《乾旱/半乾旱草原灌叢化遙感動態監測與模擬研究》是依託北京師範大學，由曹鑫擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：乾旱/半乾旱草原灌叢化遙感動態監測與模擬研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：曹鑫
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在全球變化及人類活動綜合影響下，乾旱和半乾旱草原的灌叢化過程已成為全世界廣泛關注的生態問題，對草原生態系統及其經濟發展造成重大影響。目前的研究還缺乏利用遙感對大範圍草原灌叢化進行有效動態監測的方法和數據，大大限制了對灌叢化機制及其過程建模和模擬的研究。本研究擬選取內蒙古錫林郭勒盟的乾旱/半乾旱草原為研究區域，以錦雞兒屬灌叢化為研究對象，利用多尺度、多時相遙感數據，根據灌草物候差異以及對降水敏感性差異等特徵，探索灌叢化多尺度遙感動態監測的方法，提供灌叢化動態數據；發展基於遙感監測結果的灌叢化指標，以揭示灌叢化狀態及用於灌叢化階段劃分；考慮氣候、火災、放牧等影響因素，定量分析草原灌叢化在不同時空尺度下的影響機制，進而對灌叢化過程進行空間建模、模擬和預測，為掌握該區域灌叢化歷史和現狀、理解灌叢化的過程和機制、並管理和控制草原灌叢化提供理論和方法支撐。
結題摘要
針對乾旱/半乾旱草原灌叢化問題，目前的研究還缺乏利用遙感對大範圍草原灌叢化進行有效監測的方法和數據，大大限制了對灌叢化機制及其過程建模和模擬的研究。本項目以高時空解析度遙感數據重建、景觀及區域尺度的灌木識別與蓋度反演算法研究、灌叢化階段定性劃分與製圖、灌叢化過程建模與分析為研究主線，在內蒙古錫林郭勒草原為主要研究區開展研究。主要研究內容包括：通過研發麵向對象的多尺度分割組合算法，利用高空間解析度遙感影像進行灌木提取；研究基於時空加權的高時空解析度NDVI重建方法，利用灌草物候差異，在中等解析度尺度進行大範圍灌木蓋度遙感製圖；通過構建基於“灌-草-土”覆蓋度的灌叢化指標，對灌叢化階段進行劃分和空間製圖；針對高分影像歷史資料缺乏、中等解析度遙感反演精度受限的問題，研究通過灌木年齡估計模型進而擬合區域種群結構模型的方法，從而分析灌叢化的影響因素、歷史過程和未來趨勢。項目成果為掌握該區域灌叢化歷史和現狀、理解灌叢化的過程和影響因素、並管理和控制草原灌叢化提供理論和方法支撐。
