基于NDVI的南充市植被動態變化特征分析

余林艷

(成都理工大學 四川 成都 610059)

19世紀后期以來，植被動態變化研究就已經由萌芽和發展階段而逐步走向成熟。隨著遙感技術朝著多時相、多傳感器、高精度方向的不斷發展以及GIS技術的不斷進步。遙感觀測為研究地表植被覆蓋變化狀況提供了可靠的數據源。不僅遙感數據的類型日益增多，而且獲取遙感數據的方式更加方便快捷，影像圖的質量更加精確，這使得獲取植被的NDVI數據也變得越來越容易。

一、數據與方法

(一)數據來源

Landsat-TM是現在利用最為廣泛的地球觀測數據之一，主要用于陸地資源探測和環境監測。基于地表植被的動態變化特征，具有較高時空分辨率的衛星遙感資料在研究大尺度地表覆蓋和植被活動中得到廣泛應用。本文研究中的南充市衛星遙感數據來源于中國科學院計算機網絡信息中心地理空間數據云平臺(http://www.gscloud.cn)，數據分別為南充市2001、2006年7月和2011年8月的Landsat5-TM遙感影像，數據類型為L1T，L1T意味著此遙感影像已經過幾何校正和輻射校正，并且通過DEM進行了地形校正。空間分辨率為30m，時間分辨率為16天。

(二)研究方法

1.NDVI指標計算方法

植被指數是選用多光譜遙感器數據，經分析運算，產生某些對植被長勢、生物量等有一定指示意義的數值。是近年來隨著遙感技術的發展而興起的植被動態研究的一種新方法。常用的植被指數為歸一化植被指數。歸一化植被指數簡稱NDVI。該指數為近紅外波段和紅光波段之差與兩者之間和的比值。由于NDVI與生物量、葉面積指數有較好的相關關系，在一定程度上代表地表植被覆蓋變化。目前，國內外的學者已提出數十種植被指數模型，其中歸一化植被指數(NDVI)是表征植被生長狀態以及植被覆蓋度的最佳因子。所以本文研究選擇歸一化植被指數來研究該區域的植被動態變化特征。

NDVI的取值范圍為-1～1之間，土壤和裸巖等的NDVI值接近于0，負值為云、水、雪，由于這里研究對象為植被，所以將這兩類統一劃分為水體等級。植被的NDVI值介于0～1之間，且數值越大，覆蓋率越好。提取歸一化植被指數。

NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)

(1)

其中：NIR為近紅外波段，R為紅波段。

(NDVI)的公式為：通過此公式借助ArcGis的柵格計算器工具計算出南充市2001年、2006年、2011年的NDVI值后，分別對2001年、2006年、2011年的NDVI值進行重分類。

二、結果與分析

(一)植被覆蓋變化趨勢分析

從植被覆蓋度趨勢圖(見圖1)中我們可以明顯看到：南充市從2001年～2006年期間，南充市的高密植被覆蓋度從30%下降到28%，中密植被覆蓋度變化不大，而相對稀疏植被覆蓋度5.8%上升至7.5%，稀疏植被覆蓋度從2.1%上升至3.5%。2006年～2011年期間，南充市的高密植被覆蓋度顯著下降到3%，高密植被覆蓋度的減少速率遠大于2001年～2006年期間高密植被的減少速率；中密植被的覆蓋度相對保持穩定，稀疏植被和較稀疏植被的覆蓋范圍大大增加，分別增至8.4%和13%，稀疏植被與相對稀疏植被的增長速率大于2001年至2006年期間稀疏植被與較稀疏植被的增長速率。

圖1 南充市2001～2011年植被覆蓋度趨勢圖

三、結論

(1)2001～2011年間，南充市的高密植被覆蓋度從30%下降至3%，中密植被覆蓋度保持穩定，相對稀疏植被覆蓋度和稀疏植被覆蓋度分別從5.8%和2.1%，增至8.4%和13%。

(2)2001～2011年，南充市植被覆蓋度總體上呈現下降趨勢。

從趨勢圖看來，南充市的植被覆蓋率總體上而言是有所減少的，除重大災害或人為事故外，預計南充市植被的覆蓋率也許還會繼續呈現下降趨勢但下降的速率大大減緩。本文的最新數據為南充市2011年的Landsat5—TM影像，城市在不斷的發展，現在為2018年，所以南充市的植被動態變化還需結合當地真實情況來看，本文只是提供了南充市植被動態變化的趨勢。