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内蒙古温性草原草地类型近20年时空动态变化研究
被引量：
7
1
作者
杨志贵
张建国
+6 位作者
李锦荣
于红妍
常丽
宜树华
吕燕燕
张玉琢
孟宝平
《草业学报》
CSCD
北大核心
2023年第9期1-16,共16页
草地类型是人类科学开发、合理利用和有效保护草地资源的重要依据,同时还是维持草地生态系统可持续发展的重要依据。目前,国内外有关土地利用类型时空变化的研究已有丰硕成果,但区域尺度草地类型时空动态变化的研究鲜有报道。因此,以内...
草地类型是人类科学开发、合理利用和有效保护草地资源的重要依据,同时还是维持草地生态系统可持续发展的重要依据。目前,国内外有关土地利用类型时空变化的研究已有丰硕成果,但区域尺度草地类型时空动态变化的研究鲜有报道。因此,以内蒙古温性草原为研究对象,基于遥感植被指数、气象、土壤、地形和无人机航拍资料,结合机器学习算法构建了内蒙古草地类型分类算法,并以此为依据,分析草地类型时空动态变化特征。结果表明:1)所有遥感分类特征指标中,降水、归一化植被指数(NDVI)对研究区草地类型分类的重要性值高于其他指标,前18个分类指标(按重要性值排)的累计贡献率达85%以上;2)随机森林(RF)模型对内蒙古温性草原草地类型的分类精度最高,总体分类精度(OA)为82.16%,卡帕系数(Kappa)为0.76;3)过去20年来内蒙古地区草地类型之间的转换比较剧烈,多发生在典型草原、荒漠化草原和荒漠之间。相较于20世纪80年代草地类型,2000-2009年草地类型多由湿润类型向干旱类型转变,然而2010-2019年的草地类型则由干旱类型向湿润类型转变。本研究结果可为全球气候变化和人类活动下内蒙古草地类型的变化研究提供科学依据,同时也可为内蒙古地区草地可持续发展提供理论依据和技术支撑。
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关键词
草地类型
特征指数
机器学习
时空变化
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职称材料
基于STARFM的草地地上生物量遥感估测研究——以甘肃省夏河县桑科草原为例
被引量：
7
2
作者
张玉琢
杨志贵
+6 位作者
于红妍
张强
杨淑霞
赵婷
许画画
孟宝平
吕燕燕
《草业学报》
CSCD
北大核心
2022年第6期23-34,共12页
遥感数据具有实时、动态、大范围等特点,在草地资源监测与管理研究中获得了广泛应用。然而,单一的遥感植被指数无法同时满足草地地上生物量观测中时空分辨率的需求。因此,本研究基于时间序列Landsat NDVI和MODIS NDVI数据,结合时空融合...
遥感数据具有实时、动态、大范围等特点,在草地资源监测与管理研究中获得了广泛应用。然而,单一的遥感植被指数无法同时满足草地地上生物量观测中时空分辨率的需求。因此,本研究基于时间序列Landsat NDVI和MODIS NDVI数据,结合时空融合算法(spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,STARFM),生成了2000-2016年高时空分辨率的植被指数数据集(NDVI_(STARFM),时间分辨率为16 d,空间分辨率为30 m,并基于2013-2016年地面实测草地地上生物量数据,构建了夏河县桑科草原高寒草地地上生物量遥感反演模型,分析了2000-2016年研究区草地地上生物量生长状况和变化趋势。结果表明:1)基于NDVI_(STARFM)的最优估测模型为乘幂模型,其R^(2)为0.58,均方根误差(root mean square error,RMSE)为795.62 kg·hm^(-2),模型的表现能力次于Landsat NDVI最优估测模型(R^(2)=0.76,RMSE=634.83 kg·hm^(-2)),而优于MODIS NDVI最优估测模型(R^(2)=0.24,RMSE=937.79 kg·hm^(-2));2)基于NDVI_(STARFM)最优估测模型对各样区草地地上生物量总产的估测精度优于MODIS NDVI而次于Landsat NDVI,总体精度达84.05%;3)2000-2016年来,夏河县研究区草地地上生物量总体呈现增加趋势,其中90%左右的区域年增量大于30 kg·hm^(-2),草地地上生物量呈现减少趋势的区域仅占2.30%。
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关键词
高寒草甸
STARFM
生物量估测模型
时空动态变化
MODIS
LANDSAT
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职称材料
题名
内蒙古温性草原草地类型近20年时空动态变化研究
被引量：
7
1
作者
杨志贵
张建国
李锦荣
于红妍
常丽
宜树华
吕燕燕
张玉琢
孟宝平
机构
南通大学脆弱生态研究所
内蒙古阴山北麓荒漠草原
生态
水文野外科学观测
研究
站
祁连山国家公园青海服务保障中心
兰州城市学院城市环境学院
出处
《草业学报》
CSCD
北大核心
2023年第9期1-16,共16页
基金
内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0050)
中国水科院基本科研业务费项目(MK0199A122021)
甘肃省自然科学基金(20JR5RA 094)资助。
文摘
草地类型是人类科学开发、合理利用和有效保护草地资源的重要依据,同时还是维持草地生态系统可持续发展的重要依据。目前,国内外有关土地利用类型时空变化的研究已有丰硕成果,但区域尺度草地类型时空动态变化的研究鲜有报道。因此,以内蒙古温性草原为研究对象,基于遥感植被指数、气象、土壤、地形和无人机航拍资料,结合机器学习算法构建了内蒙古草地类型分类算法,并以此为依据,分析草地类型时空动态变化特征。结果表明:1)所有遥感分类特征指标中,降水、归一化植被指数(NDVI)对研究区草地类型分类的重要性值高于其他指标,前18个分类指标(按重要性值排)的累计贡献率达85%以上;2)随机森林(RF)模型对内蒙古温性草原草地类型的分类精度最高,总体分类精度(OA)为82.16%,卡帕系数(Kappa)为0.76;3)过去20年来内蒙古地区草地类型之间的转换比较剧烈,多发生在典型草原、荒漠化草原和荒漠之间。相较于20世纪80年代草地类型,2000-2009年草地类型多由湿润类型向干旱类型转变,然而2010-2019年的草地类型则由干旱类型向湿润类型转变。本研究结果可为全球气候变化和人类活动下内蒙古草地类型的变化研究提供科学依据,同时也可为内蒙古地区草地可持续发展提供理论依据和技术支撑。
关键词
草地类型
特征指数
机器学习
时空变化
Keywords
grassland classes
characteristic index
machine learning
spatio-temporal variation
分类号
S812 [农业科学—草业科学]
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职称材料
题名
基于STARFM的草地地上生物量遥感估测研究——以甘肃省夏河县桑科草原为例
被引量：
7
2
作者
张玉琢
杨志贵
于红妍
张强
杨淑霞
赵婷
许画画
孟宝平
吕燕燕
机构
南通大学脆弱生态研究所
祁连山国家公园青海服务保障中心
甘肃省环境监测中心站
出处
《草业学报》
CSCD
北大核心
2022年第6期23-34,共12页
基金
国家重点研发(2017YFA0604801)
国家自然科学基金项目(42071056,31901393)资助。
文摘
遥感数据具有实时、动态、大范围等特点,在草地资源监测与管理研究中获得了广泛应用。然而,单一的遥感植被指数无法同时满足草地地上生物量观测中时空分辨率的需求。因此,本研究基于时间序列Landsat NDVI和MODIS NDVI数据,结合时空融合算法(spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,STARFM),生成了2000-2016年高时空分辨率的植被指数数据集(NDVI_(STARFM),时间分辨率为16 d,空间分辨率为30 m,并基于2013-2016年地面实测草地地上生物量数据,构建了夏河县桑科草原高寒草地地上生物量遥感反演模型,分析了2000-2016年研究区草地地上生物量生长状况和变化趋势。结果表明:1)基于NDVI_(STARFM)的最优估测模型为乘幂模型,其R^(2)为0.58,均方根误差(root mean square error,RMSE)为795.62 kg·hm^(-2),模型的表现能力次于Landsat NDVI最优估测模型(R^(2)=0.76,RMSE=634.83 kg·hm^(-2)),而优于MODIS NDVI最优估测模型(R^(2)=0.24,RMSE=937.79 kg·hm^(-2));2)基于NDVI_(STARFM)最优估测模型对各样区草地地上生物量总产的估测精度优于MODIS NDVI而次于Landsat NDVI,总体精度达84.05%;3)2000-2016年来,夏河县研究区草地地上生物量总体呈现增加趋势,其中90%左右的区域年增量大于30 kg·hm^(-2),草地地上生物量呈现减少趋势的区域仅占2.30%。
关键词
高寒草甸
STARFM
生物量估测模型
时空动态变化
MODIS
LANDSAT
Keywords
alpine meadow
STARFM algorithm
biomass estimation model
spatiotemporal dynamic change
MODIS
Landsat
分类号
S812 [农业科学—草业科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
内蒙古温性草原草地类型近20年时空动态变化研究
杨志贵
张建国
李锦荣
于红妍
常丽
宜树华
吕燕燕
张玉琢
孟宝平
《草业学报》
CSCD
北大核心
2023
7
在线阅读
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职称材料
2
基于STARFM的草地地上生物量遥感估测研究——以甘肃省夏河县桑科草原为例
张玉琢
杨志贵
于红妍
张强
杨淑霞
赵婷
许画画
孟宝平
吕燕燕
《草业学报》
CSCD
北大核心
2022
7
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