基于陕西省温度和降水的空间变化及其与NDVI的相关性研究

基于陕西省温度和降水的空间变化及其与NDVI的相关性研究

本文利用1998-2007年SPOT VEGETATION-NDVI1km分辨率的旬月合成时间序列数据,选取陕西省作为研究区域,分春、夏、秋3个时段,结合同期的降水、温度数据,利用相关分析法、多元线性回归、空间插值等方法分析10年来陕西地区植被覆盖变化特点,旨在揭示区域气候因子气温及降水变化对植被变化和不同类型植被覆盖变化规律的响应。本文的主要结论如下: 1.NDVI、温度、降水的时空分布规律:1998-2007年陕西省NDVI整体呈微弱上升趋势,陕西省NDVI在春季和秋季增高趋势明显,植被状况最好的月份出现在8月份;空间上植被的空间分布规律呈现东高西低,南高北低的趋势。 陕西省温度最大值和最小值分别出现在7月和1月份;空间上大体由西北方向向着东南方向随着经度和纬度的增加而递增,陕北和关中地区尤为明显,陕南地区由于地势变化差异明显使得温度大多随着纬度的增加而增大。陕西省的降水主要集中在下半年,雨季和旱季分明;空间上大体由北向南随着纬度的增加而递增。 2.生长季NDVI与温度、降水的相关研究:不同区域气候对植被的影响不同,植被对气候的敏感性也不同。春季NDVI与气温相关性要好于降水,春季植被的增长主要依赖于春季的温度和上一年冬季的降水,NDVI受前季降水影响较大,降水与NDVI存在滞后性;夏季气温升高和降水减少反而不利于植被生长,夏季植被的生长主要依赖于夏季的降水和春季的温度,NDVI受前季温度影响较大,温度与NDVI存在滞后性;秋季各类型植被与气温、降水的相关性较夏季有所降低,这是因为进入秋冬季节,西部地区各类型植被大都进入凋敝时期,因此水热条件与植被的关系也随之降低;秋季的植被生长主要依赖与前季温度和前季降水。 3.从不同时段不同级别NDVI象元数变化分析:陕西省10年来稀疏植被所占的面积有所下降,中低覆盖地区的植被在10年里呈现较大的上升趋势,陕西省的低植被覆盖区的情况得到改善。通过各等级NDVI所占象元的比例的近10年的变化斜率比较可知:生长季NDVI存在稀疏植被在向中覆盖植被的转变,生长季NDVI在0.4-0.5之间的中高覆盖植被向NDVI在＞0.5的高植被覆盖转变。 4.温度、降水的插值研究:对于温度数据,各站多年平均温度与纬度和海拔高度之间均存在较显著的相关关系,呈现出一定的纬度地带性和垂直地带性,且各站多年平均温度随着纬度和海拔高度的增高而降低;温度的插值利用克吕格法好于其他两种方法。对于降水数据:各站多年平均降水主要与纬度和经度存在线性趋势,且各站多年平均降水随着纬度和经度的增高而降低。多元回归方法+残差的插值结果与泛克吕格法和反距离加权方法有很大差异。引入地理影响因子的多元回归方法,不但很好地反映了降水的整体趋势,而且也表现出了降水分布的局部细微特征。