基于NDVI的仁壽縣土地覆被變化及驅動力探討

摘 要：人類正在以一種空前的幅度、規模和速度進行著各種方式的土地利用，從而導致土地覆被迅速地發生變化，局部環境不斷地發生變化。為此本文基于NDVI對仁壽縣的土地覆被變化及驅動力進行探討為眉山市仁壽縣的土地科學合理利用提供一定的理論參考，以期為仁壽縣的發展起到比較積極的推動作用。

關鍵詞：NDVI；土地利用/覆被；驅動力；仁壽縣

1.研究區概況

仁壽縣位于四川省眉山市。位于眉山市區東南34.32千米，成都北面50千米，資陽對面70千米，樂山以南80千米。它位于東經103°55′-104°30′、北緯29°40′-30°20′。成赤高速公路、天府仁壽大道、213國道、紅星路南延伸線、沾化路南延伸線五條主要公路將直達成都。天府大道是世界一流城市的中軸線，寬180米，直達縣城，成都三環和眉資高速公路橫穿全境。幅員面積2609.28平方公里。

2.研究方法

歸一化植被指數（NDVI）是目前最為常用的表征植被狀況的指標，[1][2][3]如果NDVI大說明植被生長狀況良好，NDVI小則反映出植被發育較差。[4][5]它與植被覆蓋度、生物量、葉面積指數、土地利用等密切相關。[6][7]

2.1歸一化植被指數（NDVI）提取

NDVI計算公式：

NDVI=（IR-R）/（IR+R） （2-1）

其中，IR代表近紅外波段反射值，R代表紅外波段反射值。

2.2植被覆蓋度（VFC）遙感估算模型

VFC=（NDVI-NDVIsoil）/（NDVIveg-NDVIsoil） （2-2）

其中，NDVIveg代表完全被植被覆蓋的像元的NDVI值，NDVIsoil代表沒有植被覆蓋或完全裸露的土壤的NDVI值。兩個值的計算公式為：

NDVIsoil=（VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax）/（VFCmax- VFCmin） （2-3）

NDVIveg=[（1- VFCmin）* NDVImax-（1- VFCmax）* NDVImin]/（VFCmax- VFCmin） （2-4）

3.數據處理分析

根據土地利用類型，分析了仁壽縣遙感影像的NDVI，并對Landsat影像進行一系列預處理、NDVI運算、植被覆蓋度的遙感估算模型，并采用類比法比較跨度三十年的四個年份遙感處理數據結果。

3.1土地利用情況的變化分析

在ENVI中用經過數據預處理的2017年裁剪影像進行監督分類，并在ArcGIS中處理導出各類用地面積。

3.2仁壽縣中高植被覆蓋情況

結合以上4個年份的數據處理結果分析可知：從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區域面積變化很小，而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區域面積有明顯的增加。

4.仁壽縣土地覆被變化驅動力的分析與探討

4.1自然因素

仁壽縣冬干春旱，夏秋多雨。該縣年平均溫度17.3攝氏度，平均降雨量為1018.7毫米，熱量豐富，全年無霜期310天，平均日照時數1196.6小時，日照少，降水適中，無霜期長，屬四川盆地中亞熱帶濕潤季風氣候。

4.2社會經濟因素

截止2005年底，仁壽縣第一產業增加值280千萬元，第二產業增加值295千萬元，第三產業增加值245千萬元，實現區域生產總值82億元，產業比重結構由上年35.4：31.9：32.7調整為34：31.9：32.7，三大產業結構呈現明顯的結構均衡化現象，在區域GDP中所占比重相對平均。工業已成為主要經濟產業，但農業比重較大，二、三產業比重較低，縣域經濟發展優勢不明顯。全社會固定資產投資總額達312.6千萬元，財政收入達27.1千萬元。全縣糧食總產達到79.09萬噸（15.82億元），占全省首位；肉類總產量為12.89萬噸，居全省第四位，是四川省糧食肉類生產大縣。全縣經濟發展水平（人均GDP）在全省18個百萬人口大縣中排名第六。

4.3分析探討仁壽縣的土地覆被變化驅動力

根據四個年份的高植被覆蓋情況可知：從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區域面積變化很小，而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區域面積有明顯的增加。

仁壽縣在過去的30年里面，其中1988年-2005年期間，由于缺乏系統的縣級土地利用總體規劃，對仁壽縣的管理相對緩慢，所以從NDVI數據的處理分析結果顯示土地覆被變化較??；2006-2017年期間，政府越發重視環境問題、基本農田以及規劃思維，所以出臺了《2006年-2017年四川省仁壽縣土地利用總體規劃》，使得對仁壽縣的發展起到了極大地推動作用。采取了一系列的退耕還林、退耕還草、土地整理等措施，所以2007-2017年NDVI數據處理分析結果顯示，土地覆被變化比較明顯。

綜合分析與探討，自然因素對1988年-2005年期間仁壽縣土地覆被變化的影像已經比較固定，所以土地覆被變化比較?。蝗欢鐣洕蛩貙?006 -2017年期間仁壽縣土地覆被變化的影響就比較明顯，因為社會經濟因素，使得此期間的縣級土地利用總體規劃發生較大的變化。

5.對今后仁壽縣發展的合理化建議

仁壽縣的發展要結合仁壽縣本身的基本情況，在統籌規劃的情況下正確把握資源配置與科學發展的密切聯系，積極探索土地利用新模式，妥善處理保護耕地與保障發展的關系，盡可能做到土地的科學合理利用。我提出以下建議：

（1）仁壽縣雖然已經形成許多枇杷、糧油等農業生產基地，但仍需要擴大和增加農業生產基地，為農業的商品化、專業化、現代化發展奠定堅實的基礎。

（2）仁壽縣人口160萬，是全省第一人口大縣和勞動力大縣，需要合理配置使用勞動力資源。

（3）仁壽縣“三農問題”比較突出，農業基礎設施不完善，農村居民點比較分散，農民知識水平普遍較低，所以對農業的機械化操作理解學習還有待加強。

（4）逐步完善基礎設施，交通方面應該逐步實現村村通路、家家通路，農民的機械化農具也應加大投入使用。

（5）協調城市化與耕地占用，如何保證耕地紅線不動搖是一個大的底線問題，后備資源的補充能力顯得尤為嚴峻，耕地的占補平衡從質量上的平衡來說比較難以實現。

（6）應該逐步實現土地利用方式的轉型，促進土地利用的統籌協調。

參考文獻

[1]杜加強，香寶，何萍，等.2016.近30a新疆月NDVI動態變化及其驅動因子分析.農業工程學報.

[2]楊延征，趙鵬祥，郝紅科，等.2012.基于SPOT-VGT NDVI的陜北植被覆蓋時空變化.應用生態學報，23（7）：1897-1903.

[3]Paul Macarof，Florian Statescu.2017.COMPARASION OF NDBI AND NDVI AS INDICATORS OF SURFACE URBAN HEAT ISLAND EFFECT IN LANDSAT 8 IMAGERY：A CASE STUDY OF IASI.DE GRUYTER.

[4]劉芳，張紅旗，董光龍.2014.伊犁河谷草地植被NDVI變化及其降水敏感性特征.資源科學，36（8）：1724-1731.

[5]席海洋，馮起，司建華，等.2013.黑河下游綠洲NDVI對地下水位變化的響應研究.甘肅：中國科學院寒區旱區環境與工程研究所.

[6]白建軍，白江濤，王磊.2014.2000～2010年陜北地區植被NDVI時空變化及其與區域氣候的關系.陜西師范大學旅游與環境學院.

[7]劉少華，嚴登華，史曉亮，等.2014.中國植被NDVI與氣候因子的年際變化及相關性研究.干旱地理.

作者簡介：

趙姍（1996.10-），女，河南省三門峽市靈寶市人，大三本科在讀；單位：成都理工大學，研究方向：土地資源管理