3.4.1.2 梅山地区植被指数变化分析
植被是人类重要的环境和物质资源,也是陆地生态系统的主要组成部分。植被根据生态系统中水、气等状况,调控植被内部与外部的物质能量交换。植被状况的好坏直接反映了自然资源潜在的生产力水平。良好的林木、草地、园地植被可以发挥较好的生态效益。区域景观结构是否良好、功能是否健康,植被是其中重要的度量指标。植被指数是对地表植被覆盖和生长情况的一种反映。通过植被指数的计算和分析,可以评价植被的覆盖度、长势和季相动态变化等情况。
植被覆盖度能够直观地反映地表植被的丰富度,是显示生态系统变化的重要指标。遥感技术的发展为植被覆盖度的测量提供了一个新的发展方向,尤其是为大范围地区的植被覆盖度监测提供了可能。由于不同植被对不同波长光的吸收率不同,光线照射在植物上时,近红外波段的光大部分被植物反射,而可见光波段的光则大部分被植物吸收。通过对近红外和红波段反射率的线性或非线性组合,我们可以消除地物光谱产生的影响,得到植被指数。目前,归一化植被指数NDVI(normalized difference vegetation index)因在一定程度上有助于减少太阳高度角、大气状态等带来的误差,能够精确地反映植被绿度、光合作用强度、繁茂程度及其季节和年际变化,已被广泛用来定性和定量分析植被覆盖度及其生长活力。归一化植被指数NDVI的定义是:

公式中,IR为近红外波段,R代表红波段。
梅山地区归一化植被指数图制图过程:在ENVI 5.1软件Interpreter 菜单下Spectral inhancement模块选择Indices然后输入经几何校正和投影转换好的影像的文件名,选择NDVI计算功能,命名输出文件名和路径,点击运行就得到了NDVI的灰度图。然后在Modeler模块下用模块编辑器(modeler maker)进行图像模块编辑,根据野外调查的植被特点,制定相应的分类标准,运行得到NDVI的密度分割图。打开分割好的NDVI分布图,在Viewer中的属性中添加面积统计列。最后,通过ArcMAP调整各类型的颜色,制图输出得到梅山地区归一化植被指数图。(https://www.daowen.com)
通过对1995年8月和2015年6月两幅遥感影像归一化植被指数的计算和分析,发现近20年来梅山地区的植被覆盖不论在面积上还是覆盖程度上都没有发生显著变化,但近些年植被中高覆盖度区域面积有所减少,植被整体覆盖度呈下降趋势。
从植被覆盖度的分级情况看(表3-10),变化最剧烈的主要集中在中高覆盖度和中覆盖度这两个等级。梅山地区中高覆盖度和高覆盖度地区主要分布在中部、北部和西部的几个国家森林公园和自然保护区的林地。中高、高覆盖度的主要是自然植被,覆盖度在80%以上。高覆盖度的土地面积由1995年的2220.28km2减少到2015年的1860.4km2,减少的面积绝大部分转变为中覆盖度,少部分转变为中低覆盖度和低覆盖度,突出反映了高覆盖度森林区受到了不合理的人类活动干扰。中覆盖度、中低覆盖度和低覆盖度的面积有所增加,主要为人工植被,其中中覆盖度比例从占研究区总面积的22.10%增加到27.31%,这一方面是由于土地开发利用带来耕地、园地的增加,另一方面是耕地转变为建筑用地,降低了植被覆盖度。
表3-10 梅山地区植被覆盖度的面积变化
