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金沙江中段不同调节周期水电站对植被扰动及外溢研究
1
作者
张家铮
聂俊成
+3 位作者
朱大明
戴祚敏
王德智
张全发
《长江流域资源与环境》
北大核心
2025年第2期395-409,共15页
水电是重要的清洁能源,但水电站建设周期长、影响范围广,水电站不同阶段对周边植被的影响存在较大的不确定性。基于MODIS时序归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)为...
水电是重要的清洁能源,但水电站建设周期长、影响范围广,水电站不同阶段对周边植被的影响存在较大的不确定性。基于MODIS时序归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)为运算平台,利用LandTrendr算法精确分析植被扰动的年份、强度,耦合Theil-Sen Median和Hurst指数研究金沙江中段不同调节方式的水电站2000~2022年间对区域植被的动态影响。结果表明:(1)NDVI主要突变点与相应大坝的蓄水年份一致(观音岩:2015年;鲁地拉:2013年;龙开口:2013年;阿海:2013年)。周调节水电站的影响范围(0~13 km)广于日调节水电站(0~9 km),正向突变面积(37.21%~54.53%)也高于日调节水电站(22.35%~38.07%),影响程度垂直于河岸向外逐渐减弱;(2)在2000~2022年期间,4大水电站NDVI总体呈现上升趋势(0.001~0.004/a),在建设前、建设中、运营后分别呈现“升—降—升”现象。水电站的运营可以促进周边植被恢复,且周调节水电站对植被的积极影响(NDVI上升率0.007~0.008/a)高于日调节水电站(NDVI上升率0.005~0.007/a);(3)水电站周边植被变化受到气候与水电站运营的双重影响,水电站运营对植被的影响高于气候的影响;(4)水电站对周边植被的影响呈外溢效应(呈现向外扩散的趋势),且未来消极影响同样有扩散的可能性,其影响具有延后性。研究为区域植被生长可持续发展和水电站可持续运营提供可靠的科学依据及理论技术支持。
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关键词
金沙江中段
水电站
调节周期
Theil-Sen
Median
Land
trendr
外溢效应
格局演变
原文传递
基于长时间序列Landsat影像的南方人工林干扰与恢复制图分析
被引量:
27
2
作者
沈文娟
李明诗
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1438-1449,共12页
基于1986年到2011年的Landsat影像,以南方人工林分布区域广东省佛冈县为例,运用Landsat生态系统自适应处理系统(LEDAPS)预处理生成标准的地面反射率数据构建Landsat时间序列堆栈(LTSS)用于Land Trendr算法监测人工林森林干扰与恢复的长...
基于1986年到2011年的Landsat影像,以南方人工林分布区域广东省佛冈县为例,运用Landsat生态系统自适应处理系统(LEDAPS)预处理生成标准的地面反射率数据构建Landsat时间序列堆栈(LTSS)用于Land Trendr算法监测人工林森林干扰与恢复的长时间序列变化,分析了连续24a森林干扰的年份变化、干扰量以及干扰持续的时间,验证了算法识别干扰的精度,并探讨了人工林干扰的驱动力。结果表明佛冈县的森林干扰较为剧烈,一般都在1000 hm^2。而1987、2002、2004、2005、2006、2007和2009年的干扰面积均超过2000 hm^2,其中1987、2007年两年的干扰面积达到6000 hm^2以上。相比森林干扰的变化,佛冈县的森林恢复面积随时间的变化相对平稳。通过对佛冈县森林干扰和恢复面积的趋势分析,发现20世纪80年代末到90年代森林干扰和恢复的面积基本少于2000年以后的变化面积,变化趋势比2000年以后的显得平缓;从2000年开始,森林干扰面积逐渐上升,总体面积变化趋势高于森林的恢复,但森林的恢复面积仍有所提升。其中,佛冈县的森林干扰持续1a时间的面积比例约38%,持续2a时间约28%,持续3a时间约25%,持续4a时间约7%,主要为短期急剧的干扰事件。另外,持续时间为4a以上的森林干扰和恢复的面积在佛冈县不超过100hm^2。2000年之前持续干扰和急剧干扰面积相当,变化比较平缓;到2000年之后,急剧干扰的面积远大于持续干扰,最高约达2800 hm^2,但两者都呈现波动上升的变化趋势。在选取的两个4km^2的样方中,基于影像光谱识别以及通过比对干扰资料的可视化验证方法表明算法结果与真实地表的解译信息较吻合,误差约为0.1km^2。利用长时间序列遥感影像进行森林干扰的自动化监测十分必要,导出的定性、定位与定量信息,一方面为可持续的森林经营奠定基础,另一方面为评价森林生产力与森林碳储量提供有效的数据支撑。
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关键词
人工林
Landsat时间序列
LAND
trendr
森林干扰与恢复
动态监测
驱动力
中国南方
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职称材料
基于Landsat长时间序列的森林扰动参数提取与树高估算
被引量:
5
3
作者
毛学刚
姚瑶
范文义
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期79-87,共9页
【目的】研究基于遥感影像的森林扰动信息定量提取及其对树高估算的影响,为遥感反演森林参数(树高、生物量)提供参考和借鉴。【方法】选取黑龙江省凉水国家级自然保护区为研究区,以1984—2006年33期Landsat TM/ETM+多光谱遥感影像为数据...
【目的】研究基于遥感影像的森林扰动信息定量提取及其对树高估算的影响,为遥感反演森林参数(树高、生物量)提供参考和借鉴。【方法】选取黑龙江省凉水国家级自然保护区为研究区,以1984—2006年33期Landsat TM/ETM+多光谱遥感影像为数据源,对其进行缨帽变换提取缨帽角(TCA)和缨帽距离(TCD)2个扰动监测指数,采用时间轨迹分析方法(LandTrendr)对TCA与TCD指数进行时间序列重构,分别提取扰动发生的前一年(DBYEA)、扰动发生前的光谱值(DBVAL)、扰动持续时间(DDUR)、扰动量级(DMAG)、扰动后开始修复的时间(RBYEAR)、扰动后开始修复的光谱值(RBVAL)、修复量级(RMAG)和修复持续时间(RDUR)8个时间序列扰动参数。基于单时相Landsat影像光谱信息与单时相Landsat影像光谱信息+森林扰动参数2组变量分别采用随机森林(RF)算法估算树高。【结果】采用单时相Landsat影像光谱信息结合基于TCA和TCD提取的16个时间序列扰动参数建立的树高反演模型预估精度比采用单时相Landsat影像光谱信息建立的树高反演模型预估精度提高6.34%,均方根误差(RMSE)降低0.50 m。树高反演模型中基于TCA提取的时间序列扰动参数变量重要性高于基于TCD提取的时间序列扰动参数变量重要性。【结论】基于LandTrendr提取的森林时间序列扰动参数能够增强反射率与树高之间的相关性,提高遥感树高模型的反演精度,基于TCA提取的森林时间序列扰动参数对树高的解释能力高于基于TCD提取的森林时间序列扰动参数。
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关键词
扰动
LANDSAT
LAND
trendr
树高
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职称材料
1990年—2020年广西北仑河口红树林扰动研究
被引量:
8
4
作者
陈高
钟才荣
+3 位作者
李明玉
余洲
刘心雨
贾明明
《遥感学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期1112-1120,共9页
监测国家级自然保护区内红树林的扰动,可为滨海湿地生态系统的管理和保护提供数据支撑和决策支持。本研究使用谷歌云平台GEE(Google Earth Engine)建立Landsat长时间序列卫星数据集,结合LandTrendr算法研究了广西北仑河口红树林自然保护...
监测国家级自然保护区内红树林的扰动,可为滨海湿地生态系统的管理和保护提供数据支撑和决策支持。本研究使用谷歌云平台GEE(Google Earth Engine)建立Landsat长时间序列卫星数据集,结合LandTrendr算法研究了广西北仑河口红树林自然保护区1990年—2020年红树林的扰动情况。结果表明:(1)1990年—2020年,共有45.94 ha的红树林发生了扰动,其中2001年保护区内红树林扰动面积最大,为12.91 ha;(2)1990年—2020年,轻微扰动和中度扰动所占比例较大,分别为57.5%和29.17%,严重扰动所占比例最少,只有13.33%;(3)红树林变化像元的总体识别精度达到88.56%,对扰动年份检测的总体精度达到87%,Kappa系数为0.76。本研究基于LandTrendr算法解析了30年间北仑河口保护区内红树林发生扰动的年份、频率和面积,结合实际情况分析了导致扰动的因素,认为人类活动是北仑河口红树林扰动的次要原因,自然因素,如虫灾,台风等是导致扰动的主要原因。本研究的结论和方法可为红树林保护区管理处制定科学合理的保护和恢复政策提供重要的决策支持。
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关键词
遥感
红树林
保护区
谷歌地球引擎GEE(Google
Earth
Engine)
Land
trendr
算法
原文传递
题名
金沙江中段不同调节周期水电站对植被扰动及外溢研究
1
作者
张家铮
聂俊成
朱大明
戴祚敏
王德智
张全发
机构
昆明理工大学国土资源工程学院
中国科学院武汉植物园中国科学院水生植物与流域生态重点实验室
咸宁职业技术学院
中国科学院丹江口湿地生态系统野外科学观测研究站
出处
《长江流域资源与环境》
北大核心
2025年第2期395-409,共15页
基金
国家自然科学基金重点项目(32030069)
国家自然科学基金青年基金项目(32101525)。
文摘
水电是重要的清洁能源,但水电站建设周期长、影响范围广,水电站不同阶段对周边植被的影响存在较大的不确定性。基于MODIS时序归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)为运算平台,利用LandTrendr算法精确分析植被扰动的年份、强度,耦合Theil-Sen Median和Hurst指数研究金沙江中段不同调节方式的水电站2000~2022年间对区域植被的动态影响。结果表明:(1)NDVI主要突变点与相应大坝的蓄水年份一致(观音岩:2015年;鲁地拉:2013年;龙开口:2013年;阿海:2013年)。周调节水电站的影响范围(0~13 km)广于日调节水电站(0~9 km),正向突变面积(37.21%~54.53%)也高于日调节水电站(22.35%~38.07%),影响程度垂直于河岸向外逐渐减弱;(2)在2000~2022年期间,4大水电站NDVI总体呈现上升趋势(0.001~0.004/a),在建设前、建设中、运营后分别呈现“升—降—升”现象。水电站的运营可以促进周边植被恢复,且周调节水电站对植被的积极影响(NDVI上升率0.007~0.008/a)高于日调节水电站(NDVI上升率0.005~0.007/a);(3)水电站周边植被变化受到气候与水电站运营的双重影响,水电站运营对植被的影响高于气候的影响;(4)水电站对周边植被的影响呈外溢效应(呈现向外扩散的趋势),且未来消极影响同样有扩散的可能性,其影响具有延后性。研究为区域植被生长可持续发展和水电站可持续运营提供可靠的科学依据及理论技术支持。
关键词
金沙江中段
水电站
调节周期
Theil-Sen
Median
Land
trendr
外溢效应
格局演变
Keywords
middle reaches of Jinsha River
hydropower station
regulation cycle
Theil-Sen Median
Land-
trendr
spillover effect
pattern evolution
分类号
Q948 [生物学—植物学]
原文传递
题名
基于长时间序列Landsat影像的南方人工林干扰与恢复制图分析
被引量:
27
2
作者
沈文娟
李明诗
机构
南京林业大学林学院
南京林业大学南方现代林业协同创新中心
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1438-1449,共12页
基金
国家林业局"948"项目(2014-04-25)
林业公益性行业科研专项项目(201304208)
+4 种基金
国家自然科学基金项目(31270587)
南京林业大学优博基金项目
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
江苏省高校研究生科研创新计划项目(KYLX15_0908)
江苏高校品牌专业建设工程资助项目(TAPP)
文摘
基于1986年到2011年的Landsat影像,以南方人工林分布区域广东省佛冈县为例,运用Landsat生态系统自适应处理系统(LEDAPS)预处理生成标准的地面反射率数据构建Landsat时间序列堆栈(LTSS)用于Land Trendr算法监测人工林森林干扰与恢复的长时间序列变化,分析了连续24a森林干扰的年份变化、干扰量以及干扰持续的时间,验证了算法识别干扰的精度,并探讨了人工林干扰的驱动力。结果表明佛冈县的森林干扰较为剧烈,一般都在1000 hm^2。而1987、2002、2004、2005、2006、2007和2009年的干扰面积均超过2000 hm^2,其中1987、2007年两年的干扰面积达到6000 hm^2以上。相比森林干扰的变化,佛冈县的森林恢复面积随时间的变化相对平稳。通过对佛冈县森林干扰和恢复面积的趋势分析,发现20世纪80年代末到90年代森林干扰和恢复的面积基本少于2000年以后的变化面积,变化趋势比2000年以后的显得平缓;从2000年开始,森林干扰面积逐渐上升,总体面积变化趋势高于森林的恢复,但森林的恢复面积仍有所提升。其中,佛冈县的森林干扰持续1a时间的面积比例约38%,持续2a时间约28%,持续3a时间约25%,持续4a时间约7%,主要为短期急剧的干扰事件。另外,持续时间为4a以上的森林干扰和恢复的面积在佛冈县不超过100hm^2。2000年之前持续干扰和急剧干扰面积相当,变化比较平缓;到2000年之后,急剧干扰的面积远大于持续干扰,最高约达2800 hm^2,但两者都呈现波动上升的变化趋势。在选取的两个4km^2的样方中,基于影像光谱识别以及通过比对干扰资料的可视化验证方法表明算法结果与真实地表的解译信息较吻合,误差约为0.1km^2。利用长时间序列遥感影像进行森林干扰的自动化监测十分必要,导出的定性、定位与定量信息,一方面为可持续的森林经营奠定基础,另一方面为评价森林生产力与森林碳储量提供有效的数据支撑。
关键词
人工林
Landsat时间序列
LAND
trendr
森林干扰与恢复
动态监测
驱动力
中国南方
Keywords
plantation
landsat dense time series
Land
trendr
forest disturbance and recovery
dynamic monitoring
driving forces
Southern China
分类号
S718.5 [农业科学—林学]
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职称材料
题名
基于Landsat长时间序列的森林扰动参数提取与树高估算
被引量:
5
3
作者
毛学刚
姚瑶
范文义
机构
东北林业大学林学院
出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期79-87,共9页
基金
Fundation project:National key R&D program(2017YFB0502705)
Special funds for basic scientific research business expenses in central colleges and universities(2572018BA02)
文摘
【目的】研究基于遥感影像的森林扰动信息定量提取及其对树高估算的影响,为遥感反演森林参数(树高、生物量)提供参考和借鉴。【方法】选取黑龙江省凉水国家级自然保护区为研究区,以1984—2006年33期Landsat TM/ETM+多光谱遥感影像为数据源,对其进行缨帽变换提取缨帽角(TCA)和缨帽距离(TCD)2个扰动监测指数,采用时间轨迹分析方法(LandTrendr)对TCA与TCD指数进行时间序列重构,分别提取扰动发生的前一年(DBYEA)、扰动发生前的光谱值(DBVAL)、扰动持续时间(DDUR)、扰动量级(DMAG)、扰动后开始修复的时间(RBYEAR)、扰动后开始修复的光谱值(RBVAL)、修复量级(RMAG)和修复持续时间(RDUR)8个时间序列扰动参数。基于单时相Landsat影像光谱信息与单时相Landsat影像光谱信息+森林扰动参数2组变量分别采用随机森林(RF)算法估算树高。【结果】采用单时相Landsat影像光谱信息结合基于TCA和TCD提取的16个时间序列扰动参数建立的树高反演模型预估精度比采用单时相Landsat影像光谱信息建立的树高反演模型预估精度提高6.34%,均方根误差(RMSE)降低0.50 m。树高反演模型中基于TCA提取的时间序列扰动参数变量重要性高于基于TCD提取的时间序列扰动参数变量重要性。【结论】基于LandTrendr提取的森林时间序列扰动参数能够增强反射率与树高之间的相关性,提高遥感树高模型的反演精度,基于TCA提取的森林时间序列扰动参数对树高的解释能力高于基于TCD提取的森林时间序列扰动参数。
关键词
扰动
LANDSAT
LAND
trendr
树高
Keywords
disturbance
Landsat
Land
trendr
forestheight
分类号
S757 [农业科学—森林经理学]
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职称材料
题名
1990年—2020年广西北仑河口红树林扰动研究
被引量:
8
4
作者
陈高
钟才荣
李明玉
余洲
刘心雨
贾明明
机构
延边大学地理与海洋科学学院
海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院)
中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室
出处
《遥感学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期1112-1120,共9页
基金
中国科技基础资源调查方案(编号:2019FY100607)
中国科学院青年创新促进会(编号:2021227)
国家自然科学基金青年基金项目(编号:42101392)。
文摘
监测国家级自然保护区内红树林的扰动,可为滨海湿地生态系统的管理和保护提供数据支撑和决策支持。本研究使用谷歌云平台GEE(Google Earth Engine)建立Landsat长时间序列卫星数据集,结合LandTrendr算法研究了广西北仑河口红树林自然保护区1990年—2020年红树林的扰动情况。结果表明:(1)1990年—2020年,共有45.94 ha的红树林发生了扰动,其中2001年保护区内红树林扰动面积最大,为12.91 ha;(2)1990年—2020年,轻微扰动和中度扰动所占比例较大,分别为57.5%和29.17%,严重扰动所占比例最少,只有13.33%;(3)红树林变化像元的总体识别精度达到88.56%,对扰动年份检测的总体精度达到87%,Kappa系数为0.76。本研究基于LandTrendr算法解析了30年间北仑河口保护区内红树林发生扰动的年份、频率和面积,结合实际情况分析了导致扰动的因素,认为人类活动是北仑河口红树林扰动的次要原因,自然因素,如虫灾,台风等是导致扰动的主要原因。本研究的结论和方法可为红树林保护区管理处制定科学合理的保护和恢复政策提供重要的决策支持。
关键词
遥感
红树林
保护区
谷歌地球引擎GEE(Google
Earth
Engine)
Land
trendr
算法
Keywords
remote sensing
mangroves
protected areas
Google Earth Engine(GEE)
Land
trendr
algorithm
分类号
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
S718.5 [农业科学—林学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
金沙江中段不同调节周期水电站对植被扰动及外溢研究
张家铮
聂俊成
朱大明
戴祚敏
王德智
张全发
《长江流域资源与环境》
北大核心
2025
0
原文传递
2
基于长时间序列Landsat影像的南方人工林干扰与恢复制图分析
沈文娟
李明诗
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
27
在线阅读
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职称材料
3
基于Landsat长时间序列的森林扰动参数提取与树高估算
毛学刚
姚瑶
范文义
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
4
1990年—2020年广西北仑河口红树林扰动研究
陈高
钟才荣
李明玉
余洲
刘心雨
贾明明
《遥感学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
8
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