基于MODIS京津风沙源工程治理区植被动态监测

【摘要】： 植被覆盖变化是遥感、环境学、气象学等诸多学科所关注的一个重要领域,不仅是遥感应用中需要解决的一个重要环节,也是气候变化分析和地表碳循环等诸多领域研究的基础。本文选择京津风沙源工程治理区作为研究区,以MODIS-NDVI时间序列影像为主要数据源(2000年、2004年、2008年),系统研究了研究区的植被覆盖变化过程与驱动机制。 对5种不同的植被指数的研究表明,归一化植被指数(NDVI)探测低盖度植被的能力最强,全球环境指数(GEMI)消除土壤背景影响的效果最好,综合考虑研究区区植被的特点及其植被—土壤相互作用的光谱反映特征后认为,NDVI是研究区植被变化度量的首选植被指数,其次是GEMI。 通过NDVI和自然因子之间回归分析,得出,造成研究区内植被空间分布格局不均等的主要原因是降雨,在西北干旱半干旱的地区植被等级最低,特别容易造成荒漠化现象。植被盖度和降雨,10°积温,干燥度,DEM,经度,温度,纬度等自变量因子回归关系为： 植被盖度=0.917*(降雨)-0.026*(10°积温)+0.22*(干燥度)+0.286*(DEM)+0.221*(经度)+0.037*(温度) 从2000年到2008年,京津风沙源工程治理区植被覆盖度总体呈现增长趋势。尽管不同植被盖度类型间转入转出频繁,治理与破坏同时存在,但总体上来说荒漠化程度在降低,植被由低等级转为高等级,植被状况明显好转。通过四个分区的研究发现,除了农牧交错地带沙化土地治理区低植被有增加趋势以外,其余3个分区均有不同程度的减少。其中,北部干旱草原沙化治理区是低盖度植被主要分布区,在浑善达克沙地治理区的翁牛特旗等地区也存在大量的低盖度植被,但该区是低植被向高植被转化最快的地区,燕山丘陵山地水源保护区是植被覆盖最好的地区。通过景观格局指数分析可以看出,整个研究区斑块数在减少,最大斑块指数呈现先减少后增加趋势,景观多样性指数、均匀度指数都在变小,聚集度指数在增加。各镶嵌体比例分配由均匀逐渐趋向于不均匀,各景观要素所占面积比例差异在进一步拉大,低盖度植被向着高盖度植被转移。高盖度植被面积逐渐增加,优势斑块呈越来越明显的变化态势。 通过各种促使植被变化的驱动力因素分析得到,从长时间尺度上看,自然和人为因素都驱动着植被覆盖度及其景观的变化,但在短时间尺度上,自然因素具有相对稳定性,而人类活动无疑是植被覆盖度及其景观变化最主要的驱动因素,尤其是本研究区选取的是京津风沙源工程治理区,各种林业工程是相比较其他因素更为重要。