汶川地震極重災(zāi)區(qū)2002-2020年NDVI變化及驅(qū)動(dòng)力

周先峰

汶川極重災(zāi)區(qū)影響植被分布因子是多元的。選取2002-2020 年MYD13Q1-NDVI 數(shù)據(jù)，利用地理加權(quán)回歸模型分析氣候和其他四個(gè)因子的植被變化驅(qū)動(dòng)力。研究結(jié)果表明：GWR 模型認(rèn)為年均氣溫對(duì)NDVI 的影響最大，其次是年降水、道路歐氏距離、水系歐氏距離。

全球環(huán)境日益漸變并逐漸威脅到人類和社會(huì)的發(fā)展，植被作為大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和水分循環(huán)的關(guān)鍵連接點(diǎn)，植被是自然變化的“顯示器”，研究植被變化趨勢(shì)，并探討植被變化的驅(qū)動(dòng)因子。研究區(qū)地理位置特殊，自然災(zāi)害頻發(fā)，本文利用2002-2020 年MODIS-NDVI數(shù)據(jù)分析極重災(zāi)區(qū)植被覆蓋變化，從氣候和其他四個(gè)因子分析NDVI 與各個(gè)因子的耦合關(guān)系，分析植被變化的驅(qū)動(dòng)力。

一、研究區(qū)及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.研究區(qū)概況

研究區(qū)位于屬于青藏高原與四川盆地交界處，本文以汶川極重災(zāi)區(qū)青川縣、平武縣以及汶川縣等共十個(gè)縣市為研究區(qū)（圖1），東西橫跨約207 km，南北長(zhǎng)約260 km，所轄國(guó)土面積約26090km2。

圖1 研究區(qū)位置示意圖

2.數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本文采用中分辨率成像光譜儀MYD13Q1-NDVI 數(shù)據(jù)，收集2002-2020 年16d 合成產(chǎn)品，利用MRT 軟件進(jìn)行預(yù)處理。從中國(guó)氣象網(wǎng)下載2000-2019 年的氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)。從全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)獲取2017年水系和道路數(shù)據(jù)生成250m 空間分辨率柵格數(shù)據(jù)。

二、研究方法

地理加權(quán)回歸（GWR）它是將空間地理位置作為參數(shù)的一種普通線性回歸，為消除數(shù)據(jù)噪音影響，采用最大值合成法合成數(shù)據(jù)。本文應(yīng)用GWR4 軟件運(yùn)行GWR。Brunsdon 等對(duì)GWR 的原理和算法作了較為詳細(xì)的介紹，GWR 模型如公式1 所示:

三、植被覆蓋變化驅(qū)動(dòng)力分析

1.氣候因子

氣候因子具有長(zhǎng)期性和累積性效應(yīng),年均氣溫53.61%的區(qū)域呈正相關(guān)；年降水22.26%的區(qū)域呈正相關(guān)（圖2）。降水較高區(qū)域?qū)DVI 變化影響較高，較低區(qū)域?qū)DVI 變化影響較低。

圖2 氣候因子地理加權(quán)回歸估計(jì)系數(shù)

2.其他因子

圖3 其他因子地理加權(quán)回歸估計(jì)系數(shù)

道路歐氏距離63.79%的區(qū)域呈負(fù)相關(guān)，道路主要對(duì)植被改善總體產(chǎn)生抑制作用；水系84.85%的區(qū)域呈負(fù)相關(guān)（圖3），研究區(qū)的水系和水資源對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生重要的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

本文基于MODIS-NDVI 數(shù)據(jù)四個(gè)因子，分析2002-2020 年極重災(zāi)區(qū)十個(gè)縣、市NDVI 與影響因子之間的關(guān)系，得到以下結(jié)論：GWR 模型認(rèn)為年均氣溫對(duì)NDVI 的影響最大，其次是降水、道路、水系。氣候因子中，對(duì)NDVI的影響隨著降水量的增加而增大，介于降水量的最值之間氣溫對(duì)NDVI 的影響最大；其他因子中，道路和水系主要對(duì)植被改善總體上是抑制作用，人類活動(dòng)對(duì)NDVI 的影響不可忽視。