基于NDVI的2005-2017年信阳市浉河区植被覆盖度变化研究

崔艳晓 ，郑 茜

（信阳师范学院，河南 信阳 464000）

《淮河生态经济带发展规划》中把流域生态与文明工程建设示范带，把对生态的保护与环境治理都摆在首要的位置。信阳市的浉河区地处淮河上游,是淮河生态经济带中重要的一部分，通过对浉河区的植被覆盖率进行监测，来准确衡量当地生态环境的状态，为浉河区乃至信阳市决策与发展创造了先行条件。本文以信阳市浉河区为研究对象，选取2005-2017年夏季的Landsat遥感影像，经过数据预处理，计算该地区的NDVI和植被覆盖度并分析信阳市浉河区植被覆盖度的动态变化过程[1]。

1.研究区域概况及研究方法

1.1 研究区概况和数据来源

浉河区位于河南省信阳市南部、淮河的上游，因浉河流经此地而得名。该区属于亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候，具有雨热同季、四季分明的气候特征。

本文选用信阳市浉河区2005-2017年夏季Landsat 8 OLI和Landsat 7 SLC-on遥感影像数据（表1）。

表1 数据源

1.2 研究流程

研究流程主要是对所用数据进行预处理，包括辐射定标、大气矫正、图像裁剪然后再计算NDVI和植被覆盖度，最后进行变化分析研究（图1）[2]。

图1 植被覆盖度计算和分析流程

1.3 计算NDVI和植被覆盖度

利用ENVI5.1中对所得影像进行定标和矫正，并对影像进行波段融合，对Landsat 8 OLI-TIRS图像采用543（RGB）标准假彩色合成，最后使用信阳市浉河区的shapefile文件所形成的AOI文件进行裁剪。

归一化植被指数定义为近红外波段(0.6 ～ 0.7μm)的反射率与可见光波段(0.4 ～ 0.7μm)的反射率之差及两者反射率之和之比[3]。

在统计结果中，取累积概率为5%的NDVI值作为NDVImin、累积概率为95%的NDVI值作为NDVImax[4]。最后采用混合像元分解方法计算植被覆盖度。

2.信阳市浉河区植被覆盖度时空变化

根据信阳市浉河区的土地利用类型和植被状态以及生态环境，查找资料后，将信阳市浉河区植被覆盖度分为5个等级：低植被覆盖度（0.05＜FV≤0.4）、中低植被覆盖度（0.4≤FV≤0.6）、中植被覆盖度（0.6≤FV≤0.7）、中高植被覆盖度（0.7≤FV≤0.8）、高植被覆盖度（0.8≤FV≤0.95）[5][6]。为了让结果更清晰，将各级植被覆盖面积及所占比例绘制成表格（表2）。

表2 各级植被覆盖面积及所占比例表

基于NDVI的植被覆盖度计算完成之后，仍不能直观清楚地看出信阳市浉河区的植被分布情况和2005-2017年度的时间分布情况。对信阳市浉河区影像进行分类统计之后统计结果并制作专题地图（图2）。

图2 2005年-2017年植被覆盖度图

综合对比近12年信阳市浉河区植被覆盖度，得出结论：从年际来看总体上信阳市浉河区低、中低、中和中高植被覆盖度发展稳定，波动浮动较小；高盖度植被总体呈减少趋势；信阳市浉河区城区的植被覆盖度比山区的植被覆盖度低；南湾湖周边植被覆盖度比较高；西部地区比北部地区植被覆盖更密集。

3.结语

对近12年信阳市浉河区植被覆盖度进行估算和对比分析，可以检测研究区植被的现状和变化，为城市规划提供可行的依据。本文对信阳市浉河区植被覆盖度近12年变化研究，在当前中国特色社会主义建设进入新时代和全国生态文明工程建设不断向纵深方面推进的巨大背景下，对于探索信阳市浉河流域生态文明工程建设的新模式具有重要意义。