干旱半干旱区大区域土地退化遥感评估关键技术研究

Aiming to the limitations in land degradation assessment over large areas in the arid and semi-arid regions, we choose the typical degradation areas in North China - Otindag sandy land as the study area, carry out the researches on building more appropriate indicators of land productivity, separating climate change and human activities contributions on land degradation, improving time series analysis methods and incorporating the land cover dynamic for monitoring "utilization value" changes, then integrate these improvements to establish an improved, standard, operational, remote sensing based and arid and semi-arid areas specific land degradation assessment method over large areas, and hope to provide technical support for land degradation assessment and adaption in the arid and semi-arid areas at the global or regional scale.

针对大区域土地退化遥感评估在干旱与半干旱区的局限，以我国北方干旱半干旱区土地退化典型地区—浑善达克沙地为试验区，通过构建干旱半干旱区更为适宜土地生产力表征指标、分离气候变化与人类活动对土地退化的影响、改进时间序列分析方法及引入土地覆盖监测“使用价值”变化4个方面的关键技术研究，提出一个改进的、适用于干旱与半干旱区的、标准化的、可操作性强的大区域土地退化遥感评估方法体系，进而为全球或大区域尺度干旱半干旱区土地退化评估及应对提供技术支持。

针对大区域土地退化遥感评估在干旱与半干旱区的局限，以我国北方干旱半干旱区土地退化典型地区为试验区，通过构建干旱半干旱区更为适宜土地生产力表征指标、分离气候变化与人类活动对土地退化的影响、改进时间序列分析方法及引入土地覆盖监测“使用价值”变化4个方面的关键技术研究，提出一个改进的、适用于干旱与半干旱区的、标准化的、可操作性强的大区域土地退化遥感评估方法体系，进而为全球或大区域尺度干旱半干旱区土地退化评估及应对提供技术支持。项目执行期间，研究团队主要取得如下成果：（1）建立了非光合植被覆盖度与乔灌草分层植被覆盖度的多源遥感估算体系，为干旱半干旱区土地退化评估提供了更有针对性的生产力指标与土地覆盖指标；（2）提出了从像元到同质性单元的降水利用效率遥感计算改进方法，解决了降水利用效率在植被与降水无相关性像元无法应用的难题，实现了分离气候变化与人类活动影响的京津风沙源土地退化及植被恢复效益评估；（3）引入了移动求和算法检测时间序列植被信息的结构性变化，并根据断点前后植被覆盖活动趋势进行分类，自适应的解决了时间序列内存在多种趋势的问题（4）提出了分段式长短期降水利用效率结合的土地退化/恢复评估方法，从生态系统弹性度与成熟度两个角度出发，提升了现有土地退化/恢复评估方法。上述工作较为系统的完成了项目既定目标，为干旱半干旱区的土地退化遥感评估提供了新数据、新方法及成功应用案例。相关成果共计发表高水平文章12篇，其中SCI检索文章7篇，培养博士研究生1名，硕士研究生4名，获国家及部委科技奖励3项，其中国家科技进步二等奖1项，申请软件著作权2个。