川西北江河源区NDVI变化分析

2024.03.13

曹娟+陈国民

摘要：本文采用2001-2010年modis-NDVI数据分析川西北江河源区NDVI变化趋势。研究表明，10年间，研究区NDVI总体呈上升趋势，植被NDVI增加和减少的面积分别占草地总面积的62.66%和21.57%；变化显著性减少的区域占研究区总面积的3.90%，主要分布在石渠县的南部。表明这些年人类的生态保护与建设活动在研究区取得显著效果。

关键词：NDVI；江河源区；草地

引言：

草地作为陆地生态系统的重要组成部分，具有调节气候、保持土壤水分和促进生态平衡的作用[1]。目前，基于遥感方法监测草地变化已经成为全球变化研究的热点和重点之一[2- 3]。NDVI（归一化植被指数）作为一个重要遥感参数，能很好的衡量植被的生长状态以及其空间分布的密度[3- 4]，在植被覆被变化的相关研究中已得到了广泛应用。

研究区概况

川西北江河源区位于四川省西北部的甘孜藏族自治州、阿坝藏族羌族自治州境内，平均海拔在3500～4000m以上，属大陆性季风高原气候，年平均气温在0～6℃之间，年平均降水量600～700mm。其草地面积多达820万hm2，占四川省可利用草地的65%，是四川省最大的牧业基地，我国八大牧区之一[4]。但该区草地退化的问题也极为严重，草地退化的土地面积达约82.19万hm2，已经严重影响到该区域的生态安全和经济可持续发展，是国家重点保育的对象。

数据来源及处理：

遥感数据来源于2000- 2010年MODIS13Q1中的NDVI数据集，空间分辨率为250m，时间分辨率为16d，并利用最大值合成法（Maximum Value Composite Syntheses，MVC）得到年NDVI，以进一步消除云、大气、太阳高度角等的部分干扰[5]。数据用MAT软件进行重新投影和拼接，重新投影的坐标系为WGS- 84，最后在ArcGIS 10.1中用裁剪工具对研究区进行裁剪。利用和插值后的气象数据，采用趋势线分析方法处理NDVI栅格数据来模拟植被变化的空间特征[6]。

结果与分析

研究区2001- 2010年NDVI呈现出大幅波动的趋势，年均 NDVI值整体上波动较大，年增长速率0.00257/a，2001- 2002年呈现小幅度减少，2002年国家“退牧还草”工程提前在川西北牧区重点实施，故2002- 2005年急剧增长，2005- 2008年急剧下滑的时候出现反弹式增长，并至2010年一直保持急剧增长趋势，年均NDVI值在2008年出现低谷。从2001- 2010年川西北江河源区NDVI变化结果来看。NDVI增加的面积占研究区面积的62.66%，其中以轻微增长为主，占研究区面积的40.70%；减少区域仅占研究区面积的37.34%，显著减少面积仅占研究区面积的3.9%；研究区面积的15.77%保持基本不变。从空间上看，研究区植被长势情况没有明显的空间特点，每个区域都有增有减，增加像元点零星分布，减少的像元分布较零散，显著减少的区域主要集中在研究区的西南部地区，即石渠县南部，其次少量零星的分布在研究区的中部和东北区域，这与当地的过渡放牧和虫鼠害有很大的关系。研究结果在这个时间段整个研究区植被整体上呈现增长趋势，这是因为上个世纪研究区草地大面积减少，使得我国出台了诸如“退牧还草”、“公益林”等一系列重大保护建设工程，也反映出我国近几年在研究区采取的一系列保护措施取得了明显的效果，并具有长效性。

参考文献

[1]戴声佩，张勃，王海军，等. 基于SPOT NDVI的祁连山草地植被覆盖时空变化趋势分析[J]. 地理科学进展， 2010， 29（9）：1075-1080.

[2]仙巍，邵怀勇.长江上游安宁河流域植被生長变化对气候条件的响应[J]. 国土资源遥感， 2015（3）：108-113.

[3]Pettorelli N， Vik J O， Mysterud A， et al. Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change[J]. Trends in Ecology & Evolution， 2005， 20（9）：503-10.

[4]李辉霞，刘国华，傅伯杰. 基于NDVI的三江源地区植被生长对气候变化和人类活动的响应研究[J]. 生态学报， 2011， 31（19）：5495-5504.31（19）：5495-5504. （in chinese）

[5]Wang Q L， Hua L M， Yang S W. Variation of grassland NDVI，climate factors and standing carrying capacity and their correlation in northern Qilian Mountains from 1982 to 2006[J]. Journal of Gansu Agricultural University， 2014.

[6]Sun L， Harbin， Zhou X. The Path Analysis on NDVI of Typical Vegetations and Climate Factors in North-South Transect of Eastern China[J]. Journal of Northeast Forestry University， 2005， 33（5）：59-61.