NDVI 气候因子 相关性 伊犁地区

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伊春市朗乡自然保护区原始红松林的结构特征分析 被引量：1

5

作者 曹孟磊 巩垠熙 +2 位作者 冯仲科 张巍巍 汪笑安 《林业调查规划》 2012年第5期75-80,共6页

阔叶红松林是分布在北温带的多物种、多层次、多价值、多效益的一种森林类型,具有物种丰富、结构复杂、生物量高、自我维持能力强的特点,是被普遍认同的高价值、高产量的森林资源。在伊春市朗乡林业局东折棱河林场的原始红松林中选取8个... 阔叶红松林是分布在北温带的多物种、多层次、多价值、多效益的一种森林类型,具有物种丰富、结构复杂、生物量高、自我维持能力强的特点,是被普遍认同的高价值、高产量的森林资源。在伊春市朗乡林业局东折棱河林场的原始红松林中选取8个30 m×30 m的标准地进行调查,分析其林分结构组成,树种空间分布格局和更新情况等。结果认为,东折棱河林场原始红松林的主要伴生阔叶树种为蒙古栎、色木槭等,成林红松多为随机分布,原始红松林下的红松更新情况较差。 展开更多

关键词 原始红松林 林分结构 空间分布格局 更新

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基于MODIS数据的伊犁河谷植被指数变化及其对气候的响应 被引量：11

6

作者 陈爱京 肖继东 曹孟磊 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1502-1508,共7页

利用2006-2014年主要生长季(5-9月)的MODIS遥感数据,分析了2006-2014年的年平均NDVI和生长季月NDVI变化规律。同时,收集整理同期伊犁河谷地区的气温与降水资料,并对NDVI与当月、2个月滑动、3个月滑动和5个月滑动的平均气温、降水值进行... 利用2006-2014年主要生长季(5-9月)的MODIS遥感数据,分析了2006-2014年的年平均NDVI和生长季月NDVI变化规律。同时,收集整理同期伊犁河谷地区的气温与降水资料,并对NDVI与当月、2个月滑动、3个月滑动和5个月滑动的平均气温、降水值进行了相关性分析。结果表明,NDVI与气温、降水都存在一定的相关性,NDVI受当月平均气温的影响最大;NDVI与当月降水和滑动平均降水的相关性都很好,但3个月滑动平均降水对NDVI的影响最大,并且通过了0.01的极显著性检验。 展开更多

关键词 NDVI MODIS数据 气候因子 伊犁河谷

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人工神经网络结合多光谱遥感数据用于立地质量评价 被引量：2

7

作者 巩垠熙 何诚 +5 位作者 闫飞 冯仲科 曹孟磊 高原 苗婕 赵金龙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2815-2822,共8页

多光谱遥感数据蕴含着大量的地表立地信息,而传统立地质量评价体系主要使用了人工地面调查数据。为了建立一套有效的立地质量评价体系,以内蒙古赤峰市旺业甸林场为研究对象,基于研究区域的多光谱遥感数据结合地面小班调查数据,采用一种... 多光谱遥感数据蕴含着大量的地表立地信息,而传统立地质量评价体系主要使用了人工地面调查数据。为了建立一套有效的立地质量评价体系,以内蒙古赤峰市旺业甸林场为研究对象,基于研究区域的多光谱遥感数据结合地面小班调查数据,采用一种改进的反向传播人工神经网络(back Propagation artificial neural network,BPANN)模型,以落叶松为例,建立了遥感光谱因子结合立地因子与地位指数关系的神经网络模型,对研究区域的小班进行立地质量评价研究。通过训练数据集的敏感度分析剔除弱相关或不相关的因子,简化了神经网络的规模,提高了网络的训练效率,得到了最优的地位指数预测模型,模型的预测精度达到95.36%,与使用传统小班调查数据建立的神经网络模型的预测结果进行了比较,精度提高了9.83%,说明使用多光谱遥感数据+小班调查数据确定的落叶松地位指数预测模型具有最高的预测精度。多光谱遥感数据十分适用于森林立地质量评价,改进BP神经网络具有理想的预测精度,充分证实了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 立地质量 多光谱遥感 神经网络

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北京市永定河流域土地利用/覆盖变化研究 被引量：5

8

作者 王海平 冯仲科 +2 位作者 孙赫 李影 曹孟磊 《林业调查规划》 2011年第3期15-20,共6页

借助于遥感和地理信息技术,以永定河（北京段）流域1978、1988、1999、2004、2005年5期TM遥感影像为主要数据源,结合若干地形数据库资料,统计永定河31年间水域、草地、耕地、林地、建筑用地、未利用地六大土地类型的面积变化情况,通过... 借助于遥感和地理信息技术,以永定河（北京段）流域1978、1988、1999、2004、2005年5期TM遥感影像为主要数据源,结合若干地形数据库资料,统计永定河31年间水域、草地、耕地、林地、建筑用地、未利用地六大土地类型的面积变化情况,通过分析单一土地利用平均动态度、单一土地利用平均转出率和转入率等指标,对永定河（北京段）流域土地利用/覆被变化的格局与过程进行了定量研究.结果表明：①31年间,永定河（北京段）流域的土地利用/覆盖面积呈现一定程度的波动.1978~2004年各类面积占总面积的比例由大到小为有林地〉耕地〉建筑用地〉水域〉未利用地〉草地;2004~2009年比例变化为有林地〉耕地〉建筑用地〉未利用地〉水域〉草地.②在1978~2009年间,水域、未利用地、建筑用地3个土地类型转化比较剧烈;草地在1988~2004年间变化幅度大,转入、转出率较高;耕地减少;林地则呈现增加态势. 展开更多

关键词 土地利用/覆盖 遥感(RS) 地理信息技术(GIS) 永定河流域

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基于RS与GIS技术的丽水市城市园林绿化监测方法研究 被引量：4

9

作者 汪笑安 曹孟磊 +1 位作者 张巍巍 李丹丹 《林业调查规划》 2012年第4期24-30,共7页

介绍国内外城市园林绿化监测研究的发展现状及监测技术,采用RS和GIS技术相结合的动态监测方法,利用ALOS影像和高分辨率航片,并叠加上一期监测图斑数据,对一定时期内丽水市园林绿化情况进行监测,得出建成区各类绿地面积、绿地率、绿化覆... 介绍国内外城市园林绿化监测研究的发展现状及监测技术,采用RS和GIS技术相结合的动态监测方法,利用ALOS影像和高分辨率航片,并叠加上一期监测图斑数据,对一定时期内丽水市园林绿化情况进行监测,得出建成区各类绿地面积、绿地率、绿化覆盖率、人均公共绿地面积等指标,并进行了相应分析。 展开更多

关键词 RS GIS 动态监测 城市绿地 园林绿化 丽水市

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基于影像分割的树木特征点提取方法研究 被引量：3

10

作者 韩旭 韩笑 +3 位作者 冯仲科 孙一权 闫飞 曹孟磊 《林业调查规划》 2011年第4期5-9,共5页

树木处于复杂的自然环境中,加之其本身的不规则性,使得影响树木影像检测和识别质量的参数难以确定.采用一种基于集群聚类的方法对树木影像进行影像分割,在聚类中心的定义方式上不是简单地以各类的灰度重心作为聚类中心,而是采用了一种... 树木处于复杂的自然环境中,加之其本身的不规则性,使得影响树木影像检测和识别质量的参数难以确定.采用一种基于集群聚类的方法对树木影像进行影像分割,在聚类中心的定义方式上不是简单地以各类的灰度重心作为聚类中心,而是采用了一种最大—最小距离法进行聚类中心的动态选择.在聚类过程中除了合并过程还加入了类别分裂处理,对每一次迭代过程中标准差最大的类别分裂成新类,并将新类中的像元重新加入到距离判别过程中,成功地将树木从背景影像中分离出来.在此基础上选择合适的特征提取算法,分别对原始影像和分割结果进行特征点的提取,对提取结果进行比较,得到了更好的特征点提取结果,为后续的树木影像匹配等研究工作提供可靠的数据基元. 展开更多

关键词 影像分割 树木影像 特征点提取 集群聚类

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北京市永定河流域土地利用格局变化及图谱分析 被引量：1

11

作者 侯碧屿 曹孟磊 +1 位作者 刑哲 冯仲科 《林业调查规划》 2011年第6期5-9,共5页

利用遥感技术和地理信息技术对5期遥感影像进行处理分析,得出永定河流域(北京段)1987～2009年土地利用变化情况,即:①永定河流域水量在逐年递减,但随着政府部门对这些问题的重视并采取了相应的措施,使永定河流域的水量年递减速度有所缓... 利用遥感技术和地理信息技术对5期遥感影像进行处理分析,得出永定河流域(北京段)1987～2009年土地利用变化情况,即:①永定河流域水量在逐年递减,但随着政府部门对这些问题的重视并采取了相应的措施,使永定河流域的水量年递减速度有所缓解.②随着社会经济的发展,北京城区将向永定河流域扩张,从而使永定河流域居民用地迅速增长,年增长率依次为1.41%、2.78%、3.96%和5.06%,耕地面积在逐年减少.③从1987年和2009年土地转移矩阵和土地利用变化图谱中可以看出,居民地的增加主要来自于耕地的转变,而水域面积转移到了耕地上.④永定河流域林地面积有升有降,在这23年间,政府推行退耕还林等政策,2009年林地面积恢复到8 198.62km2,使永定河流域的生态环境有了明显改善. 展开更多

关键词 土地利用格局 土地转移矩阵 图谱分析 永定河流域

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1901—2017年中亚五国气候特征分析 被引量：3

12

作者 韩雪云 姚俊强 +4 位作者 赵丽 张倩 曹孟磊 张同文 张连成 《沙漠与绿洲气象》 2021年第6期1-8,共8页

在全球变暖背景下,区域气候变化存在较大差异。本文基于CRU发布的中亚干旱区逐月气候数据序列,分析1901—2017年中亚五国气候变化的特征及区域差异,得出以下结论:中亚地区平均气温升温显著,自1988年突变升温以来升温幅度达0.37℃/10 a,2... 在全球变暖背景下,区域气候变化存在较大差异。本文基于CRU发布的中亚干旱区逐月气候数据序列,分析1901—2017年中亚五国气候变化的特征及区域差异,得出以下结论:中亚地区平均气温升温显著,自1988年突变升温以来升温幅度达0.37℃/10 a,21世纪为最暖时期。四季平均气温差异明显,春、冬季平均气温升温幅度最大。平原区升温幅度较山区高0.05℃/10 a。最高气温增幅最小,最低气温增幅最大,夏季最低气温增幅为最高气温的近2倍。高山区最高气温增速较平原区缓。中亚地区年降水量总体呈增加趋势,突变后增幅较之前增加了2倍多。受西风带、地中海气候影响,高大山体阻挡,降水量自北向南递减。1901—2017年四季降水量均呈增加趋势,春、冬季为降水量高值期,增速也相对较大。降水日数总体呈微弱增加趋势,各国变化差异明显。 展开更多

关键词 中亚地区 气候变化 气温 降水 特征分析

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基于MODIS数据的博州植被变化及驱动因子分析 被引量：6

13

作者 石玉 肖继东 +1 位作者 李聪 曹孟磊 《陕西气象》 2019年第3期56-59,62,共5页

基于2006—2017年MODIS的归一化植被指数(normallized different vegetation index,NDVI)数据,采用像元尺度的回归分析方法,对博州地区NDVI的时空变化进行分析;并结合气温、降水等气象要素,参考统计年鉴的载畜量数据综合分析引起博州地... 基于2006—2017年MODIS的归一化植被指数(normallized different vegetation index,NDVI)数据,采用像元尺度的回归分析方法,对博州地区NDVI的时空变化进行分析;并结合气温、降水等气象要素,参考统计年鉴的载畜量数据综合分析引起博州地区NDVI变化的驱动因子。结果表明,2006—2017年博州地区的植被尤其是草地植被以退化为主,其退化原因与人类活动关系密切。 展开更多

关键词 植被变化 植被指数 驱动因子 博州

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伪步甲危害遥感监测及地形分析——以新疆玛纳斯-呼图壁县草场为例 被引量：1

14

作者 吴秀兰 郑江华 +3 位作者 李帅 冯志敏 崔宇 曹孟磊 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期437-444,共8页

为揭示伪步甲灾害在不同地形梯度上的差异,结合RS与GIS,于2013—2014年对新疆玛纳斯-呼图壁县草场伪步甲灾害发生情况进行了遥感监测,将危害情况分成不同类别,并分别统计2 a间伪步甲危害面积的变化情况。在此基础上,利用数字高程模型(D... 为揭示伪步甲灾害在不同地形梯度上的差异,结合RS与GIS,于2013—2014年对新疆玛纳斯-呼图壁县草场伪步甲灾害发生情况进行了遥感监测,将危害情况分成不同类别,并分别统计2 a间伪步甲危害面积的变化情况。在此基础上,利用数字高程模型(DEM)提取高程、坡度及坡向因子,分别与不同的伪步甲危害类型进行空间叠加统计分析,探讨研究区伪步甲灾害地形梯度特征。结果表明:900~1 200 m高程范围是伪步甲灾害的高发区;伪步甲危害区主要发生在0°~8.8°区间内;坡向梯度上,严重危害区并没有表现出明显的分布规律。 展开更多

关键词 伪步甲(Prosodes dilaticollis) 草场 灾害 遥感监测 地形梯度 玛纳斯-呼图壁 新疆

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