贵州省植被NDVI时空演变特征及其对气温降水的响应(2)

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近20年来，随着遥感对地观测技术的发展，国内外学者在利用各种遥感数据研究植被覆盖变化趋势及其与气候的关系方面做了大量研究[5-7]。研究表明，近20多年来，北半球中高纬度尤其是亚洲和北美40°～70°N地区植被变化呈明显的线性增加趋势。在该领域我国学者也做了很多研究工作[8-9]，研究发现北半球NDVI年际波动与大尺度气候系统有关。对中国的大部分地区，气温对植被的影响超过降水[10]。目前对于大区域尺度上植被覆盖变化的研究较多，但是对于城市植被动态的研究较少，尤其是在人类活动对植被变化影响日趋剧烈的今天。城市植被不仅具有美化环境和社会功效，它还储藏着一定的生物量信息，有一定的固碳功效，能够改善城市生态环境，同时也是城市生态效益评价的一个重要指标，所以研究城市植被动态具有一定的现实意义。由于现代经济的快速发展以及城市化进程的迅速推进，因此所带来的生态环境问题也变得日益严重。

本文利用MODIS空间分辨率为500m的16d合成NDVI数据，采用趋势线分析法，从不同尺度上分析了贵州省14年的植被覆盖时空变化，并利用2001至2014年贵州省各气象站台的气候资料以及降水量数据对影响植被覆盖变化的因素进行探讨，以揭示该地区NDVI所反映的植被变化，源:自/751^-论,文'网·www.751com.cn/ 分析气温、降水对植被变化的影响，对贵州省植被的研究不仅具有重要的环境意义，还具有深远的社会经济意义。

2 研究区概况

贵州省地处中国西南的东南部（东经103°36′~109°35′、北纬24°37′~29°13′）。东部毗邻湖南、西部连接云南、南部靠近广西、北部与四川和重庆接壤，全省的东西长约595公里，南北距离约509公里，总面积占全国国土总面积的1.8%，达176167平方公里。贵州省作为一个山川秀丽、气候宜人省份，有着众多的民族、丰富的资源、且发展潜力巨大。贵州省地处云贵高原东部斜坡，地势呈西高东低，大致从西部和中部向北、东、南三面方向倾斜，平均海拔在1100米左右。作为世界上岩溶地貌发育的典型的地区，喀斯特区面积约占贵州省总面积的61.9%。

贵州属于亚热带季风气候区，全年较为湿润，东半部在东南季风区内，西半部处于东南季风区向西南季风区的过渡地带，从无明显的干湿季之分地区过渡到干湿季明显的地区。由于贵州纬度低、海拔高，近海洋，加之山脉、河流纵横交错，使得贵州省地形地势较为复杂，因而形成了贵州省气候的多样与复杂。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源与预处理

本文所用遥感数据为MODIS NDVI数据，来自美国航空航天局（NASA）数据中心提供的NDVI产品（http://ladsweb.nascom.nasa.gov/data/add.html），其空间分辨率为500m，时间分辨率为16d，数据投影为Albers投影。时间序列为2001的1月1日到2014年的12月31日，由于贵州省的遥感图像为一景图像，故利用MRT软件通过批量处理文件对MODIS数据进行数据格式转换和投影转换处理，将HDF格式转换为Tiff格式，并将地图投影转换为AIbers Equal Conic投影，文献综述同时完成图像的重采样，利用ENVI对重采样后的MODIS NDVI数据进行波段运算将其转换为标准归一化植被指数，运用公式为(b1 lt 0)*0+(b1 ge 0)*(float(b1)*0.0001）。并利用ArcGIS软件和研究区矢量边界对标准NDVI数据进行裁剪，每幅栅格图像都要进行以上操作，以2001年的其中一幅为例，裁剪好的贵州省标准NDVI数据栅格图如图1所示。之后采用国际上惯用的最大值合成法（MVC），即图像中每个像元取该月最大NDVI值代替，该处理可以减少大气的云、颗粒、视角以及太阳高度角的影响，从而提供了近似于晴空、无云的大气条件。本研究利用MVC法获取月最大NDVI值，然后由各月最大NDVI值分别计算贵州省每年春（3-5月）、夏（6-8月）、秋（9-11月）季以及生长季（4-10月）的平均NDVI值，该方法可以避免某些极端月份值的影响。