文献综述
归一化植被指数(NDVI)是一种表示植被覆盖状况是否良好的指数,通过分析NDVI,能够较好地反映出地表植被变化,被广泛运用于研究植被动态变化和NDVI时空变化与气象因子等相关研究。植被是人类生存环境的重要组成部分,是反映自然环境特征最重要的手段,且对周围环境具有调节改造的作用。植被对气象因子中的降水和温度极其敏感,同时人类活动对其变化也具有很大的影响。
- 国内研究现状
近20年来,中国新增植被覆盖面积约占全球新增总量的25%,居全球首位,国内学者对于植被覆盖情况也做出了相关研究。李元春、侯蒙京等人利用了草地植被生长季MOD13A3数据,分析了甘南和川西北地区草地NDVI的时空动态变化和其与气象因子和人类活动的关系,结果表明,温度和降水对该地区草地NDVI变化呈正向驱动,并且温度对NDVI的驱动大于降水对NDVI的驱动。同时不合理的人类活动会对草地NDVI呈负向驱动[1]。
张庆斌、罗佳等人通过对湖南省近17年的植被NDVI的研究,结果表明,该省年际和季节NDVI均值呈增长趋势,四季NDVI中,夏季均值最大,冬季最小。另外,由于地区城市化的原因,部分城市植被退化显著。同时该省温度对NDVI的影响大于降水对其的影响[2]。
韩先明、左德鹏等人根据雅鲁藏布江流域2000-2016年遥感产品,结合气象站实测数据,采用趋势分析法、Hurst指数法和偏相关系数法研究该流域植被覆盖变化和其对气候变化的关系。结果表明,该流域上游和下游植被覆盖比中游的改善程度好,植被覆盖度随海拔的升高呈先稳定后下降再稳定的趋势,同时气温对NDVI的偏相关性大于降水[3]。
以上几位学者的研究结果均为气温对NDVI的影响大于降水的影响,而接下来几位学者的的出的结论却并不相同,甚至还有相反的结论。张继、周旭等人根据MODIS NDVI和气象数据,采用趋势分析、偏相关分析和残差分析等方法,分析生态工程建设背景下贵州高原的植被变化及影响因素,探讨气候因素与人类活动对植被变化的影响。结果表明,在近17年间,该地区植被NDVI空间呈东高西低的分布模式,总体呈上升趋势。气温和降水在总体与NDVI均呈正相关,气温的影响大于降水。人类活动对植被的影响正作用大于负作用,总体使植被覆盖增加[4]。
徐嘉昕、房世波等人利用MODIS13A1 C6 NDVI数据、植被类型图和气象观测数据,对三江源区近16年的植被生长季NDVI进行了研究。结果表明,研究区生长季植被NDVI在时间上呈上升趋势,在空间上从西北到东南呈递增趋势,气候因子只在植被生长季初期和中期影响较大,气温在植被生长季初期NDVI变化的影响大于降水量对其的影响,在植被生长季中期则相反[5]。
王伟等人根据GIMMS/NDVI和CRU等多种数据集,采用趋势分析法和地理探测器模型,分析了中亚地区1991—2015年间NDVI的时空变化特征,并对NDVI的空间分布和变化趋势进行因子探测、风险探测以及交互作用分析。结果表明,近25年,中亚地区植被整体保持稳定状态,但部分地区植被NDVI有显著的上升和下降,水分对该地区有显著影响,气温与NDVI变化呈显著负相关[6]。
于静、高亚敏等人在中根据2000-2019年生长季MODIS 13Q1的16d合成NDVI数据集与同期气象数据,采用趋势分析法、相对年际变化率、Mann-Kendall突变检验以及相关分析法,分析科尔沁草原NDVI的变化特征及其与气候因子的响应。结果表明,近20年该地区年均NDVI空间分布主要是西中部低,西北部高以及南部较高的空间分布模式。NDVI与气温呈弱负相关性,与降水呈正相关性,降水对NDVI的影响大于气温[7]。
