Prozessbewusstes Modell zur Erkennung der saisonalen Vegetationstrockenheit in subtropischen Gebieten und seine Anwendung in der Xiang-Gan-Region

ZHANG Zhimei ,  

JIAO Zhijun ,  

WU Lixin ,  

摘要

Die Fernerkundungsüberwachung von Vegetationstrockenheit ist ein wichtiges Thema in der Fernerkundungsanwendung. Aufgrund des komplexen Reliefs und der dichten Vegetation in subtropischen Regionen ist eine genaue Überwachung der Vegetationstrockenheit in diesem Gebiet schwierig. Dieser Artikel basiert auf einem verbesserten multispektralen Vegetationsindex und der Oberflächentemperatur, konstruiert einen Merkmalsraum und entwirft ein Modul für die Vegetationstrockenheitsreaktion (Vegetation Drought Response, VDR), um die raumzeitlichen Merkmale der schwankenden Reaktion der subtropischen Vegetation auf Trockenheit zu beschreiben. Unter Berücksichtigung des dynamischen Prozesses der Interaktion zwischen Vegetation und Bodenfeuchtigkeit unter Trockenstress wurde der Vegetationstrockenheitsprozess (Vegetation Drought Process, VDP) identifiziert und eine Vegetationstrockenheitsschwelle (Vegetation Drought Threshold, VDT) definiert, um die Grenze der Vegetationstrockenheit festzulegen. Durch die Kombination von VDR, VDP und VDT wurde ein auf verfahrensbasiertem Verständnis beruhendes Vegetationstrockenheitsmodell (Process-Cognizant Vegetation Drought Model, PCVDM) entwickelt, das eine genaue Erkennung von Vegetationstrockenheit in subtropischen Gebieten ermöglicht. Am Beispiel der Xiang-Gan-Region wurden Ergebnisse der sommerlichen Vegetationstrockenheitsüberwachung für den Zeitraum 2000 bis 2023 basierend auf dem PCVDM-Modell gewonnen und zusammen mit der Höhe über dem Meeresspiegel und den lithologischen Merkmalen analysiert. Die Ergebnisse zeigen: In Gebieten mit relativ hoher Seehöhe regt die anhaltende Erwärmung das Wachstum und die Entwicklung von Bäumen an; in Gebieten mit relativ niedriger Seehöhe führt die unterschiedliche Wasserspeicherkapazität von Gesteinsschichten/Hängen und der kombinierte Einfluss der anhaltenden Erwärmung, die die Evapotranspiration der Oberfläche erhöht, dazu, dass die Vegetation trotz eines „Grünwerdens“-Trends starkem Trockenstress ausgesetzt ist. Das heißt, während die Vegetation insgesamt grüner wird, nimmt die Trockenheit ebenfalls zu. Die Ergebnisse dieser Studie sind für die Überwachung und Erkennung der Vegetationstrockenheit in subtropischen Gebieten sowie für die Kohlenstoffsenkenforschung von Referenzwert.

关键词

subtropische Fernerkundung; Überwachung der Vegetationstrockenheit; Prozessbewusstsein; Modell der Vegetationstrockenheit; Mann-Kendall-Test; Xiang-Gan-Region

阅读全文