21世纪初毛乌素沙地DVI时空变化特征及影响因素.docVIP

21世纪初毛乌素沙地NDVI时空变化特征及影响因素 　　摘 要：该文利用MODIS归一化植被指数（NDVI）对2000―2012年间毛乌素沙地NDVI的时空变化进行了研究，并分析了NDVI与气候因子之间的关系，结论如下：（1）研究区植被生长呈现单峰型，月平均NDVI最大和最小值分别为8月和1月；（2）月平均NDVI与月平均降水量的相关系数为0.96**，与月平均温度的相关系数为0.85**；（3）2000―2012年，研究区年平均NDVI值显著增加（R=0.85**），增速为0.1/10a，NDVI随降水量的增加而增加（R=0.53*）；（4）受气候因素和人为因素的共同影响，研究区NDVI的空间变化没有明显的规律。 中国论文网 /1/viewhtm 　　关键词：MODIS NDVI 毛乌素沙地 时空变化 气候因子 相关性分析 　　中图分类号：X321.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0160-03 　　植被是大自然的“指示器”[1]，调节着全球的气候和环境，影响着经济社会的可持续发展。植被???化近年来被广泛关注，特别是随着遥感技术的发展，长时间序列的植被指数在陆地生态系统的研究中得到广泛应用。植被指数是描述植被数量、质量、植被长势和生物量等指标的重要指示参数[2-4]。 　　毛乌素沙地位于我国北方农牧交错的中间地带，是我国重要的生态屏障，其生态环境具有敏感性和脆弱性的特征[5-7]。对2000年以来毛乌素沙地植被生长状况的时空变化特征的研究，对于客观准确的评价21世纪以来我国毛乌素沙地沙漠化治理效果，并根据沙漠化发展情况及时采取有效控制措施具有重要意义。 　　该文以空间分辨率250 m、时间分辨率16day的MODIS NDVI数据为数据源，研究毛乌素沙地2000―2012年NDVI的时空变化特征及其与气温、降水的响应关系。 　　1 研究区概况 　　毛乌素沙地位于鄂尔多斯高原向陕北黄土高原的过渡地区，地理坐标为北纬36°49′～40°11′，东经106°20′～111°。沙地年平均气温6 ℃～8.5 ℃，年平均降水量由东南部的440 mm，向西递减至250 mm，全区最大降水量集中在7～9月，相较我国西北地区其他沙漠降水较多；地表水和地下水也较丰富，地表径流量达14亿m3；全年蒸发量1800～2 500 mm，是降水量的4～10倍[8]。 　　2 数据与研究方法 　　2.1 基础数据 　　毛乌素沙地鄂托克旗、伊金霍洛旗、盐池县、定边县、横山县、榆林县、靖边县和神木县8个气象站，2000―2012年逐日温度、降水量数据来自中国气象科学数据共享服务网。 　　该文使用美国航空航天局提供的MODIS数据集，时间分辨率16 d，空间分辨率250 m。对获取的2000―2012年研究区植被指数产品用MRT软件进行投影变换、格式转化，提取其中的NDVI图层，得到研究区2013年NDVI时间序列数据。该MODIS NDVI数据集己经过了辐射校正、几何校正、大气校正等一系列校正，这些校正处理可以有效地消除噪音，去除云、其它大气气溶胶和冰雪等影响[9-10]。 　　2.2 数据处理与研究方法 　　利用最大值合成法，把一年中分辨率16d的23期NDVI影像合成为1年12期的月NDVI影像，进一步统计出NDVI多年各月平均值、各年平均值来分析研究区植被NDVI的时空变化，并在Excel表格中制成NDVI年内、年际变化曲线图和趋势图，进而分析植被指数的时间变化特征。为了分析毛乌素沙地NDVI的空间变化情况，在ENVI软件中利用掩膜方法，去除掉研究区以外的无用区域，并赋值为0。利用Band Math，计算不同期影像NDVI值的变化。 　　3 结果分析 　　3.1 NDVI年内变化及对气候因子的响应 　　用均值法计算出毛乌素沙地2000―2012年各月的NDVI平均值，由此得到月平均NDVI值的年内变化特征曲线（图1）。毛乌素沙地NDVI的年内变化有很强的季节性，植被生长呈现单峰型。NDVI最大值出现在8月，为0.31；1月达到最低值0.12。12月到次年3月NDVI基本无变化，是由于冬季（12月至次年2月），研究区植被生长处于停滞状态；3月温度增加，降水量增多，植被开始返青，NDVI值小幅上涨；4月，温度稳步回升，降水急剧增加，植被进入快速生长阶段，NDVI增加迅速，8月达到最大；9～11月研究区植被进入黄枯期，NDVI快速下降。相对于春、夏季NDVI增加的速度，秋季NDVI下降速度较快，这是因为秋季降水量急剧减少，广泛生长在沙地的旱生植物受水分影响大，一旦水分不足，即处于休眠或假死状态，且秋季大风次数增加，沙地用于治沙固沙防沙的人工植被沙柳、小叶杨等，都属