基于连续时间序列NDVI数据的中国生态状况时空变化特征

宗加权, 白淑英, 冯朝阳, 蒲 阳

(1.南京信息工程大学, 南京 210044 ; 2.中国环境科学研究院,国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室, 北京 100012)

植被是陆地生态系统中的重要组成部分，在陆地表层能量交换、水分循环和生物地球化学循环过程中扮演着重要角色[1]，植被覆盖度变化是生态环境变化的直接结果，很大程度上表示了生态环境总体状况[2]。相对于传统实地调查植被覆盖特征费时费力，通过遥感手段获取数据，优势有空间范围覆盖面积大、时间序列长、方便获取等。归一化差值植被指数(NDVI)是目前常用的研究地表植被覆盖特征的重要指标之一[3]，长时间序列监测植被覆盖特征变化对更好地模拟陆地生态系统的动态变化特征具有重要意义[4]。AVHRR NDVI是目前时间序列最长的全球连续数据集，具有很高的科研价值和实际意义[5-6];MODIS NDVI是从2000年开始的数据集，提高了叶绿素敏感度和空间分辨率、排除了大气水汽的干扰、改善了合成方法，但时间序列长度有限。探寻两者间的关系，通过数据拟合构建长时间序列的NDVI数据集，是实现对植被长期观测的关键[7-8]。一些学者基于不同NDVI数据集重构NDVI数据，并结合气象数据等分析了植被状况的时空变化特征，如:李净等[9]基于重构后的数据产品和植被类型数据集，分析了不同时期植被NDVI变化特征，发现西北地区NDVI整体呈上升趋势;李飞等[10]根据MODIS NDVI与AVHRR数据构建了较长时间序列NDVI数据集，采用相关性分析法分析了全国农业、森林、草地与稀疏植被区植被活动的变化特征，结果指出近30 a来中国陆地植被活动整体增强，这与方精云等[11]利用AVHRR NDVI研究中国地区植被活动的结果相同。……