朱子豪臺灣大學:地理環境資源學研究所邱顯皓Chiu, Hsien-HaoHsien-HaoChiu2010-05-052018-06-282010-05-052018-06-282008U0001-2507200818534700http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/179694衛星影像可用於監測大規模地表變遷現象，不但同時提供了地表的生物、物理特性，也提供了低成本的研究資料，而且輕易跨越了政治與地形的限制。本研究利用2000-2006年Terra衛星中尺度成像光譜儀 (MODIS) 影像觀察中國內蒙古自治區之地表沙漠化分布及變遷，希望對沙漠治理有基礎幫助。在研究方法上將衛星影像透過去雲、運算等程序，並轉換為修正土壤植被指數 (MSAVI)，並以最大值合成法 (MVC) 產生歷年圖像，以供觀察地表綠度 (Greenness) 之空間分佈與時間變化；理論上在單位研究時間單元 (年) 內綠度最大的時候代表地面的植生量 (Biomass) 最大、最好的植生狀態，有效指示出了「乾燥狀況」最保守估計值。研究最後整合氣候與人為因子進行相關分析以了解現象發生原因。歷年的MSAVI觀察發現沙漠化並非一不可逆之地表植生退化過程，隨著時間其邊界在年間甚至會有大幅度的變動，大致上在研究期間內並未發現明顯的「退化」，但有發現很明顯的不穩定「波動」情形。因子相關分析方面，研究顯示對短年期的沙漠化現象而言，氣候因子的年累積降雨量是主要的影響地表植被生長的因子，不論是分佈或變動都呈現顯著的相關性與較高的相關值；人為因子，包括耕地面積、有效灌溉面積、羊畜養量及大牲畜畜牧量等，影響相對較有限，其相關係數無論在空間分佈上或時間變遷的分析都呈現較低或不顯著的數值結果，最後並利用空間單元的因子變遷性質濾定出最需要進行治沙計畫的地區，希望研究成果可供相關單位參考。Desertification is an environmental problem of major importance in arid environments. Remote sensing has been an efficient technique and comprehensively applied in researching detailed analyses of spatial distribution and surface changing for the phenomenon of desertification.n this study, we examined the spatial and temporal ecological progress of IMAR in north China between Beijing and the Gobi desert. 2000~2006 biweekly/1 km resolution vegetation indices products, derived from MODIS instrument on Terra, were downloaded from Earth Observing System Data Gateway website. After cloud removal process, MVC method was adopted to produce annual MSAVI map, which conservatively estimate desertification condition. Furthermore, by using correlation analysis, this paper present studies on the relationship between climate, human activity and MSAVI in county-based.n the research, it shows that desertification is not an unconvertible retrogression of surface greenness, and the contour of isolated MSAVI values oscillated year by year. During the study duration, we did not detect significant vegetation degradation, but apparent vibration of biomass. Comparing with the 7 images we found the desert area shrunk and spread acutely. In regression analysis, it indicated that annual accumulated precipitation is the principal effective factor and showed higher positive correlation than every human activity factor in spatial distribution and temporal change. The results would provide authorities for arid region management and decision making.目錄文摘要 i文摘要 ii錄 iv目錄 v目錄 vi一章 緒論 1一節 研究動機 1二節 研究目的 2二章 文獻回顧 3一節 沙漠化之定義及其理論背景 3二節 沙漠化變遷研究 6三節 植被指數 12三章 研究方法 19一節 研究架構 19二節 研究流程 21三節 研究區介紹 23四節 研究資料處理 25五節 分析方法 29四章 研究結果與討論 31一節 地表植被之空間分布與變化 31二節 分析因子資料 36三節 迴歸分析 48四節 MSAVI與雨量變遷分析 55五章 結論與未來研究 59一節 結論 59二節 未來研究 62amp;#63851;考文獻 64錄 70目錄 1-1 中國內蒙古地區位置示意圖 2 2-1 沙漠化原因的分類 4 2-2 中國近代歷史上曾發生過沙漠化的地區 6 2-3 額濟納綠洲影像變遷示意圖 7 2-4 薩赫耳地區NDVI變遷圖 8 2-5 薩赫耳地區NDVI變化檢定圖 8 2-6 2000~2005 中國地區沙漠化變遷 9 2-7 1995 年奈格夫與西奈地區NDVI暨雨量比較圖 9 2-8 生長季NDVI累積值與季前氣候相關迴歸 10 2-9 土壤、植物、水體光譜反射率及像素值 13 2-10 最大值合成法運算範例 17 3-1 研究架構圖 20 3-2 研究流程圖 22 3-3 研究區示意圖 23 3-5 2000 年二月及六月B、R、IR假色影像 26 3-6 影像資料處理方法 27 4-1 研究區歷年MSAVI時間變化 31 4-2 2000-2007 年MSAVI變遷 33 4-3 MSAVI 年間變遷 35 4-4 研究區歷年年累積雨量時間變化 36 4-5 縣市年累積雨量 37 4-6 歷年單位面積大牲畜數量時間變化 39 4-7 歷年單位面積大牲畜分佈變化 40 4-8 內蒙古歷年單位面積羊群數量時間變化 41 4-9 歷年單位面積羊群分佈變化 42 4-10 歷年單位面積耕種農地時間變化 43 4-11 歷年單位面積有效灌溉農田數量時間變化 43 4-12 歷年耕種面積佔縣市面積百分比變化 44 4-13 歷年有效灌溉面積佔縣市面積百分比 45 4-14 研究區空間單元類型 55 4-15 空間單元類型次數分配長條圖 56 4-16 MSAVI及雨量因子變遷空間單元分類圖 57目錄 2-1 常見的植被指數公式表 14 3-1 地表植被指數分類 29 4-1 歷年羊及大牲畜年中年末數量 (萬頭) 38 4-2 內蒙古歷年耕地面積統計 (公頃) 39 4-3 迴歸模式參數檢定結果 48 4-4 2000 年迴歸分析 49 4-5 2001 年迴歸分析 50 4-6 2002 年迴歸分析 50 4-7 2003 年迴歸分析 50 4-8 2004 年迴歸分析 50 4-9 2005 年迴歸分析 51 4-10 2006 年迴歸分析 51 4-11 2000-2006 年變遷數值迴歸分析 53application/pdf3687358 bytesapplication/pdfen-US沙漠化植被指數中尺度成像光譜儀內蒙古地理資訊系統desertificationvegetation indexMODISIMARGIS[SDGs]SDG13thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/179694/1/ntu-97-P95228001-1.pdf