基于NDVI和气候信息的锡林郭勒草原植被变化监测研究

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植被的生长状况与气候之间的关系极其密切,对植被的动态监测可以从一定程度上反映气候变化的趋势。本研究以锡林郭勒为研究区域,利用1981~2003年GIMMS NDVI数据集对研究区内各种草原植被变化状况进行动态监测,在此基础上,以降水量、水汽压、平均气温、最高气温、最低气温、日照时数作为气候指标,分析区内典型草原和荒漠草原NDVI与同期及前期气候因子的相关性,探讨草原植被变化的气候影响因子。同时,通过GIMMS NDVI和MODIS NDVI之间的比较分析,研究二者在草原植被变化监测和植被-气候关系上异同,为建立更长时间序列的NDVI数据提供依据。 研究结果表明: (1)1981~2003年研究区内植被总体表现为改善趋势,全区植被退化面积比例为25.59%,改善面积比例为71.48%。草甸草原退化面积最大,占全区面积13.0%;典型草原改善面积最大,占全区面积35.15%。 (2)在气候趋于暖湿的背景下,对于典型草原,水汽压是影响NDVI的主要因子,其次为最高气温,最后为最低气温;对于荒漠草原,最高气温是影响NDVI的主要因子,其次为最低气温,最后为水汽压。 (3)NDVI对气候因子的响应存在明显的时滞效应。典型草原NDVI与水分类、温度类气候因子的滞后期均为-1期;荒漠草原NDVI与此二类气候因子的滞后期除水汽压为-1期外,其余均为-2期;两种草原与日照时数的滞后期都集中在-5~-4期。 (4)利用MODIS NDVI对草原植被动态变化的监测结果与GIMMS NDVI不尽相同。2000~2003年GIMMS NDVI植被变化趋势图比MODIS NDVI植被变化趋势图表现出更强的植被改善趋势。两植被变化趋势分类图的吻合度为52.88%,K<,hat>值为20.28%。 (5)MODIS NDVI与各气候因子的相关性与GIMMS NDVI表现出明显差异。二者与各气候因子的相关性在水汽压上差别最大,GIMMS NDVI与水汽压、降水量的相关系数多高于MODISNDVI的对应项,二者与水汽压的相关系数差值为-0.08~0.34.,与降水量的相关系数差值为-0.13~0.07。
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