基于NDVI的生态环境变化分析_以福建省龙岩市长汀县为例.pdf

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1、化学工程与装备2012年第6期204陈增文：基于NDVI的生态环境变化分析——以福建省龙岩市长汀县为例ChemicalEngineering&Equipment2012年6月基于NDVI的生态环境变化分析——以福建省龙岩市长汀县为例陈增文（福建省环境监测中心站，福建福州350003）陈增文：基于NDVI的生态环境变化分析——以福建省龙岩市长汀县为例摘要：以TM数据为基础，提取长汀县2000年和2010年的归一化植被指数（NDVI）值，并通过NDVI的分类和转化以及其与植被覆盖度的对应关系，统计分析区域生

2、态环境的变化情况。结果表明，长汀县建设用地十年增加了0.55个百分点，耕地保有量仍有10.01%，而通过十年来的水土流失治理，该区域的植2被覆盖率显著提高，二级植被覆盖度地面积增加了259.96km。关键词：长汀县；NDVI；植被覆盖度；生态环境引言2.1数据来源归一化植被指数（NDVI）是植被生长状态和植被覆盖度本研究所采用的遥感影像是2000年和2010年的[1-2]的最佳指示因子，对环境变化反映十分敏感。同时，NDVILandsat/TM影像数据，空间分辨率为30m×30m，光谱分辨在对土地利用的

3、分类中不受样本精度影响，提取效果较好，率为7波段多光谱数据。影像清晰，云、雾量基本无，图像[3]且通过对像元灰度值的统计可获得变化区域的定量信息。质量良好。辅助资料是长汀县的基础地理数据，主要是长汀因此NDVI被认为是监测地区或全球植被或生态环境变化的县土地利用现状图、地形图及行政区域图。[4]有效指标。近年来，区域生态环境变化研究成为全球变化2.2数据处理方法科学研究的热点领域，很多学者在基于NDVI的植被覆盖、几何纠正：以ERDASIMAGINE9.2软件为操作平台，利农业生产、土地利用和动物保护等

4、生态环境领域的变化研究用长汀县1:10万地形图作为参考图像，选取地面同名控制[5-8]方面做了很多的探索和实践。笔者以长汀县为例，采用点，采用二次多项式法对两期期遥感影像进行几何精校正，空间分辨率为30m的2000年和2010年的LANDSAT/TM数据，控制纠正误差低于0.5个像元。通过NDVI值以及灰度值与植被覆盖度的对应关系对该地区辐射校正：以ERDASIMAGINE9.2软件为操作平台，采十年土地利用变化和植被覆盖度变化进行了遥感监测，探讨用直方图法对两期影像进行辐射校正。首先对影像进行一次ND

5、VI值变化对生态环境变化的指示作用，同时为该地区生直方图均衡，然后以其中一期影像为参照影像，对两期影像态建设提供决策支持。进行直方图匹配，以使得两幅影像的辐射特征基本一致。1研究区概况2.3归一化植被指数（NDVI）长汀县位于福建西南部闽赣交界区域，地处武夷山脉南归一化植被指数（NDVI）被定义为近红外波段与红色波段，位于北纬25°18′40″～26°02′05″、东经段反射率的一种比值变化形式：116°00′45″～116°39′20″之间，北邻宁化，南接武平、NDVI＝（NIR－RED）／（NIR＋

6、RED）上杭，东接清流、连城，西与江西瑞金交界，总面积3039.33比值形式的NDVI可以使某些与波段正相关的噪声及直2km。长汀县属于中亚热带季风性湿润气候，年平均气温18.3射辐射或漫反射辐射发生变化，使云、云影、太阳角和视角、℃，年均降雨量为1730.4mm，降雨年内分配为双峰型，降地形、大气削弱等影响最小化，还可在一定程度上消除定标[4]雨量集中，降雨强度大，风向季节性变化显著。区域内的地和仪器误差的影响。貌以丘陵为主，为丘陵红壤区。NDVI值的取值范围为－1.0~＋1.0之间，其中，云、2材料

7、与方法水、雪在可见光波段比近红外波段有较高的反射作用，因而陈增文：基于NDVI的生态环境变化分析——以福建省龙岩市长汀县为例205其NDVI值为负值；岩石、裸土在两波段有相似的反射作用，NDVI＝(Band4－Band3)／(Band4＋Band3)因而其NDVI值近于0；绿色植被在近红外波段具有高反射通过上述方法计算得到长汀县2000年和2010年的而在红光波段具有强吸收的特点，因而其NDVI值为正值，NDVI值专题图，如图1、图2分别是2000年、2010年长汀[9]且随着植被覆盖度的增大而增大。县

8、NDVI值的空间分布情况。长汀县2000年的NDVI值的变[10]2.4差值法化范围为-0.659~0.395，加权平均数为-0.0052；2010年图像差值法是将分属两个不同时间的遥感影像数据严的NDVI值变化范围为-0.661~0.383，加权平均数为格配准，然后逐个像元相减，得到一幅结果影像表示该时间-0.0041。2010年的NDVI最大值小于2000年的最大值，但内某个区域的变化情况，通过设定合适的阈值即可定量得到2010年的加权