汶川地震灾区归一化植被指数变化监测分析

冯建东，王明田

(四川省农业气象中心，610072，成都)

汶川地震灾区归一化植被指数变化监测分析

冯建东，王明田

(四川省农业气象中心，610072，成都)

摘要：提取归一化植被指数合成旬最大植被指数，研究地震重灾区域的植被状况。结果表明：1)盆地西部和北部山区，植被在4月下旬到5月底呈现自然生长规律，并且存在一条以旬最大植被指数为标记的稳定边界线来区分盆西山区和盆地农田;2)2008年地震前期，4月下旬的旬最大植被指数好于5月上旬，地震发生的5月中旬，旬最大植被指数在成都平原、德阳和阿坝州交界的山区明显减小，5月下旬，大部分区域旬最大植被指数都在减小;3)2009年5月中旬的旬最大植被指数是最好的，5月下旬，盆地中的旬最大植被指数值减小;4)地震使得在盆西山区和盆地农田之间通过旬最大植被指数表征的稳定边界被破坏。

关键词：汶川地震;植被生态;归一化植被指数;旬最大植被指数

北京时间2008年5月12日14：28，四川省汶川县(E 103.4°，N 31.0°)发生里氏 8级地震，最大烈度达到Ⅺ度。地震造成了大面积的地表运动，并带来山体滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等大量次生灾害，是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广、灾害损失最大的一次地震灾害。为了解地震对植被覆盖的影响，选用2007、2008、2009年3年的MODIS/EOS资料，通过提取归一化植被指数(NDVI)，按旬合成旬最大植被指数，以分析地震重灾区植被状况。

1 研究区概况

研究区为国家认定的汶川等10个极重灾县和理县等29个重灾县以及四川省认定的南部县等12个重灾县，如图1所示。国家测绘局、中国地震局2008年第4号公告称：汶川地震引起震中区域监测点的水平位移量达238 cm，沉降量达70 cm，隆起量达30 cm。龙门山断裂带西侧块体向东偏南运动，位移量达20～70 cm，东侧块体向西偏北运动，位移量达20 ～238 cm，东侧块体下沉达30 ～70 cm［1］。

图1 “5·12”汶川特大地震极重灾及重灾县(区、市)区域示意图Fig．1 “5·12”Wenchuan earthquake disaster counties(districts，cities)regionalmap

2 监测分析方法

选用2007、2008、2009年3年4月下旬和5月份250m分辨率的MODIS/EOS资料，提取归一化植被指数(NDVI)，按旬合成旬最大植被指数。归一化植被指数通常用来反映植被覆盖、生长等信息，取值范围-1.0～1.0，一般认为，NDVI值大于0.1为有植被覆盖。由于该指数与植被密度呈正相关，因此，NDVI值越大，表示植被覆盖情况越好。

3 结果与分析

3.1 震前2007年

图2为2007年4月下旬(图2(a))及5月上旬(图2(b))、中旬(图2(c))、下旬(图2(d))的旬最大植被指数分布图。可以看出，从2007年4月下旬开始到5月下旬，研究区域的大部分地区的旬最大植被指数按旬呈递增趋势，尤其是盆地西部山区和北部山区植被变化尤其明显。这一趋势和植被生长的物候效应一致，而在盆地中的这些区域，正处于盆地小春作物油菜(Brassica campestrisL.)、小麦(Triticum aestivumL.)成熟收割、大春作物水稻(Oryza Sativa)移栽期，其旬最大植被指数变化没有较好的变化规律。同时还可以很清晰地看出，在盆地西部农田和山区，通过图示的旬最大植被指数看，存在一条很稳定的边界线可以把二者分开。

3.2 2008年地震前后

图3给出了2008年4月下旬(图3(a))及5月上旬(图3(b))、中旬(图3(c))和下旬(图3(d))的旬最大植被指数分布图。可以看出：在“5·12”地震前(图3(a)和(b))，研究区2008年5月上旬的旬最大植被指数整体上都比4月下旬偏低;在“5·12”地震后，5月中旬，在地震重灾区成都平原、德阳和阿坝州交界的山区，旬最大植被指数明显变小，而在5月下旬，除上述交界山区外，在地震重灾区绵阳的北川县、平武县，广元的青川县等山区以及盆地大部分区域，旬最大植被指数与中旬的旬最大植被指数相比，明显偏低。中下旬的旬最大植被指数呈现出上述特点有可能和后期的抗震救灾活动造成盆地大春栽种延迟有关，以及与后续的多次余震造成的滑坡等灾害相关。

3.3 地震后2009年

图4是2009年4月下旬(图4(a))及5月上旬(图4(b))、中旬(图4(c))和下旬(图4(d))的旬最大植被指数分布图。从图4(a)可以看出，在2009年4月下旬，云占主导，旬最大植被指数主要在阿坝、甘孜雅安等地区的重灾县以及德阳、绵阳、广元中部区域可见。从图4(b)、4(c)、4(d)来看，2009年5月中旬的旬最大植被指数值是最大的，表明中旬的植被状况相对较好;但是，同2007年比较，仍可以看出在成都、德阳、和阿坝交界的山区的植被因地震损毁严重，而与2008年同期比较，植被还是有一定的恢复。

图42009年4月下旬(a)及5月上(b)、中(c)、下旬(d)旬最大植被指数分布状况Fig．4 Ten daysmaximum NDVI distributions in late April to earlymay 2009

4 结论

1)由2007年的资料分析，在地震前的地震重灾县的山区，植被在4月下旬到5月底呈现自然生长规律，并且盆西山区和盆地农田存在一条很稳定的边界线。

2)由2008年的资料分析，4月下旬的植被状况明显好于5月上旬;地震发生的中旬，成都平原、德阳和阿坝州交界的山区植被损毁表现明显;在下旬除上述交界山区外，在地震重灾区绵阳的北川县、平武县，广元的青川县等山区以及盆地大部分区域的旬最大植被指数与中旬的旬最大植被指数相比明显偏低。

3)由对2009年的资料分析可知，5月中旬植被长势相对较好，但是仍可以看出在成都、德阳、和阿坝交界的山区的植被因地震损毁严重，而与2008年同期比较还是有一定的恢复。

4)从2007—2009年3年的资料可知，地震使得在盆西山区和盆地农田之间通过旬最大植被指数表征的稳定边界被破坏了。

5 参考文献

［1］汶川地震对震区及周边地区和青藏板块地形变化的监测分析结果公告.国家测绘局、中国地震局公告：2008年第4号［EB/OL］.［2012-12-05］.http：∥www.sbsm.gov.cn/article//dlxxshgb/201107/20110700086268.shtml

Normalized vegetation index analysis in Wenchuan earthquake areas

Feng Jiandong，Wangmingtian
(Agriculturalmeteorological Center of Sichuan Province，610072，Chengdu，China)

Abstract：Normalized difference vegetation index(NDVI)which was extracted frommODIS/EOS data was used to synthetize the ten daysmaximum NDVI and then vegetation of heavy disaster areas in earthquake was analyzed.Results showed that vegetation in west and northernmountain areas of Sichuan basin grew naturally and there was a stable boundary which could distinguish westernmountain areas of basin from farmland areas labeled by ten daysmaximum NDVI during the late April to the end ofmay in 2007 that before the earthquake.Before the earthquake in 2008，ten daysmaximum NDVI in late April was better than that in earlymay.Inmiddlemay when the earthquake occurred，ten daysmaximum NDVI was significantly reduced in the junctionmountain areas at the Chengdu plain and Deyang and Aba prefecture，but in the latemay，ten daysmaximum NDVI was reduced in basin.Inmay 2009 themiddle tenmaximum vegetation indexes were the best;in latemay，the basin tenmaximum vegetation index values decreased.The three years data showed that the stable boundary between the westernmountain and farmland areas in basin labeled by the ten daysmaximum NDVI was destructed.

Key words：Wenchuan earthquake;vegetation ecological;NDVI;ten daysmaximum NDVI

P407

A

1672-3007(2013)04-0063-04

2012-12-15

2013-04-07

冯建东(1976—)，男，硕士，高级工程师。主要研究方向：气象卫星遥感应用服务。E-mail：jiandongfeng@yeah.net

(责任编辑：宋如华)