Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 青藏高原东北部植被变化及其与温度关系的遥感分析 | |
| 其他题名 | Remote Sensing Analysis on Vegetation Change and its relation with temperature dynamics in Northeast Qinghai-Tibet Plateau |
| 柯灵红 | |
| 出版年 | 2011 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 王正兴 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 青藏高原被称为世界第三极，探索高原植被变化及其对气候变化的响应具有重要意义。本文利用2003-2010年MODIS地表温度(LST)和植被指数(NDVI)时间序列，结合草地类型、地表覆盖、气候区划、气象数据等辅助资料，探讨了青藏高原东北部植被~温度时空变化特征。主要研究内容与发现如下：\n （1）提出了一种基于“海拔-温度”垂直梯度关系的LST重建算法，对青藏高原东北部2003-2010年的Terra/Aqua 8day LST数据产品中的空值和低质量数据进行了重建。重建后的LST与气象站0cm地表温度观测数据T的比较结果表明，本方法能够有效地在高山高原区重建出空间完整的高质量LST数据集，LST与T一致性非常高，在月、年的尺度上没有显著差异，可以利用遥感反演地表温度（LST）代表地面观测地表温度（T）进行分析。\n （2）综合线性趋势斜率和相关关系检验方法对研究区2000-2010年植被变化趋势进行监测的结果表明：植被改善区域多在海拔较高的高原和高山带中上部，包括柴达木盆地东缘和南缘高山带，青南高原中部以及横断山北部、祁连山北部，共和盆地、河湟谷地内的改善趋势也很显著；NDVI呈现退化趋势的地区分布在西部和南部海拔较低的河谷、盆地区域，包括那曲-安多和横断山西部河谷带。NDVI相对距平植被指数表明：2001年到2005年是稳定的转好期，而2005-2008年表现缓慢的退化趋势，2009和2010年植被生长显著好于常年。NDVI在11年的变异系数揭示区域植被的波动特征是：河湟谷地、共和盆地向西延伸至循化的狭长地带，柴达木盆地内外高山边缘的弧形条带，肃北和新疆南部，是植被变化波动性最强的区域；横断山东南部和祁连山东南段是植被活动最稳定的区域。植被长势越好、覆盖越高的类型越稳定。\n（3）区域年平均LST和夏季温暖指数（SWI）的空间分布体现出显著的垂直地带性，LST随海拔升高而下降的梯度在4.5~5℃/km左右。SWI和年均LST在2003~2010年间的变化趋势表明，整个地区地表温度以增温趋势为主，青海省界限（北纬33°）以南的区域升温趋势显著，速率在0.05℃/a以上；呈降温趋势的地区面积少，分布在中部和北部的高山区。对各植被类型而言，森林、山地草甸、高寒草甸草原、沼泽和农用地的显著升温比例和速率最显著，降温最显著类型以温性草甸草原、荒漠草原为主。\n （4）通过对全区NDVI多年均值和SWI多年均值构建的二维特征空间模式进行分析发现，高程是决定二者空间模式的关键因子，约等于树线高度的4000m高程线是划分全区NDVI-SWI显著负相关关系的一个高程界限。这种正负相关性的垂直界限随着水平基带的的温度、水分条件的不同而上下移动：从半干旱区、半湿润区到湿润区，负相关的海拔线和面积比例降低，正相关的海拔范围扩展，面积比例增大，植被生长从水分限制主导转为温度限制主导。在高原特殊的环境条件下，每个气候区域内正负相关关系都是共存的，只是在海拔范围和面积比例上有所不同。各个植被类型内，森林和荒漠草原类型内NDVI-SWI正相关性显著，而沼泽、低地草甸和温性荒漠三种温带植被的NDVI-SWI的负相关性显著。\n （5）从时间角度看，植被对温度变化的响应可以从年内关系和年际关系两方面阐述。各植被覆盖类型的NDVI-LST的年内序列都是显著正相关，NDVI-LST回归直线的斜率按照荒漠-草原-高寒草甸-森林-山地草甸的顺序依次递增。从NDVI-SWI在2003-2010年的年际序列相关性来看，正相关和负相关共存。NDVI与SWI呈显著负相关的区域面积占21.91%，多分布在谷地、盆地，海拔低，SWI多年均值偏高的地区；NDVI-SWI正相关面积占14.81%，分布在SWI多年均值偏低的高山带中上部。虽然整体NDVI与SWI是呈显著的负相关关系，但是各植被类型内还是以正相关为主，以高寒荒漠的正相关性和高寒草甸草原的负相关性最为显著。在区域和短时间序列的尺度上，地表植被的大幅退化或改善会造成温暖指数SWI的显著升高或显著降低。 |
| 英文摘要 | Qinghai-Tibet Plateau （QTP） is known as the world's third pole, so there is great significance to explore vegetation change and its response to climate dynamics in this region. This paper focuses on vegetation change and one of key drivers ,temperature, in northeast Qinghai-Tibet Plateau (NE-QTP), by using the 2003-2010 MODIS products including land surface temperature(LST), Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) and other auxiliary data such as DEM, land cover map, subclimate zone map and meteorological records. The primary findings are as follows: |
| 中文关键词 | 青藏高原 ; 地表温度 ; 植被指数 ; 时序重建 ; 变化监测 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 地图学与地理信息系统 |
| 来源机构 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/286917 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 柯灵红. 青藏高原东北部植被变化及其与温度关系的遥感分析[D]. 中国科学院大学,2011. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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