兰坪县26a植被指数变化的回归分析

田淑静　田九玲

摘 要：根据长时间序列中国植被指数数据集（GIMMS AVHRR NDVI），分析了兰坪县1981—2006年的NDVI变化趋势，对该县NDVI均值进行了一元线性回归分析。研究表明：兰坪县NDVI均值整体呈下降趋势，斜率为-0.0017，其植被状况为轻微退化。

关键词：GIMMS NOAA NDVI；兰坪县；回归分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.193

1 引言

植被的生长状况可以一定程度的反应某区域的生态状况，而且植被在不同的季节，不同的年份其生长状况也是不相同的，所以植被在某些程度上能体现出土地覆盖的变化。归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）是用不同波段计算出来的，目前监测植被变化的主要指标就是NDVI，并且GIMMS NDVI数据集，覆盖年份广，而且其数据质量也适合分析大面积植被状况[1]。

本文借助AVHRR NDVI数据集，分析了兰坪县的年均植被指数变化趋势，旨在发现人类开采铅锌矿的活动对植被生长状况的影响。

2 研究区概况

兰坪县，隶属云南省怒江傈僳族自治州，其处于怒江州横断山脉纵谷地带，属于河谷气候。兰坪县森林资源丰富，山林面积占全县面积70%以上，森林覆盖率比较高，约为68.4%，同时兰坪的铅锌矿规模也比较大，故本文旨在利用兰坪县26年植被指数的变化来监测开采铅锌矿对生态环境的影响。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据与预处理

本文所使用的26a遥感数据数据来源于"中国西部环境与生态科学数据中心"的GIMMS（Global Inventory Modeling and Mapping Studies）AVHRR NDVI数据集。其时间分辨率为15天，空间分辨率为8km。故26a总共有624幅影像。NDVI的结果限定于-1～1之间，大于零的部分表明地表有植被覆盖，值越大，说明植被覆盖度越高。

GIMMS AVHRR NDVI数据集主要覆盖中国及周边几个国家的地区，为了更加准确的分析兰坪县NDVI的变化，故在Arcgis中提取兰坪县矢量图，用兰坪县的矢量数据对GIMMS AVHRR NDVI数据集进行裁剪，对裁减的数据进行最大值合成，因为遥感数据是15天分辨率，故本文采用最大值合成方法将每年的24幅遥感影像进行预处理，得到1981-2006期间26幅遥感影像，其可以代表26年兰坪县植被覆盖情况。

3.2 研究方法

两个变量有的可以用具体的公式确定的，还有的是两个变量不能用一个函数来表现出来，回归分析模型是研究不能用具体的公式体现变量之间关系的统计模型[3]。一元线性回归分析可以模拟兰坪县26a NDVI的变化趋势，最小二乘法为最普遍与常用的方法，其思想是用所提供的数据去拟合一条直线。回归直线的斜率反映了在研究的时间内，该地区NDVI值的变化趋势。如果直线斜率大于零，表明该地区植被生长状况向好的方面发展，若直线斜率小于零，则表示该期间植被状况变差[4]。

4 兰坪县年际NDVI变化分析

兰坪县国土面积4388平方公里，对影像进行裁减后，该区域有78个像元，在matlab软件中处理ENVI中转换的最大值合成影像的txt文件，可以得到兰坪县26年间每年植被指数平均值，对26个数据用线性回归方法进行分析，可以得到兰坪县年均NDVI在26a間的变化趋势（图1）。线性回归直线的斜率为-0.0017，表明26年间兰坪县植被呈轻微退化的现象[2]。

由图1可以看出兰坪县NDVI值呈递减的发展趋势。26a兰坪县植被指数呈下降的趋势与其铅锌矿的开采是分不开的，滇西兰坪金顶超大型铅锌多金属矿床是我国最重要的铅锌矿产集中开发区之一，始于20世纪80年代的矿业开发活动逐渐增强，导致该区土壤污染问题不断加重[5]，以至于引起产生植被状况轻微退化的现象。

5 结论

对兰坪县NDVI值进行线性回归分析，可以明显的描述植被在26年的变化情况，通过回归分析可以看出植被呈退化的趋势发展；研究中存在的不足，由于目前对兰坪县铅锌矿地区的矢量数据搜索不足，所以无法直接分析铅锌矿地区以及其缓冲区的植被变化，有待今后继续深入研究。

参考文献：

[1]方精云，朴世龙，贺金生等.近20年来中国植被活动在增强[J].中国科学，2003，33（06）：545-565.

[2]马保东，陈绍杰等.基于SPOT-VGT NDVI的矿区植被遥感监测方法[J].地理与地理信息科学，2009，25（01）：84-87.

[3]张忠占，徐兴忠.应用数理统计[M].北京：机械工业出版社，2008：168-178.

[4]李震，阎福礼等.中国西北地区NDVI变化及其与温度和降水的关系[J].遥感学报，2005，9（03）：308-313.

[5]程先峰，宋婷婷等.滇西兰坪铅锌矿区土壤重金属含量的高光谱反演分析[J].岩石矿物学杂志，2017，36（01）：60-69.

作者简介：田淑静（1989-），女，河南濮阳人，硕士研究生，助教，主要从事从事测量、遥感理论教学和遥感矿区生态环境变化研究。endprint