马勇刚 作品数:24 被引量:198 H指数:8 供职机构: 新疆大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 新疆维吾尔自治区自然科学基金 新疆维吾尔自治区高校科研计划 更多>> 相关领域: 天文地球 生物学 农业科学 环境科学与工程 更多>>
基于GIMMS与SPOT vegetation的中亚物候变化趋势及对比 被引量:3 2014年 植被物候是反映生态系统受全球气候变化影响的重要证据。作为生态与水资源系统最为脆弱的地区之一,中亚干旱区植被物候对气候变化的响应情况是当前的全球环境变化研究热点。文章以GIMMS和SPOT vegetation数据为基础,在TIMESAT物候信息提取软件的支持下,以动态阈值法提取了1982─2006年和1999─2012年中亚地区植被物候空间信息。结合Mann-Kendall趋势分析方法,对中亚地区2个时期的植被开始期,停止期和生长季长度的3种典型物候参数的历史变化情况和空间分布进行识别;同时,通过二维散点图和最小二乘一维线性回归的统计分析方法,开展了对1999─2006年8年重叠期期间GIMMS和SPOT vegetation所提取的3种物候数据对比分析。结果表明:1中亚研究区在1982─2006年和1999─2012年2个分段时期没有发生显著的整体性植被物候变化,其未发生显著性变化面积分别占研究区总面积的90%和95%;2农作物种植区域是中亚地区植被物候发生显著变化的主要区域;3对GIMMS与SPOT vegetation数据提取3种物候参数进行空间相关性分析结果表明,GIMMS和SPOT vegetation在提取的物候数据存在差异,开始期,停止期和生长季长度的相关性分别为[0.36,0.56],[0.32,0.49]和[0.28,0.45],且植被覆盖度高的区域要比覆盖度低的区域差异小,这也说明了不同遥感数据源在中亚干旱区植被物候信息提取一致性较差,其原因可能尺度差异和土壤背景值的严重影响。 马勇刚 陈曦 牛新民 张驰关键词:遥感 物候 SPOT VEGETATION 中亚干旱区植被物候研究 植物物候是反映环境条件对气候变化响应的最直观、最敏感的生物指示器。亚洲中部干旱区是全球最大的非地带性干旱区,是全球生态系统和水资源系统最脆弱的地区之一。气候变化背景下中亚区域的生态环境问题已严重制约了中亚各国经济与社会的... 马勇刚关键词:气候变化 遥感 干旱区 文献传递 塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析 被引量:11 2020年 【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地>耕地>林地>未利用地>水域>草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。 孙晨 贡璐 贡璐 马勇刚 赵晶晶关键词:塔里木河 绿洲 土地利用 《地理信息系统》课程教学方法改进方法探讨 被引量:3 2019年 本文以新疆大学地理信息科学专业为例,分析课程教学过程中存在的问题,结合教学过程实际经验,从理论和实践教学,师资建设及创新创业训练计划方面,探讨进一步改进教学方法,提升教学效果的思路。 马勇刚关键词:地理信息系统 教学改革 教学方法 气候变化对新疆雪岭云杉潜在适宜分布及生态位分化的影响 被引量:12 2022年 探究气候变化对天山森林植物潜在空间分布的影响及其模拟预测有助于揭示中尺度下植物分布格局对气候变化的适应对策和反馈机制,对促进干旱区山地森林生态系统的生物多样性保育和森林资源可持续管理有着重要的科学和实践意义。基于雪岭云杉的分布点数据和环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型、GIS工具及R软件估计其在基准气候(1970-2000年)及2050(2041-2060年)和2070(2061-2080年)时段基于RCPs气候情景下的潜在分布范围、空间格局变化及生态位分化。结果表明:(1)雪岭云杉在基准气候下的潜在分布与2019年秋季的NDVI植被覆盖变化基本保持一致,高适生分布区主要分布在东疆的哈密、巴里坤和伊吾,北疆主要分布在天山北坡、博格达山、北塔山和伊犁河谷,南疆主要分布在天山南坡。另外,在阿尔泰山南坡、塔城、裕民、托里、西昆仑山和小帕米尔山地也有分布。(2)限制雪岭云杉潜在分布的关键因子为降水(最干月降水量、最冷季降水量和降水季节性)和温度(最干季平均温度、年均温、等温性和气温年较差)、土壤剖面有效含水量、土壤碳密度及海拔,其累计贡献率之和达到87.28%。(3)2050和2070时段,雪岭云杉的适宜分布范围均呈不显著的增加趋势,但RCP6.0情景比RCP2.6较显著,分别扩增了3.33%和3.47%;低、中、高适生区均保持相对稳定的变化,从RCP2.6到RCP6.0情景下增幅分别在1.78%、1.26%和0.98%左右;适生分布区的重心总体上呈现出向高纬度、向东北迁移的趋势,但变化幅度不显著。(4)PCA分析表明雪岭云杉在南疆的气候生态位最广泛、北疆次之、东疆最窄,生态位分化检测表明北疆、南疆和东疆未发生明显分化。 李晓辰 贡璐 魏博 丁肇龙 朱海强 李岳峰 张涵 马勇刚关键词:雪岭云杉 于田绿洲LUCC及其生态效应 土地利用//土地覆盖变化/(Land Use//Land Cover Change,LUCC/)是目前全球变化研究的核心主题之一。由于自然因素与人文社会经济的影响,土地利用//土地覆盖不断地发生变化,成为影响区域生态效应... 马勇刚关键词:遥感 景观生态 文献传递 乌鲁木齐市生态绿地格局遥感研究 被引量:5 2005年 应用遥感和GIS技术对乌鲁木齐市的生态绿地格局进行了分析研究,试用TM多波段组合对乌鲁木齐市绿地所进行的解译,较好地提取了城市生态绿地的信息。在得到合理的分类结果基础上,对乌鲁木齐市绿地分布格局的特点进行了分析,探讨了其中存在的问题,进而提出乌鲁木齐市生态绿地建设今后应施行的策略与措施。 辛江 马勇刚 张健峰 黄粤关键词:乌鲁木齐 生态绿地 遥感 高海拔山区草地物候提取方法对比分析 被引量:1 2022年 准确量测高海拔山区的植物物候对理解全球变化下的敏感生态系统的响应具有重要意义。利用物候相机和遥感技术开展物候信息的提取和对比,既能准确评估物候相机在山区植物物候提取的性能,又可为山区遥感物候数据反演提供重要参考。利用中国新疆维吾尔自治区天山山区人工观测、物候相机和遥感数据,测试了5种曲线拟合方式与4种物候参数提取方法的20种组合的物候参数提取结果,对比了3种数据在物候信息提取结果的异同。结果表明:(1)植物物候相机能在天山山区草地物候观测中提供高时间分辨率的绿度变化信息,是山区开展物候观测并验证遥感物候数据的有效手段。(2)山区雨雪天气等对相对绿度指数产生较强噪声影响,需要选择合适的滤波器进行去噪。(3)曲线拟合方式和物候提取方法均对物候参数数值产生影响。而提取方法可产生更明显的差异性,其中,阈值法和导数法提取的物候数值相近,开始期与人工观测的返青期一致性较好,停止期与枯黄期一致性较好;而Klosterman方法和Gu方法提取物候数值相近,提取的开始期与人工观测的返青末期一致性较好,停止期与人工观测的枯黄末期一致性较好。(4)20种不同滤波+提取方法的组合形式在山区遥感数据物候信息提取的有效性仅为48%,中分辨率成像光谱仪数据的最有效提取方法为Beck+Derivatives组合,可见光红外成像辐射套件数据的最优提取方法为Beck+Threshold组合和Elmore+Derivatives组合。 马勇刚 黄粤 黄粤关键词:遥感数据 物候观测 草地 喀什地区土地利用变化对生境质量的影响 被引量:4 2023年 【目的】结合生态模型与植被指数,从区域尺度上研究喀什地区土地利用方式变化对生境质量的影响,为干旱区面向可持续发展的土地资源管理、生境质量改善提供理论依据。【方法】利用InVEST(Integrated valuation of environmental services and trade⁃offs)模型生境质量模块对喀什地区生境质量变化情况进行分析,研究土地利用变化对生境质量的影响。结合植被指数验证In⁃VEST模型在西北干旱区的适用性。【结果】2000—2020年喀什地区生境质量均值为0.47~0.49,总体处于较差等级,且生境质量逐年下降;生境质量与生境退化度的空间分布与人类活动息息相关,生境质量等级与土地利用分布基本一致,人类活动较剧烈的土地利用方式生境质量相应较差。模型运行的生境质量结果与归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)和叶面积指数(Leaf area index,LAI)变化趋势在空间分布上具有较强的一致性,与植被净初级生产力(Net primary production,NPP)一致性较差。【结论】将生态模型与植被指数(NDVI、LAI、NPP)相结合,对比得出InVEST模型能较准确地分析喀什地区的生境质量状况。 师君银 马勇刚 许仲林关键词:植被指数 中亚1999—2012年间土地退化强度与趋势分析 被引量:7 2014年 以长时间序列的SPOT-Vegetation遥感数据为基础,利用Theil-Sen斜率估计与Mann-Kendall趋势检验相结合的方法分析了中亚地区1999—2012年间的土地退化强度和趋势;并结合高程数据,分析人类活动对土地退化的影响。结果表明:土地退化强烈地区主要位于环卡拉库姆沙漠、克孜勒库姆沙漠边缘的绿洲经济带和哈萨克斯坦西部盐碱地带。环卡拉库姆沙漠、克孜勒库姆沙漠边缘的绿洲经济带地区近年来着重发展经济,对自然植被破坏加剧,对生态系统造成了一定的负面影响;哈萨克斯坦西部盐碱地地区,由于盐碱化程度不断加重导致土地退化更加强烈。中亚地区在沿里海、各湖周边、各沙漠边缘以及山区雪线下的地区土地退化状况有明显改善,表明海湖地区围湖造田兴起,农业生产活动强度显著增加,同时沙漠周边各项环境治理工程和防风固沙工程得到有效实施,也起到一定作用。气候环境的变化使高海拔区域冰雪融化,原先不适合植被生长的苔原地区逐渐有林木和灌木生长,这与前人研究的全球变暖,中亚气候逐渐转向暖湿,植被"北侵"的认识相吻合。各沙漠内部土地改善趋势显著但强度非常小,这可能是由于这些区域的气候特征逐渐转向暖湿,从而造成沙漠植被的植物生理过程发生了微弱变化;然而沙漠植被并不能为人们所利用,其繁茂程度对促进区域经济发展意义不大。所以总体来看,中亚地区人类的生存环境可能在恶化。 匡薇 马勇刚 李宏 刘超关键词:时间序列 遥感