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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

库布齐沙漠是中国第七大沙漠，也是距北京最近的沙漠。库布齐沙漠的绿化治理对改善京津风沙现象有着重要的意义。本文将展示库布齐沙漠自治理以来植被变化与降水变化情况，所得结果将有助于库布齐沙漠后续绿化治理工作的进行。

国内外研究现状

对于沙漠地区，由于生态环境非常脆弱，地区植被变化情况是这一领域重要的科学关注点。目前，中国和外国的学者对世界各地沙漠地区进行了大量相关性研究。刘同海等^[1]通过对数据的光谱特征分析、波段选择、主成分变换、比值增强处理、缨帽变换、植被指数与植被覆盖度分析等处理,实现了对草原沙漠化信息增强与提取方法的研究,在此基础上选出主成分分析的第二主成分、tm3/tm4图像、植被指数、土壤面等数据,与tm5、tm4、tm3波段进行组合,对其进行非监督分类和监督分类，实现对沙漠化信息的提取。julien and sobrino^[2]根据以往研究认为，在各种植被指数中，归一化植被指数（ndvi）不仅计算简便，而且能在很大程度上反映地表真实植被状况，所以其应用也较为广泛。ndvi与植被总初级生产力(gpp)、光合有效辐射分量(fpar)、叶面积指数(lai)等重要的植被特征存在显著关系，能够很好地反映植被的覆盖程度和植被光合作用的能力。张佳华等^[3]利用一套新的遥感信息反演的叶面积指数(lai)数据和生物气候数据,建立了地区lai与降水及温度的总体相关系数和距平相关系数,用以揭示植被季节和年际的变化对气候变化的响应特征。段英杰等^[4]根据野外考察的样本数据、照片、对应landsat tm/etm图像，通过对比分析与目视解译获取各地物类别样本，然后利用数据集进行主成分分析，得到待分类影像，最后采用监督分类和决策树等分类方法，完成了土地沙漠化地图的提取。

对于数据处理过程中的遥感图像波段选择问题,国内外学者也作了一些研究。石玉芳等^[5]在对风沙进行遥感监测研究时,使用tm4、tm3、tm2波段进行假彩色合成，取得不错效果。黄敬峰等^[6]在对干旱区土地利用类型进行分类研究时,对遥感影像各波段光谱值进行标准差比较，在此基础上选择tm5、tm4和tm3波段进行彩色合成,并结合tm4、tm3、tm2波段的假彩色合成结果进行对比分析,达到极其满意的分类效果。张晋开等^[7]直接通过对地物光谱反射特征曲线进行对比, 通过经验判断与统计分析，再结合各波段的波谱特征,选定其中的波段进行彩色合成，使分类结果中对有用信息提取效果非常理想。

在对降水变化的进行研究时，都军等^[8]选取张掖市气象站降水日观测资料，采用线性趋势分析和mann-kendall检验等方法分析了张掖市年降水量、年最大降水量的变化趋势和突变特征。贺伟等^[9]用东北地区 96 个气象站的日平均气温和日降水量资料，采用线性倾向率法，累积距平法，mann-kendall法和morlet小波分析等方法，对东北地区近 45 年来的气候变化和突变现象进行了研究。朱雅娟等^[10]在对干旱区进行降水研究时认为降水变化会影响干旱区的土壤变化，植被变化，土地荒漠化和水文变化等方面，并发现我国极端干旱区和干旱区的降水有总体增加趋势，而部分半干旱区和亚湿润干旱区的降水则出现减少趋势。白美兰等^[11]研究认为1951～2004年内蒙古东部降水增加缓慢,而且存在11年和22年的周期性变化。乌云娜等^[12]认为内蒙古的沙地和沙漠表现出变暖和变干的趋势,20世纪90年代后降水增加,但其时空分布更加不均匀。张翼超^[13]对内蒙古自治区杭锦旗1958～2008年降水数据进行分析，得出近50年杭锦旗年降水量呈减少趋势，干旱概率增加，局地洪涝概率减少。

[1] 刘同海. tm数据草原沙漠化信息提取研究[d]. 中国农业科学院, 2005.

2. 研究的基本内容

利用库布齐沙漠的多年遥感影像和该区域降水数据，

1、利用多年遥感数据提取植被面积变化；

2、利用多年降水数据提取库布齐沙漠与内蒙古自治区降水变化；

3、尝试分析植被变化与降水变化的关系。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

1、确定库布齐沙漠经纬度，并下载遥感数据；

2、使用envi软件对多年数据进行处理，提取植被面积变化；

3、整理研究区内降水数据，并尝试分析植被变化与降水变化的关系。

4. 参考文献

[1]侯美亭,赵海燕,王筝,延晓冬.基于卫星遥感的植被ndvi对气候变化响应的研究进展[j].气候与环境研究, 2013,18(3):353-364.

[2]张永恒,范广州.西南地区植被变化与气温及降水关系的初步分析[j].高原山地气象研究, 2009,09(1):06-08.

[3]马明国,王建,王雪梅.基于遥感的植被年际变化及其与气候关系研究进展[j].遥感学报, 2006,06(03),421-11.

[4]范广州,周文定,刘雅勤等.青藏高原冬季ndvi变化与我国夏季降水的关系[j].自然科学进展, 2007,17(12):1657-1664.