基于CA-Markov的渭河流域NDVI时空变化模拟及预测

王丽霞, 张珈玮, 孟妮娜, 隋立春,4, 张双成, 刘 招

(1.长安大学 地质工程与测绘学院, 西安 710054; 2.长安大学 地球科学与资源学院, 西安 710054;3.长安大学 环境科学与工程学院, 西安 710054; 4.地理国情监测国家测绘地理信息局 工程技术研究中心, 西安 710054)

植被是全球生态系统的重要组成部分，是连接土壤、大气和水分的中间环节[1-2]。植被覆盖在很大程度上代表了整体的生态环境，地表植被覆盖状况如何，直接关系到区域生态环境的稳定性和安全性[3]。遥感数据提供了关于植被类型/植被覆盖动态变化过程的重要信息，目前一般通过遥感影像数据提取各类植被指数，在不同尺度下对植被覆盖进行长时间序列的动态监测。其中NDVI是一种应用最为广泛的植被指数，在生态环境监测、旱情监测、植被生长力评估和土地利用评价等方面已有较多应用。近年来，国内外学者主要针对植被覆盖现状的时空分布进行了较为深入的研究[4-9]。CA-Markov模型综合了Markov模型能够进行长期预测的优点与元胞自动机(CA)的模拟复杂系统空间变化的能力，具有较高的预测精度，在分析和模拟土地利用变化方面取得了良好的效果[10-15]。

渭河流域地处我国中心区域，地理位置介于104°00′—110°20′E，33°50′—37°18′N，横跨陕西、甘肃、宁夏3省(自治区)，面积13.5万km2，是黄河最大的子流域。渭河流域地势南北高，中间低，由西向东倾斜，地处半干旱、半湿润地区的过渡地带，属温带大陆性季风气候，降水时空分布不均，南多北少，主要集中在夏季，年降水量为500～800 mm，年平均气温介于7.8～13.5℃[16]。……