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若尔盖湿地NPP时空格局演变及驱动力分析

2020-12-10阅读(690)

若尔盖湿地NPP时空格局演变及驱动力分析

论文摘要

本文以GIMMS-NDVI 3gV1.0和Landsat-NDVI这两种遥感数据作为数据源结合各类气象数据（如降水、气温、日照时长、相对湿地、风速等等）,以改进后的光能利用率模型-CASA模型作为载体,研究并构建出区域不同时间尺度（年际、生长季、年内）的NPP长时间序列数据集。在时间演变方面,不仅利用趋势线拟合、小波分析和M-K突变检测等方法对若尔盖湿地NPP值的年际和年内变化的趋势性、周期性及突变性的一维特征进行分析,还借助质心模型,从二维特征值方面对若尔盖湿地NPP的年际和年内质心的变化情况进行了研究。在空间格局方面,借助二维小波分析方法,揭示若尔盖湿地NPP多年平均值、多年趋势和年变率的多尺度空间格局特征。更进一步的利用质心模型和二维小波方法从区域和像元两个尺度上研究若尔盖湿地NPP演变的驱动力,并进行多尺度分析。研究结果表明:（1）时间演变上,若尔盖湿地在19822015的34年间植被NPP年际变化整体均呈下降趋势。年际变化上呈现出以15年尺度的年代际周期变化为主,全域性特征显著;小于10年尺度的年际周期变化以4年和7年尺度为中心,局域性特征明显。NPP年平均值的下降变化趋势,在1986年达到突变水平。若尔盖湿地NPP的年际质心移动表现为,1982始的东北向NPP增长变化,1985-1989年的西南向的萎缩变化,此后至2000年的东北向增长与西南向萎缩的交替变化,以及2000年后的相对西向稳定变化和2009年后的相对东向稳定变化。年内变化上,若尔盖湿地NPP也都呈现出下降变化趋势,以10月最为突出,3月最不显著。周期性变化亦以17年尺度的年代际周期变化最强,突出表现在2、5、6、7月;3年尺度的年际周期变化亦较强,突出体现在4、5、9、10、11月。绝大部分（3、5、6、7、8、9、10、11月）月份NPP值存在下降的突变,时间同样是从1986年开始的。若尔盖湿地NPP质心移动的年内变化轨迹从1月始至12月,大致为:东北>西偏北>东南>西偏北>东北>西南>东北。（2）空间格局上,若尔盖湿地NPP多年平均值的主导尺度为46.39、139.64、692.42、1034.35、1309.1 km2,在46.39和692.42 km2这两个尺度上,NPP的变化方向以垂直方向为主,而139.64、1034.35和1309.1 km2这三个尺度上,则以水平方向变化为主。若尔盖湿地NPP多年趋势的主导尺度为9.28、32.9、139.63km2,在9.28km2和139.63km2两个尺度上,以水平方向变化为主,而在32.9km2尺度上,却以垂直方向变化为主。若尔盖湿地NPP年变率的主导尺度为46.39、105.46、838.12 km2,在46.39km2和838.12km2尺度上以垂直方向变化为主,而在105.46km2尺度上则以水平方向变化为主。（3）区域尺度上,若尔盖湿地的NPP演变主要受降水的正向作用和气温的负向作用为主,总日照时数和有效月积温的影响相对较低。像元尺度上,降水对若尔盖湿地NPP的正向影响以西部区域更为显著;总日照时数的负向影响则以在若尔盖北部和南部部分区域更为显著。（4）若尔盖湿地NPP年均值的质心变化方向和趋势与区域降水的质心变化的方向和趋势保持较高的一致性,体现出降水对若尔盖湿地NPP时空变化的主导作用。若尔盖湿地NPP的多年平均值和多年平均趋势的尺度呈现降水在水平方向和温度在垂直方向上的主导作用,表明降水方向尺度主要以水平方向为主,而温度主要影响方向尺度为垂直方向。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景、目的和意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 湿地NPP估算模型研究现状
  •     1.2.2 NPP的时空格局演变研究现状
  •   1.3 研究内容
  •   1.4 技术路线
  • 第二章 研究方法
  •   2.1 研究区概况
  •     2.1.1 地理位置概况
  •     2.1.2 气候概况
  •     2.1.3 地形地貌特征
  •     2.1.4 植被概况
  •   2.2 数据获取和处理
  •     2.2.1 遥感数据获取及处理
  •     2.2.2 气象数据获取和处理
  •   2.3 若尔盖湿地NPP时空格局分析方法
  •     2.3.1 基于二维小波的空间格局分析方法
  •     2.3.2 若尔盖湿地NPP时间演变分析方法
  • 第三章 若尔盖湿地NPP模型的建立
  •   3.1 CASA模型简介
  •     3.1.1 APAR模型
  •     3.1.2 光能利用率模型
  •   3.2 模型NPP结果检验
  • 第四章 若尔盖湿地NPP时空演变分析
  •   4.1 若尔盖湿地NPP的时间演变分析
  •     4.1.1 若尔盖湿地NPP年际的时间演变分析
  •     4.1.2 若尔盖湿地NPP年内的时间演变分析
  •   4.2 基于二维小波的若尔盖湿地NPP的空间格局分析
  •     4.2.1 若尔盖湿地NPP平均值的空间格局分析
  •     4.2.2 若尔盖湿地NPP趋势性的空间格局分析
  •     4.2.3 若尔盖湿地NPP年变率的空间格局分析
  • 第五章 若尔盖湿地NPP演变驱动力的时空分析
  •   5.1 若尔盖湿地NPP的驱动力分析
  •     5.1.1 区域尺度驱动力定量分析
  •     5.1.2 像元尺度驱动力空间分异分析
  •   5.2 若尔盖湿地演变驱动力的质心模型分析
  •   5.3 若尔盖湿地演变驱动力的二维小波分析
  •     5.3.1 若尔盖湿地NPP平均值变化的驱动力分析
  •     5.3.2 若尔盖湿地NPP趋势变化的驱动力分析
  • 第六章 主要研究结论、讨论与展望
  •   6.1 主要研究结论
  •     6.1.1 若尔盖湿地NPP的时间演变特征
  •     6.1.2 若尔盖湿地NPP的空间格局特征
  •     6.1.3 若尔盖湿地NPP驱动力的时空格局特征
  •   6.2 讨论与展望
  • 参考文献
  • 作者在读期间科研成果简介
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 曾德裕

    导师: 卢晓宁

    关键词: 若尔盖,模型,二维小波,时空格局

    来源: 成都信息工程大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 成都信息工程大学

    分类号: Q948;X171.1

    DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000007

    总页数: 68

    文件大小: 4097K

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