《基於NDVI的流域產流產沙對LUCC回響的快速預測及其尺度效應》是依託北京大學，由李天宏擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於NDVI的流域產流產沙對LUCC回響的快速預測及其尺度效應
- 項目負責人：李天宏
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用歷史實測水文泥沙數據和不同空間和時間解析度的遙感數據計算的歸一化植被指數（NDVI），以小流域為基本單元，採用統計分析方法研究流域產流、產沙對土地利用/覆被變化（LUCC）的回響關係。選擇黃土高原杏子河流域為研究區域，基於信息熵理論，研究不同時間尺度上NDVI和流域產流、產沙的關係和不同空間尺度NDVI對產流、產沙的影響，揭示LUCC對產流產沙的尺度效應特徵，建立基於NDVI的流域侵蝕產沙快速預測方法並進行實例套用。本研究的創新是以NDVI客觀快速表征土地利用/覆被（LUCC）進行流域侵蝕產沙回響分析，能夠有效地克服以往先從遙感數據通過圖像分類或人工解譯獲得土地利用/覆被做法主觀性大、耗時長、精度低的不足。
結題摘要
在研究區域（黃土高原典型丘陵溝壑區延河流域）流域植被覆蓋和水沙時空變化特徵的基礎上，探討了不同空間解析度遙感數據（TM和MODIS）NDVI的相關性，分析了MODIS NDVI與流域徑流、產沙和土地利用之間的回響關係，建立了基於NDVI的多尺度流域產沙動態評估方法體系，從不同尺度研究了流域水土流失動態變化，分析了不同尺度和比例尺下流域水土流失評估的尺度效應。主要結果如下： （1） TM NDVI和MODIS NDVI的對比分析表明二者的頻率分布大體一致，存在強相關性；前者數值比後者偏大；不同空間解析度NDVI的變化特徵表明250m解析度的MODIS NDVI數據可以較好地體現研究區植被的覆蓋特徵。 （2）2001~2010年流域植被覆蓋狀況明顯改善，年徑流深和年輸沙模數均呈減小趨勢；年徑流深和年輸沙模數與MODIS NDVI、年降雨量的多元線性回歸方程以及與MODIS NDVI的指數回歸方程通過F檢驗，後者比前者擬合效果更好。 （3）MODIS NDVI與土地利用結構特徵指標之間具有較強相關性，因而可用於快速估算小流域的土地結構特徵指標，進而套用於水土流失的快速評估方法；基於MODIS NDVI的小流域水土流失強度評估結果與第二次全國水土流失調查結果接近，驗證了該方法的合理性。 （4）基於RUSLE模型計算了2001~2010年的流域的水土流失模數，發現10年間水土流失模數總體上呈減小趨勢，水土流失強度的時空變化特徵也顯示大部分地區的水土流失強度向低一級轉移。 （5）基於MODIS NDVI在大流域、小流域、地塊三種不同尺度水土流失評估方法均顯示延河流域近十年來水土流失強度呈減弱趨勢，評估結果與水文站監測到的產沙數據一致。選擇1:20萬、1:5萬和1:1萬三種比例尺，以最小圖斑為研究單元，利用水土流失快速評估法研究了延河流域中的紙坊溝小流域不同比例尺下水土流失評估的尺度效應，揭示了水土流失強度等級分布的均質性特徵以及結果所含信息量大小隨比例尺改變的變化規律，以及不同環境因子（如地形、植被、土壤等）的比例尺改變對流域水土流失評估產生的影響。
