基于NDVI的2000年以来金华市辖区植被覆盖的时空变化

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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基于NDVI的2000年以来金华市辖区植被覆盖的时空变化

胡嘉敏

(浙江师范大学,浙江金华321000)

摘要:城市植被是城市的重要组成部分,对城市环境起到调节作用,对城市居民来说有着重要的意义。婺城区和金东区是金华市的两个市辖区,是城市主体(即市区)的一部分,人口密度大,流动人口多。植被在金华市市区中,起到重要的作用。本文将对金华市这两个市辖区2000年、2010年、2017年的植被覆盖情况进行分析,得到其植被覆盖空间变化,并简要分析其原因。

关键词:植被指数;时空变化;金华市辖区

1引言

在2017年党的十七大报告中,习近平总书记提出对我国发展提出新的更高要求,其中重要的一条就是“建设生态文明”。植被作为生态系统中重要的成员之一,受到重视。随着城市化进程推进,城市成为人民生产生活的主要环境之一。城市植被在城市生态系统中起到重要作用,可以吸附削减大气颗粒物,调节城市环境,提高居民生活质量[1]。早期,人们对植被的研究主要是通过实地调查。随着3s技术的发展,目前通常采用归一化植被指数(NDVI)来对植被状况进行探索。归一化植被指(NDVI)与植被的很多参数密切相关,如叶绿素密度、叶面积指数和蒸散率等,是反映植被状况的一个有效指标。因此本文以金华市的市辖区——金东区和婺城区为例,利用2000、2010和2017年三年的Landsat影像资料和NDVI指标,对17年来金华市市辖区的植被覆盖度的时空变化特征进行研究,为城市植被生态系统恢复重建城市绿化规划提供参考。

2研究区概况

金华,浙江省辖地级市,因其“地处金星与婺女两星争华之处”得名金华,位于浙江省中部,坐标东经119°14′-120°46′30”,北纬28°32′-29°41′。金东区和婺城区(图1)是金华市的两个市辖区,是金华市的城市的主体部分(即市区)。市区位于金华江、义乌江、武义江交汇处,面积2044.7平方千米,2010年建城区面积66.7平方千米。

金华地处金衢盆地东段,为浙中丘陵盆地地区,地势南北高、中部低。“三面环山夹一川,盆地错落涵三江”是金华地貌的基本特征。金华属亚热带季风气候。总的气候特点是四季分明,年温适中,热量、雨量丰富,干湿两季明显。

3数据与研究方法

3.1数据来源

2000年、2010年和2017年的图像数据的空间分辨率相同,都为30m,且成像时间接近,植被处于同一物候期,其变化在时间和空间上有较好的可比性。2000年和2010年的数据都来自Landsat5,2017年的数据来自Landsat8,传感器为OLI_TIRS。

3.2研究方法与路线

图1研究技术路线图

4结果分析

4.1植被覆盖度时间变化

2000年以来,金华市市辖区平均植被覆盖度呈下降趋势(见表2)。2000年金东区的婺城区的植被覆盖度为67.25%,植被覆盖较好。2010年,其植被覆盖度为64.41%,比2000年下降了2.84%。到了2017年,植被覆盖度下降到58.54%,比2010年下降了5.87%。可见2010-2017年之间,植被的破坏严重,速度较快。

研究区中部和北部的植被覆盖较差,植被覆盖度比较低,南部植被覆盖较好,植被覆盖度较高。除了水域以外,金华江、义乌江和武义江交界处两岸区域的植被覆盖度最低,这一块区域是金华市最繁华的地方,以商业区和居民住宅为主。从整个研究区来看,沿着金华江、义乌江和武义江的两旁的植被覆盖度都低。西部与兰溪接壤部分植被覆盖度低是由于其中衢江的流经此处。

除此之外,金华市市辖区的植被覆盖度较低处整体是呈带状形式,这是由于其沿浙赣线铁路分布。研究区的东北部傅村镇、东张店村和上叶张村及附近区域的植被覆盖度较低,是由于其位于沪昆高速和甬台温高速的交界。公路带动了周边经济的发展,使得建筑增加,植被减少。

图22000年金华市市辖区植被覆盖度图图32010年金华市市辖区植被覆盖度图

图42017年金华市市辖区植被覆盖度图

4.2植被覆盖度的空间变化

2010年与2000年相比,植被覆盖度变化主要集中在整个研究区的中部和北部,大多数是呈减少状态的。研究区中部的三江交汇处周围区域、西北部地区和东北部地区植被破坏最为严重。首先,三江交汇处及附近区域是金华市的市中心,随着经济的发展,逐渐向外辐射扩张,带动了周边的发展,造成建筑的增加,植被的减少。在研究区的西北部,是受到了314省道的辐射带动。研究区的东北部则是浙赣线铁路、甬台温高速公路和沪昆高速公路的对周边的带动作用。

2017年与2010年相比,研究区南部和东部的植被覆盖度下降,研究区西部、西北部、东北部反而有所上升。这是由于人民环保意识提高,对植被进行恢复的结果。然而由于经济的发展,原先相对于中部、北部较弱的南部也开始发展起来,所以对植被产生一定的破坏作用。

综合2000年、2010年、2017年的金华市市辖区的植被覆盖度,将其划分为五个等级,植被覆盖度为0-0.2赋予等级为差,植被覆盖度为0.2-0.4赋予等级为较差,植被覆盖度为0.4-0.6赋予等级为一般,植被覆盖度为0.6-0.8赋予等级为较好,植被覆盖度为0.8-1.0赋予等级为好,并对2000年、2010年和2017年的金华市市辖区不同等级的像元数进行统计,由于每个像元大小是30*30m2,所以得到不同年份的不同等级的土地面积及其变化情况(见表4)。

从2000年到2010年,植被覆盖度等级为差、较差、一般的土地面积有所增加,等级为较好和好的土地面积有所减少,其中等级为较好的土地面积减少较多。2010年到2017年,等级为差、较差、一般、较好的土地面积都有所增加,其中等级为一般、较好的增加较多,但这并不意味着2017年植被覆盖情况有所改善。因为等级为好的土地面积有巨大的减少。等级为好的土地向植被覆盖度等级要低级的转化。2010-2017年的植被破坏速度要高于2000年-2010年。

表1金华市市辖区不同等级植被覆盖度的面积

5总结

金华市市辖区——金东区和婺城区的植被覆盖度总体呈现中部、北部低,南部高的状态。2000年以来植被覆盖度有所下降,植被破坏严重。2000年到2010年,植被覆盖度减少较少,主要是三江交汇处研究区中部的三江交汇处周围区域、西北部地区和东北部地区植被破坏最为严重(即中部和北部);2010年到2017年,整体植被覆盖度都有较大的减少,主要是研究区南部和东部的植被覆盖度下降。

参考文献

[1]杨貌,张志强,陈立欣等.春季城区道路不同绿地配置模式对大气颗粒物的削减作用.生态学报,2016,(07):2076-2083.

作者简介:胡嘉敏(1996年12月—),女,浙江省台州人,浙江师范大学地理科学(师范)专业本科生