基于NDVI的貴州省—年植被覆蓋變化分析

胡奕+邵曉貴

摘 要：為了探究貴州省2006—2015年總體植被覆蓋狀況在時空上的變化特征，該文利用地理空間數據云提供的MODIS-NDVI影像數據，運用GIS空間分析法計算了貴州省近10年的植被覆蓋度，從時間和空間上對貴州省植被覆蓋的變化情況做出了分析。

關鍵詞：貴州省；NDVI；植被覆蓋度

中圖分類號 S812 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）24-0073-02

Abstract：In order to explore the temporal and spatial variation of total vegetation cover in Guizhou Province from 2006 to 2015，this paper calculated the vegetation coverage of Guizhou Province in recent ten years by using the MODIS-NDVI image data that provided by geospatial data cloud and GIS spatial analysis method. The temporal and spatial changes of vegetation cover in Guizhou Province were analyzed.

Key words：Guizhou Province；NDVI；Vegetation cover

植被是反映地區生態環境優劣的重要指示指標，植被在水土保持、調節氣候以及維持整個生態系統穩定等方面發揮重要作用[1]。而在全球氣候變化的背景下的研究植被覆蓋在區域里時空變化特征，就顯得特別重要[2]。自20世紀90年代以來，已有眾多國內外的學者專家利用NDVI指數研究了植被覆蓋變化分方面進行了研究[3，4]。本文利用2006年—2015年的10a的NDVI影像數據計算貴州省植被覆蓋度，旨在分析貴州省近10年總體植被狀況及覆蓋度時空變化特征。

1 貴州省自然地理概況

貴州省地處中國西南腹地，國土面積17.62km2，貴州省氣候屬于亞熱帶濕潤季風氣候，多年平均氣溫15～18℃，平均相對濕度都在70%以上。地貌以山地和丘陵為主，山地和丘陵面積占到全省總面積的92.5%，是唯一沒有平原支撐的省份。植被資源豐富，植被類型主要以亞熱帶常綠闊葉林為主，根據國家林業局資料顯示，2012年貴州省全省森林覆蓋率高達42.5%。

2 數據來源與數據處理

2.1 數據來源 植被歸一化指數（NDVI）數據來源于在地理空間數據云（http：//www.gscloud.cn/），該數據是已經作過了輻射定標、大氣校正等預處理，分辨率為500m的MODIS合成產品數據，時間跨度為2006年至2015年共10期。本文研究時段全部選取為8月份的數據，因為在該時段內，區域植被覆蓋達到1年中最高、并且時區內云量也較少，數據誤差降低，能夠很好地反映出研究區的植被時空變化[5]。使用的空間數據來自于國家地理數據中心的中國基礎地理信息矢量圖（http：//www.ngcc.cn/）。

2.2 數據處理 掩模提取 用貴州省以及貴州省分區的面文件為裁剪區域范圍，對下載的NDVI柵格圖像數據進行全部或局部的遮擋進行掩模提取裁剪區域的柵格圖像。

GIS空間分析 ArcGIS10.2中的柵格計算器可以實現柵格圖像的數學運算符和數學函數的柵格運算，加載Raster Calculator（柵格計算器）工具條，輸入NDVI圖像數據，根據植被覆蓋度計算公式[6]，計算可得到植被覆蓋數據圖。植被覆蓋度的計算公式如下：

[fc（%）=BDVI-NDVImin（NDVImax-NDVImin）×100]

式中，fc表示象元的植被覆蓋度。

3 結果與分析

3.1 貴州省NDVI時間變化分析 從圖1可以看出，2006年至2015年貴州省的NDVI總體呈微弱上升趨勢，2008年的NDVI值最低，值為0.79，2009年貴州省加強控制新增建設用地的規模，2009年至2010年植被覆蓋得到快速提升，在2010年超過了0.86。2012年至2013年NDVI值快速下降，到2013年NDVI為0.8，降低的主要原因是2012年貴州省在國發2號文件政策支持下實行產業集聚帶動實施工業強省和城鎮化戰略，此后NDVI都在緩步提升。但貴州省總體NDVI值較高，10a的NDVI值一直0.79～0.87，平均植被覆蓋度達到79.9%。

3.2 貴州省植被覆蓋度空間變化分析 為了研究貴州省植被覆蓋空間變化規律，本文根據貴州的地形地貌氣候的異同，將全省劃分為3個區域，分別為西部區（包括畢節市、六盤水市、黔西南自治州）；中部區（包括遵義市、貴陽市、黔南自治州）；東部區（銅仁市、黔東南自治州）。研究表明（如表1、圖2所示）：貴州省植被覆蓋度呈東高西低的變化趨勢，東部、中部和西部平均植被覆蓋度分別為81.8%、80.3%和77.8%。

4 結論與討論

從時間上看，近10a間NDVI變化有一定的波動性，總體呈微弱上升趨勢，先上升后降低再緩慢上升，貴州省的植被覆蓋度相對一直較高，10a間平均植被覆蓋度可達到79.9%。從空間上看，貴州省10a間植被覆蓋度呈東高西低的變化趨勢，由高到低依次為東部、中部和西部。

本研究分別從時間和空間上對貴州省的植被覆蓋變化情況作出分析，為貴州省植被和生態環境宏觀動態變化監測提供了重要的依據和基礎數據。但植被覆蓋是一個非常復雜的多圈層交互作用過程，本研究范圍大、時間序列較長，使用的低分辨率MODIS數據，研究結果的精度存在一定的不足。

參考文獻

[1]張翀，任志遠.黃土高原地區植被覆蓋變化的時空差異及未來趨勢[J].資源科學，2011（11）：2143-2149.

[2]李雙成，趙志強，高陽，等.城市植被覆蓋變化可預測性及其空間格局的定量遞歸分析—以深圳市為例[J].地理研究，2008（6）：1243-1251.

[3]易湘生.青海三江源地區近50年來的氣溫變化[J].地理學報，2011，66（11）：1451-1465.

[4]李曉琴.基于遙感的北京山區植被覆蓋景觀格局動態變化研究[D].北京：北京農業大學，2003.

[5]劉櫟杉，延軍平.2000-2009年青海省植被覆蓋時空變化特征[J].水土保持通報，2014（4）：21-25.

[6]李海亮.基于MODIS數據的石羊河流域植被覆蓋時空變化研究[D].蘭州：西北師范大學，2009. （責編：徐煥斗）endprint