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1、基于GIS和RS的雅安市植被覆蓋度時空變化特征 摘要：植被是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，是生態(tài)系統(tǒng)變化的指示器。植被覆蓋度作為植被生長變化的直觀量化指標，在水文、氣象、生態(tài)等方面的研究中占有重要地位。整合遙感和地理信息技術(shù)，利用DEM（數(shù)字高程模型）提取的地形信息與氣溫、降水等因子建立植被評價指標體系，簡單分析和評價了植被覆蓋度的時空變化特征?！ ￡P(guān)鍵詞：NDVI；植被覆蓋度；RS；GIS；時空差異 植被覆蓋度的研究在國內(nèi)外都引起了重視，特別是植被覆蓋度數(shù)值的估算方法有很多，大致經(jīng)歷了簡單目測估算、儀器測量計算、遙感解譯分析3個階段的發(fā)展。迄今為止，國內(nèi)外學者已經(jīng)研究了幾十種不
2、同的植被指數(shù)，大多以遙感影像為基礎(chǔ)，利用NDVI（歸一化植被指數(shù)）來估算植被覆蓋度。本文借鑒了相應文獻中的方法和技術(shù)，選擇以四川雅安為代表區(qū)域，針對雅安近幾年來退耕還林、生態(tài)變化、土地利用、城市規(guī)劃發(fā)展等概況，具體分析了其植被覆蓋度的時空變化特征，得出了相應結(jié)果?！ ∫弧⒀芯繀^(qū)概況 雅安市位于北緯28°51′-30°56′，東經(jīng)101°55′-103°23′，面積共15314平方千米，人口153萬。氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L氣候，但大相嶺南北氣候有顯著差異。年均降雨量1800毫米左右，有雨城之稱，是四川降雨量最多的區(qū)域。全市地形呈北、西、南地勢高，東部地勢較低的地理格局。西南、西北
3、邊緣地帶的極高山（海拔超過5000米以上）終年積雪。主要河流大渡河、青衣江均屬岷江水系，其大小支流近百條?！ 《?shù)據(jù)與方法 1.數(shù)據(jù) 本文數(shù)據(jù)主要來源于百度上下載的雅安市行政區(qū)劃，國際科學數(shù)據(jù)服務(wù)平臺下載的美國陸地衛(wèi)星Landsat的TM遙感影像，兩種影像分別成像時間為2002年7月10號和2010年8月15號，季節(jié)差不多相同，利于進行比較；中國氣象數(shù)據(jù)平臺中的雅安氣溫、降水數(shù)據(jù)，此外還下載了整個四川的DEM（數(shù)字高程模型），作為數(shù)字地形信息的提取及經(jīng)緯度坐標的匹配的參照?！ ?.基本原理 研究結(jié)果表明，植被在紅光、近紅外波段分別具有強吸收、高反射的特征，利用紅外（R）
4、、近紅外（NIR）波段組合得到的遙感影像賦含90%的植被信息。這些波段間的線性和非線性組合構(gòu)成的值統(tǒng)稱植被指數(shù)，目前，植被指數(shù)的理論研究體系已很成熟，常見有比值植被指數(shù)（RVI）、差值植被指數(shù)（DVI）、歸一化植被指數(shù)（NDVI）等?？梢岳弥脖恢笖?shù)（本文利用的是歸一化植被指數(shù)（NDVI））通過一定的模型轉(zhuǎn)化為植被覆蓋度。進而反映雅安的植被覆蓋情況并揭示其變化趨勢?！ ?.植被指數(shù)與植被覆蓋度的定義及計算 ?。?）植被指數(shù)的定義、計算 根據(jù)20年的研究，已出現(xiàn)了20幾種植被指數(shù)。根據(jù)本文的實際需要，采取歸一化植被指數(shù)（NDVI），計算公式為： 其中，TM4、TM3分別為La
5、ndsatTM中的第四（近紅外）、第三（紅外）波段亮度值?！ 。?）植被覆蓋度的定義、計算 植被覆蓋度（fc）是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占植被區(qū)總面積的比例，又稱投影蓋度。本文主要采取相應文獻（李苗苗，《植被覆蓋度的遙感估算方法研究》；2003）的結(jié)果，公式為： 其中fc為植被覆蓋度，NDVImin和NDVImax分別為最小的NDVI和最大的NDVI?！ ∪⒅脖桓采w度的時空變化分析 1.2002年到2010年雅安植被時間變化 從實際角度分析，八年來雅安市植被覆蓋在0～15%、15%～35%、35%～65%、65%～85%中面積呈上升趨勢；在85%～
6、100%、>85%中面積呈下降趨勢。特別是較高植被覆蓋中，2002年面積為8284.31km2，而2010年面積下降為217.65km2。這些數(shù)學說明八年來雅安市大部分地區(qū)都有較大范圍的城市擴張現(xiàn)象。 2.雅安各地植被覆蓋空間變化 坡度、坡向、海拔、氣溫、降水等因素制約著植被生長變化，下面以2002年的相關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)具體分析研究影響植被覆蓋空間變化的因素： ?。?）坡度、坡向、高程 地貌對植被的生長起著重要作用，利用雅安市DEM（數(shù)字高程模型）提取出坡度、坡向、高程信息，主要在Spatialanalyst模版里面的SurfaceAnalyst中進行。高程主要是利用等高線展
7、示出來，等高線密集，說明地形越陡，相對高程就大。具體如下： 雅安的坡度大致都為89.9998以上，雅安的地形以山地為主；雅安的坡向看出，不同的位置造成坡向的不同，東、南、西、北等十個方向皆有，根據(jù)植被生長所需不同，對其覆蓋也不同。坡向為東南的植被覆蓋最多：原因在于雅安位于緯度23度26分以上，全年不能夠受到太陽的直射，固北部陽光少，植被覆蓋就少?！ 。?）降水、氣溫 氣候是地理中一個重要的因子，它包括氣溫和降水兩部分，直接關(guān)系著植被的生長狀況。利用2002年雅安地理志中相關(guān)數(shù)據(jù)，在ARC
