（自然地理学专业论文）浙江省植被覆盖的时空变化研究.pdf

i 一 浙江省植被覆盖的时空变化研究 摘要 本文利用2 0 0 0 年至2 0 0 6 年的m o d i s 数据为主要数据信息源，对浙江省7 年来植被覆盖的动态变化进行定性、定量的分析研究。并利用n d v i 计算机分类 与目视解译结果相结合对影像进行分类处理后，提取了各年植被指数基础数据， 通过计算获取各年份的n d v i 值。然后又分析了浙江省各个地市植被指数的变化 趋势，并对十一个地市植被指数的变化以及浙江省2 0 0 6 年和2 0 0 0 年植被指数 进行了系统的比较，以得出浙江省2 0 0 0 年至2 0 0 6 年的植被覆盖的动态变化，并 研究分析了影响植被覆盖变化率的主要因素。论文研究的结论如下： ( 1 ) 利用长时间系列e o s m o d i s 数据，求算n d v i 指数，通过差值法，均值 法，能有效、动态地监测浙江省植被覆盖，年际、月季变化。 ( 2 ) 浙江省1 1 市2 0 0 0 2 0 0 6 年n d v l 月季平均值大都集中在0 5 5 0 8 之间，七 年中季节植被覆盖率较好。丽水、衢州和舟山三市植被指数四季中都明显高于其 他地市，其他8 市的植被指数在季节变化中比较相似，季节的变化尺度比较平缓。 ( 3 ) 浙江省2 0 0 0 年值2 0 0 6 年n d v i 的变化趋势主要是在0 6 0 8 之间，2 0 0 1 年和2 0 0 6 年的植被指数要高于其他年份。n d v i 最高值出现在2 0 0 1 年的9 月为 o 8 ，最低值出现在2 0 0 0 年的3 月为o 6 1 ，总体看浙江省的植被指数变化不大。 h ) 浙江省2 0 0 0 至2 0 0 6 年的n d v l 月季平均值变化主要在0 6 0 ：7 7 之间。最 高值和最低值分别出现在8 月中旬为0 7 7 和1 月下旬为o 5 7 。浙江省四季的植 被变化还是比较明显的，夏季和冬季的差别在o 1 5 左右。 ( 5 ) 2 0 0 6 年比2 0 0 0 年植被覆盖率略有增加，变化不是很大。虽然说整体覆盖 率变化稍小，但是细分到县市，变化还是很大的。除了舟山、衢州以及丽水市外， 其他8 市的市区以及长兴县、德清县、慈溪市、义乌市、温岭市和瑞安市的植被 覆盖变化很大，2 0 0 6 年相比与2 0 0 0 年下降了很多。7 年间经济越活跃的地区植 被指数下降的程度越大，相对而言经济发展较慢的地区，植被覆盖率略有上升。 丽水市、衢州市、安吉县、淳安县、开化县、武义县等相比与2 0 0 0 年植被指数 摘要 有所提高，这与当地的退耕还林以及森林保护是分不开的。 关键词：m o d i s ；归一化植被指数；浙江省；植被覆盖 i i v e g e n 玎1 0 ni nz h e j i a n gp r o c e a bs t r a c t o f u s i n gt h em a i nd a t as o u r c e sw e r e2 0 0 0t o2 0 0 6m o d i si m a g e s t h ez h e j i a n g p r o v i n c et h a td y n a m i cc h a n g e sa b o u tv e g e t a t i o nc o v e ro fq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v e j i l7y e a r sw a sa n a l y s i s e d u s e dc o m p u t e rc l a s s i f i c a t i o nb a s e do nt h en d v ia n dv i s u l i n t e r p r e t i o nr e s u l t so fi m a g ec l a s s i f i c a t i o nc o m b i n e d , a f t e re x t r a c t i o no f v e g e t i t o nd a t a c a l c u l a t et h el a n d s c a p ep a t t e r ni n d e xf o re a c hy e a r , w h i c hi sa n a l y z e d t h e na n a l y z e d i nv a r i o u sc i t i e si n z h e j i a n gp r o v i n c et r e n do fv e g e t a t i o ni n d e x ，t h ec h a n g e so f v e g e t a t i o ni n d e xa n dt h ez h e j i a n gp r o v i n c ei n2 0 0 6a n d2 0 0 0v e g e t a t i o ni n d e x s y s t e m a t i cc o m p a r i s o n ，i no r d e rt oa r r i v ei nz h e j i a n gp r o v i n c ef r o m 2 0 0 0t o2 0 0 6t h e d y n a m i cc h a n g e si nv e g e t a t i o nc o v e ra n dv e g e t a t i o na n a l y s i so ft h ei m p a c to ft h er a t e o fc h a n g eo ft h em a i nf a c t o r s t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h eu s eo fal o n gs e r i e so fe o s m o d i sd a t a , c a l c u l a t i n gt h en d v ii n d e x ， t h r o u g ht h ed i f f e r e n c em e t h o d ，a v e r a g em e t h o d ，e f f e c t i v ea n dd y n a m i cm o n i t o r i n go f z h e j i a n gp r o v i n c e ，v e g e t a t i o nc o v e r a g e ，i n t e r - a n n u a l ，q u a r t e r l yc h a n g e s ( 2 ) t h ea v e r a g eo f2 0 0 0 - 2 0 0 6n d v ia r ec o n c e n t r a t e do nt h e0 5 5 0 8i n1i c i t i e so fz h e j i a n gp r o v i n c e ，b e t w e e nt h es e v e ny e a r s ，s e a s o n a lv e g e t a t i o nc o v e r a g e w a s w e l l l i s h u i ，q u z h o u a n dz h o u s h a n ss e a s o n a l v e g e t a t i o n i n d e xw e r e s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a no t h e rc i t i e s ，t h eo t h e re i g h tc i t i e sc h a n g ew a ss m a l la n d s i m i l a r ( 3 ) t h ec h a n g eo f z h e j i a n gp r o v i n c e sn d v im a i n l yb e t w e e n0 6a n d0 8 v e g e t a t i o ni n d e x i sh i g h e ri n2 0 01a n d2 0 0 6 t h em a x i m u mv a l u eo fn d v i o c c u r r e di ns e p t e m b e r2 0 01w a s0 8 ， t h el o w e s tv a l u ea p p e a r e di nt h em a r c h2 0 0 0w a s0 6 】 h 1 a b s t ra c t ( 4 ) t h ea v e r a g eo fn d v ic h a n g e dm a i n l yb e t w e e n0 6a n d0 7 7i nc h i n a t h eh i g h e s ta n d l o w e s tv a l u ei nm i d - a u g u s tw a s0 7 7a n d0 5 7i nl a t ej a n u a r y z h e j i a n g ss e a s o n a lv e g e t a t i o n c h a n g ei so b v i o u s l y , t h ed i f f e r e n c eb e t w e e ns u m m e ra n dw i n t e ri s0 15 ( 5 ) c o m p a r e d 谢m2 0 0 0 ，v e g e t a t i o nc o v e r a g ei n2 0 0 6i n c r e a s es l i g h t l y ，c h a n g ei s n o tl a r g e l y a l t h o u g ht h ec h a n g eo fo v e r a l lc o v e r a g er a t ei ss m a l l e r ，b u td o w nt ot h e c o u n t i e sa n dc i t i e s ，c h a n g ei ss ol a r g e i na d d i t i o nt oz h o u s h a n ，q u z _ h o ua n dl i s h u i ， t h eo t h e re i g h tu r b a na r e a s ，嬲w e l la sc h a n g x i n gc o u n t y ，d e q i n gc o u n t y ，c i x ic i t y ， y i w uc i t y ，w e n l i n gc i t y ，a n dr u i a nc i t y ，t h ev e g e t a t i o nc o v e r a g ec h a n g ei ss ol a r g e ， i n2 0 0 6d e c l i n e dc o m p a r e dw i t h2 0 0 0 l i s h u ic i t y ，q u z h o uc i t y , 删ic o u n t y ， c h u n a nc o u n t y ，k a i h u ac o u n t y ，w u y ic o u n t y ，c o m p a r e dw i t h2 0 0 0t h ev e g e t a t i o n i n d e xh a si n c r e a s e d ，w h i c hi si n s e p a r a b l ew i t ht h er e t u r n i n gf a r m l a n dt of o r e s ta n d f o r e s tp r o t e c t i o n k e yw o r d s ：m o d i s ；n d v i ；z h e j i a n gp r o v i n c e ；v e g e t a t i o nc o v e r a g e i v j1 目录 摘要。i a b s t r a c t i i i 目勇乏。v 绪 仑1 1 1 研究背景与选题意义1 1 1 1 全球变化与植被覆盖1 1 1 2 地球空间信息技术与植被覆盖研究2 1 1 3 浙江省植被覆盖研究的意义3 1 2 研究进展4 1 2 1 植被遥感分类研究进展4 1 2 1 1 国外研究现状4 1 2 1 2 国内研究现状5 1 3 研究内容6 2 研究区概况8 2 1 地理位置8 2 2 自然条件_ 9 2 2 1 地形地貌9 2 - 2 2 气候特征。1 1 2 2 3 资源概况1 2 2 2 4 植被概况1 3 2 2 4 1 浙江省自然植被1 4 2 2 4 2 浙江省的人工植被1 5 2 3 人口和社会经济条件1 6 3 数据源与研究方法1 8 3 1 数据处理1 8 3 1 1m o d i s 数据的获取及产品概述1 8 3 1 2m o d i s 数字图像的预处理2 0 3 1 2 1 辐射校正2 0 3 1 2 2 遥感器校准2 0 3 1 2 3 几何校正2 1 3 2 研究方法2 2 3 2 1 植被指数2 2 3 2 1 1 比值植被指数2 3 3 2 1 2 归一化植被指数2 4 3 2 2 最大值合成处理方法2 5 v 目录 3 2 3 时序n d v i 模型2 5 4 浙江省植被覆盖的动态变化2 7 4 1 浙江省1 1 市m o d i s n d v l 年变化趋势2 7 4 1 1 杭州市m o d i s n d v l 年变化趋势2 8 4 1 2 嘉兴市m o d i s n d v l 年变化趋势2 8 4 1 3 湖州市m o d i s n d v l 年变化趋势2 9 4 1 4 绍兴市m o d i s n d v l 年变化趋势3 0 4 1 5 宁波市m o d i s n d v l 年变化趋势3 0 4 1 6 温州市m o d i s n d v l 年变化趋势31 4 1 7 台州市m o d i s n d v l 年变化趋势3 2 4 1 。8 舟山市m o d i s n d v l 年变化趋势。3 2 4 1 9 金华市m o d i s n d v l 年变化趋势。3 3 4 1 1o 衢州市m o d i s n d v l 年变化趋势3 4 4 1 1 1 丽水市m o d i s n d v l 年变化趋势函3 4 4 2 浙江省l l 市m o d i s n d v l 月际平均变化3 5 4 2 1 杭嘉湖绍四市m o d i s n d v l 月际平均变化比较3 5 4 2 2 宁台舟温四市m o d i s n d v l 月际平均变化比较3 6 4 2 3 金衢丽三市m o d i s n d v l 月际平均变化比较。3 7 4 2 4 浙江省1 1 市m o d i s n d v l 月际平均变化比较3 7 4 3 金衢丽三市年n d v i 变化3 8 4 3 1 金华市2 0 0 1 2 0 0 6 n d v l 年变化比较3 8 4 3 2 衢州市2 0 0 1 2 0 0 6 n d v l 年变化比较3 9 4 3 3 丽水市2 0 0 1 2 0 0 6 n d v l 年变化比较3 9 4 4 浙江省年、月n d v i 变化“4 0 4 4 1 浙江省2 0 0 0 2 0 0 6 n d v l 年变化趋势。4 0 4 4 2 浙江省2 0 0 0 2 0 0 6 n d v l 月平均值变化趋势4 1 4 4 3 浙江省2 0 0 6 年和2 0 0 0 年平均n d v i 图像的比较。4 2 4 4 4 植被覆盖变化影响因素分析4 3 5 结论与讨论4 4 5 1 结 仑。4 4 5 2 讨论：4 5 参考文献4 6 攻读学位期间取得的研究成果。4 8 致谢4 9 浙江师范大学学位论文独创性声明。- 5 0 学位论文使用授权声明5 0 v 1 1 1 研究背景与选题意义 1 1 1 全球变化与植被覆盖 1 绪论 近几十年来，随着工业文明的发展，人类面临着资源匮乏、环境恶化以及人 口膨胀三大危机，而其中尤其以环境恶化最为严重，制约着资源的可持续利用和 人类的生存。影响全球环境的温室效应、臭氧层破坏、酸雨、土地退化、淡水资 墨。 源紧缺、大气污染和水污染等一系列重大环境问题困扰着人类社会。由于问题的 产生源自人类为谋求更好的发展而进行的各类活动，这些活动在不同程度上改变 和破坏着人类原有的居住环境，影响和威胁着人类的生存。经过多年的观测和研 一 究，国际社会已逐步认识到这一点，并试图利用人类的智慧和已经掌握的知识和 技术解决这一严峻问题。由于人类活动涉及地球系统的各个圈层，所以将地球的 蠢。 大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的变化纳入“全球变化 范畴，并突出地强调地 球环境系统及其变化。“全球变化”一词被理解为“地球环境系统的变化 ，其 ， 中的“变化具有“恶化 或“有恶化趋势 的含义，而“地球环境系统”则因 人类与环境密不可分，从而涵盖了相关的人类社会和经济的内容。 全球环境变化涉及的内容相当广泛，提出了一系列与人类生存和可持续发展 相关的重大问题。1 9 7 9 年，i c s u 和世界气象组织( w m o ) 联合实施了w c r p ( t h e w o r l dc l i m a t er e s e a r c h p r o g r a m m e ) ，旨在扩展人类对气候机制的认识，探索其后的 可预报性及人类对气候的影响过程，包括对全球大气、海洋以及陆面的研究。1 9 8 6 年2 月，i s s u 年会首次讨论了全球环境变化中的“人文因素问题 ，讨论并设 计了社会科学家参与全球环境变化的途径，号召这会科学家与自然科学家一道参 加甲全球变化研究。 2 0 世纪是人类社会迅速发展的时期，人类的生产活动、社会活动和科学技 1 绪论 术活动对地球环境产生了极其深刻的影响，也给地球系统的安全带来了严重的威 胁。随着人类进入2 1 世纪，全球环境的变化还在不断加快。我们必须面对的是 人类赖以生存的地球环境未来将发生什么变化，这些变化对人类社会将产生什么 影响，而人类应当采取什么对策以适应这些变化，以减少对环境的不利影响。若 不对这些问题进行科学的研究和预测，人类对即将到来的重大环境变化问题面前 将束手无策。因此，全球环境变化是一个关系到人类社会可持续发展的重大问题， 且日益受到国际社会的关注和重视。近几十年来，全球环境变化的速率和强度是 人类历史上少见的。 植被是陆地表层系统非常重要的组成部分，它与陆地生态系统的各个部分都 有着非常紧密的联系。同时它也是提供人类基本活动所需能源的主要贡献者。陆 地地表系统的绿色植被通过碳循环在环境变化中起着调控地球环境和气候的作 用，同时也提供给动物食物、药物以及燃料等生存必须用品【m 】。植被是自然生 态系统中非常活跃的一部分，它们是气候和环境变化的承受者，具备非常明显的 四季以及年际变化。植被覆盖的动态变化在一定范围内可以表示土地利用的变化 和程度，也可以间接反映水、岩石、土壤以及大气等地表系统组成成分的改变： 作为地理环境重要组成部分的植被，在陆地表层系统占有的比例是非常高的，在 生态系统中起到纽带的作用，以及对其他因素的变化反映最敏感，所以植被常常 被一些对人们作为主要的研究对象，通过对植被变化的分析，来获取其它相关因 子的变化信息。 1 1 2 地球空间信息技术与植被覆盖研究 研究地球系统，就要将一系列相联系的因素结合在一起，将其视为一个复杂 的完整的系统来进行，现在的科学技术也是日趋走向集成化，将其功能和作用发 挥到最大的程度。g p s 、r s 与g i s 的集成空间定位系统( 目前主要指g p s 全球定 位系统) 、遥感( r s ) 和地理信息系统( g i s ) ，是目前对地观测系统中空间信息获取、 存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术( 以下简称3 s ) ，是现代社会持续发 展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技 术手段，也是地学研究走向定量化的科学方法之一，这三大技术有着各自独立、 平行的发展成就：g p s 是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统，可为航空、 2 l 绪论 航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据；服 在过去的二十年中已在大面积资源调查、环境监测等方面发挥了重要的作用。在 未来五年之中还将在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等三个方面出现新的 突破；g i s 技术则被各行各业用于建立各种不同尺度的空间数据库和决策支持系 统，向用户提供多种形式的空间查询、空间分析和辅助规划决策的功能。集成是 英语i n t e g r a t i o n 的中译文，指的是一种有机的结合、在线的连接、实时的处理和 系统的整体性。目前，由于对“集成”的含义理解不清，似有“集成”泛滥化的 势头。譬如说，对于己得到的航空航天遥感影像，到实地用g p s 接收机测定其 空间位置( x 、y 、z ) ，然后通过遥感图像处理，将结果经数字化送人地理信息系， 统中，达同样使用了3 s 技术，但它不是一种集成，不符合上述的集成概念。 遥感和地理信息系统技术在对陆地环境的变化监测和评价上起到了非常大 的作用，它们是植被监测和评价的基本手段1 4 】。应用遥感和地理信息系统技术对 自然景观特征以及土地利用信息的研究是比较早的。1 9 4 0 年左右，就出现了利 咿 用航空遥感图像对土地利用进行调查和制图。到了1 9 5 0 年，利用遥感设备对土 地利用和土地覆盖进行大范围的调查和制图，已经进入人们的视野，并且根据遥靛薅二 感数据的特征，建立了土地分类系统以及分类方法。2 0 世纪7 0 年代，遥感技术 在监测和评价土地资源中开始大范围的应用。又经过十几年的发展，遥感技术发 展较快，一些不同特征的传感器被利用与环境评价中，其中包括l a n d s a f f t m - 3 0 m s p o t2 5 2 0 m ，q u i c k b i r d0 6 1 m ，n o a a a v h r r 以及印度的i r s 等等，根据不同 的环境评价可以选择相匹配的传感器。监测和评价植被的动态变化信息，主要是 通过对植被指数分析计算已获得植被覆盖率、植被长势等相关信息。近些年， t e r r a ( a q u a ) m o d i s 高光谱数据以其优良的数据特性，被广泛应用于植被覆盖的 宏观监测、土壤沙漠化、草原植被长势、农作物生产量的估算等领域，为全球环 境变化提供了十分有效地数据支持。 1 1 3 浙江省植被覆盖研究的意义 植被可以间接反映地球的大气、水、土壤以及日照的变化情况，对植被进行 监测和评价建立完整的植被模型，对地球的环境变化有着很好的指示作用。所以 研究植被指数的变化已经成为当今环境监测和评价的热点内容。 l 绪论 遥感研究的重要领域就是对植被的监测和评价，以反映土地利用、土壤沙漠 化等严重的环境问题。对植被进行监测和评价主要是通过监测植被指数的变化， 那么基于m o d i s 传感器的优良监测手段，利用比较准确的m o d i s 数据，建立m o d i s 的植被监测模型，对某个区域进行植被监测，并基于此来监测和评价区域环境的 变化，这是一项非常有应用价值的研究，具有很重要的意义。 对浙江省植被覆盖的动态变化研究，可以了解1 1 地市的植被覆盖变化情况， 掌握植被覆盖的动态变化规律，这可以为浙江省的植被长势、植被分区以及植被 指数与水分、气候、土壤等因子的分析提供数据支持，还可以为研究更大区域的 植被监测和评价积累资料，为环境监测和保护部门提供数据，这是非常具有意义 的研究工作。 1 2 研究进展 1 2 1 国外研究现状 国外方面，利用遥感进行植被监测的研究和应用进行的很早。早在7 0 年代， 美国就利用遥感资料估测了内布拉斯加沙漠化地区的5 2 万平方公里的草场变化 情况，为生产上合理利用草地提供了科学依据。另外，8 0 年代中期，新西兰开 始采用n o a a 数据计算的归一化植被指数n d v i 来监测草地生产力的动态变化， 发现牧草生长末期的地上生物量与n d v i 密切相关，n d v i 和r v i 与绿色生物量 有很好的相关性；n d v i 在木本植物覆盖率小于1 0 时，可提供直接监测总产草 量的方、法【。7 1 。t u l l e r 应用陆地卫星数据，评价了澳大利亚新南威尔士半干旱疏林 草地的质型引。s w t o d d 利用t m 图像提取的植被指数，如g v i ( g r e e nv e g e t a t i o n i n d e x ) ，n d v i ，w i ( w e t n e s si n d e x ) 和红色波段( t m 3 ) 研究了美国克罗拉多东部地区 的牧草生物量，并发现这些植被指数与牧区草地生物量呈线性关系，而对于非牧 区，它们之间却没有很好的相关性【9 1 。r e e d 等利用多时相物候韵律学从a v h r r 数据中获得陆地表面覆盖分类【1 0 1 。k o o m a n o f f 利用n o a a 的全球植被指数产品 ( g v i ) 通过合成的n d v i 值生成了全球植被图【l l 】。m c d a n i m 和h a a s 通过使用资 4 l 绪论 源卫星的m s s 数据发现，在北美草原上绿色植被指数( g v i ) 与植被的鲜重，风干 重以及老植被盖度密切相关。他们的结论是，可以从m s s 的数据上，得到草地 植被状况的定量化数据【1 2 】。2 0 0 3 年，x i a o y a n g z h a n g 等人利用以年为合成期的 m o d i s 植被指数( n d v i 、e v i ) 监测植被生物气候变化，在美国东北部取得显著 成果【l3 1 。2 0 0 4 年，e v a c h o n 等人在利用m o d i s 数据监测周期性和长期性气溶胶 的研究中，以m o d i s n d v i 作为使用模型的权重【1 4 】。2 0 0 5 年，p a m e l al n a g l e r 等人利用m o d i s 植被指数( n d v i 、e v i ) 与气象资料对河边土壤水分蒸发蒸腾损 失总量进行预测【1 5 】；p r a s a d t h e n k a b a i l 等人利用m o d i s 数据研究印度恒河与西 北部河流盆地土地利用覆盖以及绘制灌溉图时，做了基于建立特殊分类标准的 研究【1 6 】；q u a n w a n g 等人研究n d v i 与l 舢的关系时，其中一种数据源是m o d i s 植被指数d d v i 、e v d t l 7 1 。 1 2 2 国内研究现状 在国内方面，利用遥感进行植被的监测起步比较晚，但是发展很快。徐希孺 等( 1 9 8 5 ) 研究了用n o a a 资料推断内蒙古自治区锡林郭勒盟草场产草量的方法 l l 引。黄敬峰等对天山北坡中段天然草地牧草产量进行了遥感动态监测研究，建嚣。霄 立了不同草地类型的遥感动态监测模式和综合荒漠、草原、草甸数据的遥感动态 监测模式【1 9 】。丁志、童庆喜( 1 9 8 6 ) 也用气象卫星图像数据进行了塔里木河中、下 游地区草场生物量测量法的研究【2 0 1 。姜庆五、林丹丹等在遥感图像处理软件 e i a s m 队g i n e 支持下，通过卫星t m 影像的合成和聚类分析，对江西省鄱阳 湖的蚌湖周围的草洲植被进行了分类【2 。赵红利用1 9 9 1 - 2 0 0 1 年极轨气象卫星 遥感数据，计算了山东全省历年3 5 月的植被指数，分析了山东省不同年份春季 植被指数的变化以及地域间的变化，并结合气象数据，分析了这些变化的主要原 因 2 2 1 。卢中正、高会军等通过对黄河上游及源区植被覆盖度遥感调查，分析植 被覆盖度在垂直和水平才向上分布特征，指出植被退化的原因和易发部位，进而 研究其对黄河生态环境的影响团】。韩秀珍、建文，王志刚利用t m 和e t m 遥感 影像数据，对西鄂尔多斯珍稀濒危植物群落的分布规律和变化探测进行了研究， 为合理利用这些植被资源，对受损荒漠生态系统的恢复提供了依据【2 4 1 。覃先林， 5 l 绪论 易浩若采用亮温植被指数法，建立了基于m o d i s 数据的林火识别模型。经实验 验证，该方法总体判识精度优于8 0 ，能较好地满足林火检测需求，同时还可以 获得燃烧植被的类型【2 5 】。裴志远，杨邦杰研究了多时相归一化植被指数n d v i 时空特征的提取并反映为相关的特征参数，并讨论了作物长势模型的建立【2 6 1 。 通过阅读的参考文献表示，利用r s 和g i s 技术，对植被覆盖率的监测是国 内外遥感研究的重要领域。利用遥感技术对植被覆盖进行动态监测，具备快捷性、 经济性以及宏观性。以往的研究主要是利用已经存在的经验模型，而针对植被建 立植被监测模型的研究确是比较少的，另外基于m o d i s 的优良数据特性，可以 很好的反映植被的动态变化用其进行植被的监测和评价研究具有实质意义。 1 3 研究内容 本文主要应用t e r r a ( a q u a ) m o d i s1 b2 0 0 0 至2 0 0 6 年的归一化植被指数时间 序列，结合m o d i s 数据处理系统、g r a d s 软件以及g i s 等图像处理技术综合 分析了对比分析了2 0 0 0 2 0 0 6 年的植被覆盖变化情况，同时结合实地调查结果进 行分析，能够使结果的准确度有所提高；对浙江省1 l 地市2 0 0 0 年至2 0 0 6 年n d v l 年变化分析，并对浙江省2 0 0 0 年至2 0 0 6 年每个地市的n d v l 年变化进行对比； 对浙江省1 1 地市2 0 0 0 年至2 0 0 6 年n d v l 月季变化进行分析对比；并对金华、 衢州和丽水，杭嘉湖平原地区，舟山、温州、台州和宁波沿海地区2 0 0 0 至2 0 0 6 年n d v l 月季变化进行了对比分析，2 0 0 6 年和2 0 0 0 年的平均归一化植被指数做 了比较并分析了主要影响因素。 6 l 绪论 本研究总共分为五部分：第一章主要介绍本论文研究的背景以及目的，国内 和国外对植被覆盖以及植被指数的研究动态。第二章主要介绍研究区的自然概 况、资源概况、气候概况以及人口和浙江省的经济状况。第三章论述本研究的数 据处理以及主要的方法。第四章为浙江省2 0 0 0 至2 0 0 6 年具体的植被覆盖变化情 况，并分析了影响其变化的主要因素。第五章是结论和讨论。论文的研究思路如 图1 2 辅助 数据 n d v i 时间序列数据 处理与分析模型 浙江省以及地市植 被覆盖变化特征 社会经济因素 g i s g r a d s 浙江省植被覆盖年 际、季节变化趋势 浙江省植被覆盖变化 的驱动力分析 图1 2 论文主要思路 f i g 1 2t h e s i si d e a s 7 自然因素 2 研究区概况 2 1 地理位置 浙江省介于北纬2 7 度1 2 分- 3 1 度3 1 分和东经1 1 8 度1 2 3 度之间。东西与 南北的直线距离均为4 5 0 公里，陆域面积1 0 1 8 万平方公里。它东临东海，北连 长江三角洲，与江苏省接壤，太湖位于两省之间，东北一角邻上海市，西界安徽 省和江西省，南连福建省。2 0 0 8 年1 1 月1 日零时，浙江省的常住人口为5 1 1 6 万人，有畲、回、壮、苗等5 3 个少数民族。至2 0 0 7 年7 月，全省辖杭州市、宁 波市、温州市、嘉兴市、湖州市、绍兴市、金华市、衢州市、舟山市、台州市、 丽水市l l 市，3 6 个县、2 2 个县级市、3 2 个市辖区，共置4 5 7 个乡，7 5 4 个镇， 3 0 7 个街道。省人民政府驻地杭州。 图2 1 浙江省地理位置 f i g 2 - 1g e o g r a p h i cl o c a t i o no f t h ez h e j i a n gp r o v i n c e 8 2 研究区概况 2 2 自然条件 2 2 1 地形地貌 浙江省位于中国东部，北邻上海市、江苏省、西依安徽省、江西省、南接福 建省。东侧面临东海，大部分海岸线相当曲折，海湾、岛屿众多。浙江陆域面积 占全国的1 0 6 ，是中国面积最小的省份之一。省内地形复杂，有“七山一水两 分田之说，山地丘陵占浙江总面积的7 0 4 ，平原和盆地占总面积的2 3 ：2 。 浙江省地形有以下三个特征： 西南高，东北低 浙江地势西南高，东北低。西南山地高峻，谷地幽深，文要山峰海拔均在 1 5 0 0 米以上，龙泉县境内的黄茅尖，海拔1 9 2 1 米，是浙江省第一高峰；庆元县 的百山祖，海拔1 8 5 6 米，为浙江省第二；高峰。“中部多为海拔1 0 0 5 0 0 米的丘 陵盆地，错落于低山之间，地形显得低矮而破碎。金衢盆地沿衢江伸展，主要城 市有金华和衢州，是浙江最大的盆地。其他较大的盆地还有诸暨盆地、新嵊盆地、 天台盆地、松古盆地等。 东北部为堆积平原，海拔都在1 0 米以下，地势极为低平，河网密布，有京 杭大运河穿过，主要城市有杭州、嘉兴和湖州。此外，在沿海和沿河地带也有不 少小型平原或盆地，多呈狭长的形状。 宁绍平原位于浙江东部沿海，地处曹娥江和甬江的下游，主要城市有宁波和 绍兴。 灵江下游是温黄平原，包括台州市区和临海市、温岭市的部分地区。瓯江和 飞云江下游为温瑞平原，包括温州市区和瑞安市。鳌江下游左岸为平阳县的小南 平原，右岸为苍南县的江南平原。以上平原地区均土肥水深，五谷丰衍，颇有一 派江南“鱼米之乡”之景。 山地多，平原少 浙江省地形以山地为主，平原次之。山地丘陵约占全省面积的十分之七强， 而平原连同水面( 不包括海域) 的面积约为十分之三弱。天台山、四明山、天目山、 9 粒： ，鼬， ，萼 2 研究区概况 雁荡山几大山系贯穿全省，海拔一般在2 0 0 - 1 0 0 0 米。天目山是长江水系和钱塘 江水系的分水岭。天台山往东北延伸没入东海，构成舟山群岛。山地地形复杂多 变，小气候条件十分多样，生物资源丰富，水能蕴藏量充足。这样的地形结构为 农、林、牧、副、渔的发展，提供了有利条件。 海岸曲折，岛屿众多 浙江海域广阔，海岸曲折，海岸线长约2 2 0 0 多公里。沿海岛屿星罗棋布， 共有二千一百多个，约占全国岛屿总数的三分之一，是我国岛屿最多的一个省。 岛屿岸线长约4 0 0 0 多公里，为省内航海、渔业、沿海养殖等提供了优越的场所 【2 7 】。 图2 2 浙江省地形图 f i g 2 - 2t o p o g r a p h i cm a po ft h ez h o i a n gp r o v i n c e 1 0 2 研究区概况 2 2 2 气候特征 浙江省地处我国东南沿海，从气候类型来说属季风亚热带气侯。其基本特征 可概括为以下几点：冬夏季风交替显著；年平均温度适中，四季分明，光照较多， 热量资源较丰富；雨量充沛，空气湿润；四季都有一些明显的特殊天气气候现象。 直接影响浙江省气候特征的主要因素是： 季风浙江省处于亚洲大陆东南部部，盛行西北风。由于冬季风来北方干冷 极地大陆气团；全省受其控制，所以多晴朗寒冷天气。夏季，冷空气势力已退缩 北方，本省为副热带高压控制，盛行下沉气流近地面层以东南风为主，风从海止 吹来，水汽丰沛，但缺少大规模抬升致雨作用，所以温度高，多晴热天气。春季， 正当冬季风转换为夏季风的过渡季先北方冷空气和南方的暖湿空气在本省交会 额繁，风向多变温度波状上升，雨量较多。秋季，是夏季风向冬季风的转换时期， 随着冬季风势力的开始增强，夏季风势力的衰退，冷暖空气再度在本省相遇，温 “。 度波状下降，阴雨天气较多。冬夏季风随着季节交替变化，及其势力强弱的年变 化很大程度上决定了本省的气候及其季节变化的一些主要特征，成为影响浙江省群 气候的最主要因素。 太阳辐射浙江省位于中纬度亚热带中北部，南北纬度相差约4 度，太阳辐 一一一、 射量的纬度差异，是全省热量自南向北递减的基本因素。冬季太阳辐射量南多北 少，下垫面和近地面层空气温度南高北低，温差达5 c 左右；夏季因为白昼时间 长，太阳高度角较大，南北之间的温度差异不明显。春秋两季为过渡季节，温度 变化较大，一般在1 4 2 0 c 之间，秋温略高于春温。一年四季交替显著。根据浙 江省气象台的资料，全省各地太阳辐射总量大致在1 0 1 1 1 4 千卡平方厘米之间， 全年光照时间有一千八百至二千一百小时左右，热量条件较好。稳定通过5 c 以 上的生长期，南部地区可达三百三十五天，北部地区也有二百七十五天。所以， 太阳辐射是影响浙江省气候、特别是热量状况的重要因素。 地形浙江省地形以丘陵山地为主，地面起伏较大，主要山脉呈东北一西南 走向，正与冬夏气流方向近于直交，对气流运行有一定的影响。冬季，北方南下 的冷空气受层层山地阻障，势力有所减执，使浙江中南部丘陵山地的降温比浙北 平原少。夏季，来自东南海详的暖湿气流，登陆之后因受山地的抬升作用，使迎 厂。1。lf rl 2 研究区概况 风坡多雨，背风坡少雨。本省年降水量从西南往东北逐渐减少的分布特点，很大 程度上受地形影响所致。此外，本省部分山地如风阳山、天目山氓由于海拔较高， 还形成了明显的垂直地带变化。总之，多样的地形是造成全省各地气候差异更为 复杂的主要因素。 距海远近和海流浙江省东临东海，东部沿海地区靠近海洋，受海洋的影响 较大冬夏气温差别较小。中西部内陆盆地距海较远受海洋的影响较小，冬夏气温 差别较大，特别是夏季平均气温要比沿海高2 3 左右，成为全省夏季最热的地 区。本省近海冬季有自北而南的东海沿岸流，夏季有内南而来的台湾暖流，这两 股海流的来往对沿海岛屿的气候影响较大，从而使沿海与内陆的气候差异更加明 斟2 7 1 。 2 2 3 资源概况 动植物资源：浙江是我国高产综合性农业区，茶叶、蚕丝、柑橘、竹制品等 在全国占有重要地位。森林覆盖率达5 9 4 ，植被资源在3 0 0 0 种以上，属国家 重点保护的野生植物有4 5 种。树种资源丰富，素有“东南植物宝库”之称。野 生动物种类繁多，有1 2 3 种动物被列入国家重点保护野生动物名录。野生动物有 兽类8 0 多种，鸟类3 0 0 , - 4 0 0 种，其国家一级保护动物2 2 种，二级保护动物1 0 3 种，省级保护动物4 4 种。 矿产资源：种类繁多，有铁、铜、铅、锌、金、钼、铝、锑、钨、锰等，以 及明矾石，萤石、叶蜡石、石灰石、煤、大理石、膨