中国华东地区植被NDVI时空变化趋势分析

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摘要：基于2001-2014年的MODIS NDVI数据集，采用累积平均法和趋势线分析方法，从时间尺度和空间变化上分析华东地区植被变化特征。结果表明近年来华东地区的植被覆盖总体呈缓慢增加趋势，增加速率为0.5%/10a。空间分布上，华东地区植被NDVI变化存在明显的区域差异。华东地区NDVI增加和减少的面积分别占总面积的12.58%和7.96%。研究表明快速城市化对地表植被变化的影响不可忽视，农业生产水平提高和植被生态建设等人类活动对植被NDVI增加有重要影响。62651

毕业论文关键词：植被覆盖，时空变化，趋势分析，华东地区

Abstract：In this paper, the spatial-temporal variation of NDVI of vegetation in Huadong area during the period from 2001 to 2014 was analyzed by using the cumulative average method and trend line analysis based on the MODIS NDVI data. The results showed that the annual average NDVI in Huadong area had been increased by 0.5%/10a since 2001. There were evident distinctions in vegetation cover in different areas in Huadong. The areas where NDVI shown increased and decreased trend accounted for 12.58% and 7.96% of the total area, respectively. The studies showed that fast urbanization had significant influences on the variation of vegetation. The improvement in agricultural production and the ecological construction project are the very important reasons to increase of NDVI in Huadong area.

Keywords： Vegetation cover, Spatiotemporal variation, Trend analysis, Hua Dong area，

1 前言 4

2 研究区概况 4

3 数据与处理方法 5

3.1 数据来源与预处理 5

3.2 研究方法 6

4 华东地区植被覆盖变化特征 7

4.1 华东地区NDVI变化的时间特征 7

4.2 华东地区NDVI变化的空间特征 11

5 结果分析 13

结论 14

参考文献 15

致谢 16

1 前言

植被作为陆地生态系统的主体部分，是反映气候和人文因素对环境影响的重要指标，连接着大气、土壤和水分的自然纽带，在全球变化中对能量平衡、水循环以及生物化学循环起着调控和“指示器”的作用[1]。归一化植被指数（Nomalized　Difference Vegetation Index，NDVI）通过计算植被在不同波段的光谱反射特征得到，检测范围广，对植被检测灵敏度高，可以消除地形、群落结构阴影和辐射干扰，削弱太阳高度角和大气引起的噪音。NDVI数据在一定程度上能够反映地表植被覆盖、生物量及生态系统参数的变化，成为全球诸多植被变化研究首选数据源，被广泛使用［2-4]。植被覆盖度可由遥感影像反演的NDVI充分反映，并与NDVI呈正相关，即植被覆盖度愈好，NDVI值越大[5-6]。

近年来，国内很多学者针对植被覆盖变化进行研究，研究的范围从区域尺度到全国尺度，研究区域主要集中于中国华北地区、西北地区、东北地区和对我国国家尺度的研究[7]。针对华东各省份的植被覆盖变化特征的研究较多，而对华东地区整体植被覆盖时空变化趋势的研究则相对较少。随着遥感技术的发展，可用的遥感数据源逐渐增多，包括MODIS NDVI、NOAA GIMMS NDVI和SPOT VGT数据等。研究的方法主要有：趋势线分析法、小波分析、主成分分析等方法。文献综述

华东地区近年来经济持续发展，城市化进程不断加快，而环境破坏和植被退化的问题也随之而来。在这样的背景下，华东地区的植被覆盖变化已经引起公众的广泛关注，成为科学研究的热点。本文利用14年来华东地区MODIS NDVI数据，采用累积均值法和趋势线分析方法，在快速城市化的华东地区，从时间尺度和空间变化上分析华东地区的植被变化特征。对比分析华东地区不同省份植被覆盖的时空变化差异，从而揭示在快速城市化的华东地区植被覆盖变化的规律，为华东地区生态保护和植被恢复提供有利的依据。