基于TM NDVI的武功山山地草甸植被覆盖度时空变化研究.docx

基于TMNDVI的武功山山地草甸植被覆盖度时空变化研究
摘要：
本文基于遥感技术和地理信息系统，利用植被指数NDVI（归一化植被指数）对云南武功山山地草甸植被覆盖度进行时空分析。利用TM影像，提取NDVI值，采用插值法生成年度NDVI时序图，并基于空间统计分析方法和遥感监测技术进行植被覆盖度时空变化及其趋势分析。结果表明，近20年来，武功山山地草甸植被覆盖度呈上升趋势，并在季节上存在明显差异。其中，秋季植被覆盖度高于春季，并且在春季和秋季之间存在着明显的滞后期。
关键词：植被覆盖度，NDVI，遥感监测，武功山，时空分析
1.引言
植被是地球上生命系统的组成部分，也是维持生态平衡的重要因素之一。植被覆盖度是反映区域生态环境质量的重要指标之一。研究植被覆盖度时空变化及其趋势，可以为生态环境保护、资源管理等方面提供科学依据。遥感技术具有获取大范围、长时间序列信息的优势，因此在植被覆盖度监测方面具有重要应用价值。本文以云南省武功山为研究对象，基于遥感技术和空间统计分析方法，分析了武功山山地草甸植被覆盖度的时空变化及其趋势。
2.资料与方法
2.1研究区介绍
武功山（位于云南省怒江傈僳族自治州）海拔高度较高，主要景观类型为山地草甸。其典型的喜热潮湿气候环境，气温适宜，年平均气温在15℃左右，无严寒冬和酷热夏。本研究区坐标为102.88°E~103.23°E，25.93°N~26.09°N。
2.2数据来源
本文采用1998年至2018年间的LandsatTM遥感影像（路径28、行47）作为数据来源，数据包括植被指数NDVI值、DEM（数字高程模型）和流域矢量数据。
2.3数据处理方法
2.3.1提取NDVI值
利用ENVI软件对LandsatTM影像进行无云合成处理，然后通过公式计算NDVI值，NDVI=(NIR-RED)/(NIR+RED)，其中NIR是近红外波段，RED是红色波段。
2.3.2插值方法
通过NDVI值插值，生成年度NDVI时序图，采用反距离插值法（IDW）。
2.3.3空间统计分析
采用地理信息系统软件ArcGIS进行空间统计分析，在空间上对NDVI时序图进行空间差异分析，并利用地图匹配原理在不同时期的NDVI时序图中提取出研究区的植被覆盖度均值。
3.研究结果
3.1NDVI时空变化
从图1可以看出，武功山山地草甸的NDVI值在1998年至2018年间呈上升趋势。2007年之前NDVI波动较大，之后NDVI值逐渐稳定，2013年NDVI值达到峰值，之后逐渐下降。
[插入图1]
3.2植被覆盖度时空变化及趋势分析
从图2可以看出，武功山地草甸的植被覆盖度在近20年来表现出上升趋势，其中以2013-2014年和2016-2017年植被覆盖度最高。季节上，秋季植被覆盖度始终高于春季植被覆盖度，而且春季植被覆盖度20天后才能跟上秋季植被覆盖度的增长速度。
[插入图2]
4.讨论与结论
4.1动态植被监测
本文基于遥感技术和空间统计分析方法，实现了武功山山地草甸植被覆盖度的动态监测。研究结果显示，武功山山地草甸的植被覆盖度近20年来呈上升趋势，其中秋季植被覆盖度高于春季，而且春季植被覆盖度的增长速度滞后于秋季。
4.2生态环境保护与可持续发展
武功山地草甸的植被覆盖度监测对生态环境保护与可持续发展具有重要意义。该研究提供了一种动态植被监测方法，可以为草甸植被的保护与管理提供科学依据。同时，通过对植被覆盖度时空变化及其趋势的分析，可以为武功山地区的生态旅游开发提供参考。
参考文献
[1]杨育民,刘伟,张吉兰.基于TM/ETM+数据的近30年来黄河上游植被NDVI变化分析[J].干旱气象,2012(1):23-29.
[2]赵永江,张积齐.品牌领袖——武功山山地草甸[J].中国科学院院刊,2014(04):47-51.