Abstract Over the past few decades, wide encroachment of eastern redcedar (Juniperus virginiana) and Ashe juniper (Juniperus ashei) into the prairies of the U.S. Great Plains has affected wildlife habitats, forage and livestock production, and biogeochemical cycles. This study investigates the spatio-temporal dynamics of juniper forest encroachment into tallgrass prairies by generating juniper forest encroachment maps from 1984 to 2010 at 30 m spatial resolution. A pixel and phenology-based mapping algorithm was used to produce the time series maps of juniper forest encroachment using a combination of Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) mosaic data from 2010 and Landsat 5 and 7 data (10,871 images from 1984 to 2010). We analyzed the resultant maps to understand the dynamics of juniper forest encroachment at state and county spatial scales and examined juniper occurrence by geographic region and soil type. The juniper forest maps were generated over five multi-year periods: the late 1980s (1984–1989), early 1990s (1990–1994), late 1990s (1995–1999), early 2000s (2000–2004), and late 2000s (2005–2010). We also produced a map of time since stand detection of juniper forests in 2010. Our major findings include: (1) juniper forests have expanded linearly in time at an annual rate of ~ 40 km2/year since 1984; (2) juniper forests had notable spatial clusters in its expansion process; (3) ~ 65% of juniper forests in 2010 were

中文翻译：

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使用 PALSAR 和 Landsat 数据表征 1984 年至 2010 年杜松林对半湿润和半干旱草原的侵占

摘要 在过去的几十年里，东部红柏 (Juniperus virginiana) 和杜松 (Juniperus ashei) 广泛侵入美国大平原的草原，影响了野生动物栖息地、饲料和牲畜生产以及生物地球化学循环。本研究通过生成 1984 年至 2010 年间 30 m 空间分辨率的杜松林侵占地图，调查了杜松林侵占高草草原的时空动态。使用基于像素和物候学的映射算法，结合 2010 年的相控阵型 L 波段合成孔径雷达 (PALSAR) 镶嵌数据和 Landsat 5 和 7 数据（来自1984 年至 2010 年）。我们分析了生成的地图，以了解州和县空间尺度上杜松林侵占的动态，并按地理区域和土壤类型检查杜松的发生情况。杜松森林地图是在五个多年期生成的：1980 年代后期 (1984-1989)、1990 年代初期 (1990-1994)、1990 年代后期 (1995-1999)、2000 年代初期 (2000-2004) 和 2000 年代后期2005-2010 年）。我们还制作了自 2010 年杜松林林分检测以来的时间图。我们的主要发现包括：(1) 自 1984 年以来，杜松林以每年约 40 平方公里/年的速度线性扩张​​；(2) 杜松林在扩张过程中具有显着的空间集群；(3) ~ 65% 的杜松林在 2010 年被 杜松森林地图是在五个多年期生成的：1980 年代后期 (1984-1989)、1990 年代初期 (1990-1994)、1990 年代后期 (1995-1999)、2000 年代初期 (2000-2004) 和 2000 年代后期2005-2010 年）。我们还制作了自 2010 年杜松林林分检测以来的时间图。我们的主要发现包括：(1) 自 1984 年以来，杜松林以每年约 40 平方公里/年的速度线性扩张​​；(2) 杜松林在扩张过程中具有显着的空间集群；(3) ~ 65% 的杜松林在 2010 年被 杜松森林地图是在五个多年期生成的：1980 年代后期 (1984-1989)、1990 年代初期 (1990-1994)、1990 年代后期 (1995-1999)、2000 年代初期 (2000-2004) 和 2000 年代后期2005-2010 年）。我们还制作了自 2010 年杜松林林分检测以来的时间图。我们的主要发现包括：(1) 自 1984 年以来，杜松林以每年约 40 平方公里/年的速度线性扩张​​；(2) 杜松林在扩张过程中具有显着的空间集群；(3) ~ 2010 年 65% 的杜松林被 (1) 自 1984 年以来，杜松林以每年 ~ 40 平方公里/年的速度线性扩张​​；(2) 杜松林在扩张过程中具有显着的空间集群；(3) ~ 65% 的杜松林在 2010 年被 (1) 自 1984 年以来，杜松林以每年 ~ 40 平方公里/年的速度线性扩张​​；(2) 杜松林在扩张过程中具有显着的空间集群；(3) ~ 65% 的杜松林在 2010 年被