基于MODIS数据的石羊河流域植被覆盖时空变化研究

基于MODIS数据的石羊河流域植被覆盖时空变化研究

西北师范大学

地表植被具有减缓径流、防沙治沙、保土固土等功能。它在陆地表面的能量交换过程、生物地球化学循环过程和水文循环过程中扮演着重要的角色。MODIS植被指数是植被生长状态及植被覆盖的最佳指示因子,也是季节变化和人为活动影响的重要指示器。植被覆盖度是一个十分重要的生态气候参数,是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化指标。研究植被覆盖度的估算及其变化,对生态系统环境变化起着重要作用,对水文、生态、全球变化等领域都具有重要意义。 本文以西北干旱半干旱地区的一个典型内陆河流域——石羊河流域为研究对象,首先利用MODIS数据,通过GIS软件实现了流域不同时间、空间分辨率的植被指数MODIS-NDVI、MODIS-EVI的提取,并对植被指数的时空变化特征进行了分析。然后通过改进的植被覆盖度估算模型对流域不同时间、空间分辨率的植被覆盖度进行了估算,并对植被覆盖度分布特征及动态变化进行了分析,最后讨论了流域植被覆盖变化的驱动因素,得出以下主要结论: (1)MODIS植被指数在流域内的空间分布受其自然条件及土地利用的影响,呈现明显的地域差异,主要有三个不同地域分布:南部祁连山区、中部平原区、北部荒漠区。各区域内的植被指数具有不同的特征和变化规律。 (2)对整个流域而言,植被指数的年内变化曲线都形似开口向下的二次抛物线,与植被的生物学特性、物候变化相一致,具有明显的季节性规律;降水、气温是影响植被指数年内变化的主导因子。 (3)2000～2007年间流域植被变化以稳定和轻微恢复为主,流域内退耕还林还草与毁林毁草同时存在,生态恢复与生态退化并存;流域各植被覆盖度等级的植被覆盖恢复比例要强于退化比例。 (4)植被覆盖的空间差异与地形、水系关系密切。初步确定人类活动对流域植被影响的分界线在海拔1800m左右;流域内河流对植被覆盖的影响距离范围为4.5～5.0km。水资源是影响植被覆盖的重要因素,流域的环境保护与植被恢复可能应采取流域管理与行政管理相结合的方式,行政管理应更多地服从流域管理。