王欣平 ， 邵鳳孌 ， 毛志紅， 張 莎， 張志勇

(1.河北師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，石家莊050024； 2.濟(jì)南大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院,濟(jì)南250000; 3.河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，石家莊 050024)

基于MODIS數(shù)據(jù)的濟(jì)南市年最大植被覆蓋度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

王欣平1,3， 邵鳳孌2， 毛志紅1， 張 莎1,3， 張志勇1,3

(1.河北師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，石家莊050024； 2.濟(jì)南大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院,濟(jì)南250000; 3.河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，石家莊 050024)

植被覆蓋度是反映地表植被覆蓋狀況的重要指標(biāo)，也是衡量區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與水土保持情況的重要因子。以濟(jì)南市MODIS數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，應(yīng)用像元二分模型計(jì)算，獲得濟(jì)南市不同年份最大植被覆蓋度。應(yīng)用一元線性回歸方法，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析2001—2013年間濟(jì)南市最大植被覆蓋變化狀況，并分析了主要變化驅(qū)動(dòng)因子。結(jié)果表明：2001—2013年濟(jì)南市最大植被覆蓋度空間分布具有顯著的區(qū)域性，大部分地區(qū)以穩(wěn)定為主，局部地區(qū)變化較大；濟(jì)南市植被覆蓋度變化與降水的相關(guān)性較小，與氣溫的相關(guān)性較高，受人為影響大；植被覆蓋度空間分布受地形影響：地勢(shì)平緩地帶，植被覆蓋度與坡度負(fù)相關(guān)，在地勢(shì)較高地區(qū)，植被覆蓋度與坡度正相關(guān)。根據(jù)植被生長(zhǎng)需求的特殊性，可以因地制宜、因時(shí)制宜地調(diào)整植被布局，改善濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境。

植被覆蓋度；歸一化植被指數(shù)；像元二分模型；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；濟(jì)南市

0 引言

植被覆蓋度是被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占研究區(qū)總面積的百分比[1]，是獲取地表植被覆蓋空間分布及其變化趨勢(shì)的重要指標(biāo)，對(duì)于揭示地表植被空間變化規(guī)律、分析氣候驅(qū)動(dòng)作用、評(píng)價(jià)研究區(qū)整體環(huán)境質(zhì)量具有重要意義[2]。

遙感測(cè)量作為一種較成熟的植被覆蓋度量算方法，其中植被覆蓋度與植被指數(shù)的相關(guān)分析及回歸模型應(yīng)用較廣泛[3]。利用植被指數(shù)直接估算植被覆蓋度，方法簡(jiǎn)單且容易操作，更具實(shí)踐性和應(yīng)用性。目前主要的植被指數(shù)有：RVI(比值植被指數(shù))、NDVI(歸一化植被指數(shù))、SAVI(土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù))、EVI(環(huán)境植被指數(shù))和PVI(垂直植被指數(shù))[4]，其中NDVI值與植被的分布密度呈顯著線性相關(guān)，可以消除大部分與輻亮度相關(guān)的影響，增強(qiáng)對(duì)植被的辨別能力，是研究區(qū)域植被覆蓋的重要指數(shù)，應(yīng)用較廣泛。錢廣強(qiáng)等[5]運(yùn)用3S技術(shù)，從土地利用變化角度，解析豫北內(nèi)黃縣1979—2007年植被覆蓋度動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。后期，王曉江等[6]利用MODIS-NDVI數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)蒙古大青山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的植被覆蓋度年際變化進(jìn)行了研究。

本研究以濟(jì)南市為例，對(duì)2001—2013年每年內(nèi)的最大植被覆蓋度進(jìn)行定量分析研究。利用NDVI的像元二分模型[7]，計(jì)算濟(jì)南市不同年份的最大植被覆蓋度，監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化，分析最大植被覆蓋變化與氣溫、降水的相關(guān)性以及地形對(duì)植被覆蓋度的影響。研究植被覆蓋度變化能夠?yàn)闈?jì)南市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃提供參考，為更加合理地規(guī)劃城市綠地類型及布局、改善生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

濟(jì)南市位于山東省中西部，包括濟(jì)南市區(qū)、章丘市以及商河、濟(jì)陽(yáng)、平陰三縣。介于北緯36°01′～37°32′、東經(jīng)116°11′～117°44′(圖1)。全市土地面積799 851 hm2，其中耕地366 995 hm2，林地76 182 hm2。濟(jì)南市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫13.5～15.5 °C，年均降水量600～900 mm，全年日照時(shí)數(shù)2 200～2 500 h，無(wú)霜期230 d左右[8]。降水主要集中在夏季，有利于植被繁殖生長(zhǎng)。植被類型主要為農(nóng)作物和山地森林兩大類。

2 數(shù)據(jù)的獲取

數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)地質(zhì)勘探局官網(wǎng)：EOS/Terra衛(wèi)星拍攝的eMODIS-NDVI影像數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品已經(jīng)過(guò)幾何校正、輻射校正和大氣校正，為250 m空間分辨率10 d合成的植被指數(shù)數(shù)據(jù)，是目前最高分辨率的植被數(shù)據(jù)產(chǎn)品。該數(shù)據(jù)可直接用于植被覆蓋度的計(jì)算，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。輔助分析圖有2001—2012年間MCD12Q1(分辨率500 m)濟(jì)南市土地利用類型數(shù)據(jù)和ASTER GLOBAL DEM(分辨率30 m)高程數(shù)據(jù)，其中土地利用類型數(shù)據(jù)作為區(qū)域內(nèi)林地、草地、灌叢和農(nóng)田等各類植被生態(tài)系統(tǒng)空間分布的參考，不做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。2001—2013年的氣象數(shù)據(jù)來(lái)自于國(guó)家氣象局。

圖1 研究區(qū)位置圖Fig.1 Location of study area

衛(wèi)星影像由高空拍攝形成，影像質(zhì)量受到高空大氣狀況的影響，選取的衛(wèi)星圖像要求畫(huà)質(zhì)清晰。同時(shí)，進(jìn)行植被遙感定量分析還要考慮植被在一年中不同季節(jié)的生長(zhǎng)變化。濟(jì)南市8—9月份植物生長(zhǎng)量達(dá)到年內(nèi)的最大值，氣溫還未影響到植被的綠度，這個(gè)時(shí)期的NDVI值可以代表年內(nèi)最大NDVI值。最大NDVI值可以有效地消除云層覆蓋和物候變化帶來(lái)的植被覆蓋影響，因此選取8、9月份數(shù)據(jù)，利用歸一化指數(shù)NDVI進(jìn)行植被覆蓋度變化分析[9]。本研究基于2001—2013年年內(nèi)最大植被覆蓋度值進(jìn)行對(duì)比，主要選取每年9月上旬的影像數(shù)據(jù)。2009，2011年9月上旬的數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳，因此選擇對(duì)應(yīng)年份8月下旬的數(shù)據(jù)。利用上述8月下旬和9月上旬的NDVI數(shù)據(jù)，計(jì)算得出的植被覆蓋度作為濟(jì)南市年內(nèi)最大植被覆蓋度。MODIS數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換、疊加、矢量圖裁剪等預(yù)處理后，得到了濟(jì)南市2001—2013年NDVI最大狀態(tài)的遙感影像數(shù)據(jù)。

氣象數(shù)據(jù)包括溫度和降水2個(gè)部分，其中溫度數(shù)據(jù)是2001—2013年每天的日均溫，通過(guò)加和求平均值得出各月均溫。降水?dāng)?shù)據(jù)是2001—2013年內(nèi)每天的降水量，相加求和求得各月總降水量。

3 研究方法

3.1 利用NDVI估算植被覆蓋度

根據(jù)像元二分模型的定義，一個(gè)像元的NDVI值是植被覆蓋信息與裸地信息的組合，利用NDVI植被指數(shù)產(chǎn)品直接計(jì)算植被覆蓋度(fc)，公式如下[7]：

fc=(I-Isoil)/(Iveg-Isoil) 。

(1)

式中：Iveg為純植被覆蓋區(qū)域的NDVI值 ，Isoil為裸地的NDVI值。

在試驗(yàn)中，如果采用研究區(qū)域Imax和Imin來(lái)取代Iveg和Isoil值，試驗(yàn)結(jié)果中會(huì)出現(xiàn)異常值，因此一般采用給定置信度區(qū)間內(nèi)的最大和最小值[10]。置信區(qū)間的選擇依據(jù)是：研究區(qū)植被覆被狀況和遙感影像的質(zhì)量[11]。本研究Imin的取值為：NDVI圖像中累積概率在0.5%以上對(duì)應(yīng)的DN值；Imax的取值為：NDVI圖像中累積概率在99.5%時(shí)所對(duì)應(yīng)的DN值。然后根據(jù)像元二分模型，用IDL結(jié)構(gòu)語(yǔ)言構(gòu)建植被覆蓋度估算模型。

按照式(1)，計(jì)算得出濟(jì)南市2001—2013年間每年最大植被覆蓋度，參考相關(guān)研究成果[12-13]，最大植被覆蓋度劃分為5級(jí)，并分別對(duì)每個(gè)等級(jí)命名(表1)。

表1 植被覆蓋度等級(jí)劃分Tab.1 The grade division of vegetation coverage

3.2 斜率法分析植被覆蓋度變化趨勢(shì)

利用一元線性回歸分析法[14]，得到濟(jì)南市2001—2013年植被覆蓋度變化斜率，通過(guò)斜率分析濟(jì)南市13年內(nèi)的植被變化趨勢(shì)，斜率計(jì)算方法如下：

(2)

式中：θslope為趨勢(shì)斜率值;n為試驗(yàn)?zāi)陻?shù);fci表示第i年的植被覆蓋度。利用fc在時(shí)間序列上的變化反映植被覆蓋度的年際變化，θslope>0代表植被覆蓋度逐年增加，θslope<0代表植被覆蓋度逐年減小。采用F檢驗(yàn)，對(duì)趨勢(shì)的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，F(xiàn)檢驗(yàn)計(jì)算公式為：

F=U×(n-2)/Q。

(3)

4 結(jié)果分析

4.1 2001—2013年最大植被覆蓋度均值空間分布

2001—2013年最大植被覆蓋度均值空間分布如圖2所示。從等級(jí)劃分可以看出濟(jì)南市在13年中最大植被覆蓋度平均水平的空間區(qū)域差異。參照2001—2012年濟(jì)南市土地利用類型數(shù)據(jù)和濟(jì)南市地貌圖(圖3)，濟(jì)南市高植被覆蓋度地區(qū)面積達(dá)236 854.25hm2，占全市土地面積的29.6%，主要分布在市域北部的商河縣和濟(jì)陽(yáng)縣，植被以農(nóng)田和草地為主，濟(jì)陽(yáng)縣和商河縣境內(nèi)地勢(shì)平緩，有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，形成了以農(nóng)作物為主的高植被覆蓋區(qū)。在章丘市的西北部有大片農(nóng)田和白云湖公園，也形成了一個(gè)高植被覆蓋區(qū)，其他地區(qū)零星分布有林地，構(gòu)成了高植被覆蓋度斑塊，如濟(jì)南市南部山區(qū)和平陰濕地公園。中高植被覆蓋度地區(qū)分布范圍最廣，面積達(dá)418 612.51hm2，占全市土地面積的52.3%，主要分布在市區(qū)周邊大部分地區(qū)，以及章丘市和平陰縣大部分地區(qū)，市區(qū)周邊主要以經(jīng)濟(jì)作物為主，其中南部山地丘陵地帶以落葉闊葉林和常綠針葉林為主；章丘市和平陰縣部分山地有林區(qū)覆蓋，其他覆蓋區(qū)以農(nóng)田為主，鑲嵌少量灌叢。中等植被覆蓋度地區(qū)分布范圍較小，面積100 348.39hm2，占全市土地面積的12.6%，環(huán)繞于城鎮(zhèn)和村莊建筑群以外，以灌草為主，植被生長(zhǎng)受人為影響大，難以形成植被密集區(qū)。中低植被和低植被覆蓋地區(qū)總體面積為44 035.85hm2，僅占全市土地面積的5.5%，主要分布在居民活動(dòng)區(qū)，城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村建筑占絕大比例，植被覆蓋面積較低。

圖2 2001—2013年濟(jì)南市最大植被覆蓋度均值空間分布Fig.2 Spatial distribution of the mean of the annual maximum vegetation coverage in Jinan City from 2001 to 2013

圖3 濟(jì)南市地貌圖Fig.3 The geomorphologic map of Jinan City

4.2 植被覆蓋度年際變化

2001—2013年,濟(jì)南市年最大植被覆蓋度變化趨勢(shì)如圖4所示。13年間，濟(jì)南市植被覆蓋度波動(dòng)幅度大致在0.65～0.75之間，波動(dòng)范圍較小，總體緩慢上升。在上升過(guò)程中2009年增幅較大，2010年出現(xiàn)急劇下降，下降原因與氣溫和降水量突變有一定關(guān)系。

圖4 2001—2013年濟(jì)南市年最大植被覆蓋度年際變化Fig.4 Interannual variation of annual maximum vegetation coverage in Jinan City from 2001 to 2013

利用一元線性回歸分析公式(2)，對(duì)2001—2013年的濟(jì)南市植被覆蓋度圖進(jìn)行逐像元擬合，得出每個(gè)像元植被覆蓋度的變化趨勢(shì)(圖5)。從圖5可以看出，濟(jì)南市植被覆蓋度穩(wěn)定發(fā)展，階段時(shí)間內(nèi)有增長(zhǎng)或下降，θslope≥0的像元占總像元數(shù)的63%，θslope<0的像元占總像元數(shù)的37%，只有極少數(shù)地區(qū)出現(xiàn)了較大幅度的增長(zhǎng)和下降。由公式(3)得到顯著性檢驗(yàn)(圖6)。結(jié)合圖2分析得出植被覆蓋度的變化狀況：基本穩(wěn)定區(qū)占到總面積的82.3%，主要集中在商河縣和濟(jì)陽(yáng)縣的高植被覆蓋度地區(qū)，并且以農(nóng)耕區(qū)為主；農(nóng)作物種植區(qū)，由于人為作用影響較大，受氣候等因素的影響較小，每年的種植面積和密度基本保持不變。提升和明顯提升的區(qū)域主要集中在濟(jì)南市區(qū)和章丘市西部，占總面積的13.6%，屬于植被中高覆蓋度區(qū)，主要是山地和平原的交接地帶，平原區(qū)為濟(jì)南市區(qū)中心地帶，本區(qū)域植被覆蓋度的增加主要是由于城市綠化工程的實(shí)施，在濟(jì)南市“十五”和“十一五”環(huán)境規(guī)劃中加強(qiáng)了生態(tài)城市建設(shè)，通過(guò)綠化工程的實(shí)施，建立了高標(biāo)準(zhǔn)的城市綠化體系；山地植被覆蓋度增加，主要是由于實(shí)施了退耕還林、封山育林和防護(hù)林體系建設(shè)等綠化工程，對(duì)防治水土流失和發(fā)展生態(tài)旅游具有重要意義。植被覆蓋度降低和明顯降低的地區(qū)所占面積很小，僅為4.1%，而且分布相對(duì)分散，主要由于城鎮(zhèn)化建設(shè)和鄉(xiāng)村建筑用地面積增加，造成局部植被覆蓋度降低。

圖5 濟(jì)南市最大植被覆蓋度年際變化趨勢(shì)Fig.5 Interannual trends of he tmaximum vegetation coverage in Jinan City

圖6 濟(jì)南市最大植被覆蓋度年際變化的顯著性檢驗(yàn)Fig.6 Significance test on interannual variabilityof the maximum vegetation coverage in Jinan City

5 植被覆蓋度時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)因子分析

5.1 植被覆蓋度時(shí)間變化與水熱因子的相關(guān)性分析

適宜的水分供應(yīng)和熱量供應(yīng)，是植被正常生長(zhǎng)的必要條件，氣候變化會(huì)對(duì)植被的長(zhǎng)勢(shì)產(chǎn)生直接影響。為了解13年間水熱因子對(duì)濟(jì)南市植被覆蓋度的影響，采用SPSS軟件將每年的最大植被覆蓋度與降水、氣溫進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，分析結(jié)果對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)布局或生態(tài)環(huán)境規(guī)劃具有重要意義，為濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境更加健康合理發(fā)展提供依據(jù)。

5.1.1 植被覆蓋度與降水的相關(guān)性分析。濟(jì)南市降水年內(nèi)分配很不均勻，降水主要集中在夏季。最大植被覆蓋度與降水的關(guān)系整體相關(guān)不明顯(表2)。降水對(duì)植被生長(zhǎng)的影響具有累積效應(yīng)和滯后性，因此，采用分段方式[15]統(tǒng)計(jì)濟(jì)南市最大植被覆蓋度與不同時(shí)段降水量的相關(guān)性更具有科學(xué)性。由于7—8月是降水集中期，所以,分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。從表2可以看出植被覆蓋度與3—4月份降水量的正相關(guān)最大，所以這個(gè)時(shí)期降水充沛會(huì)對(duì)全年的植被生長(zhǎng)起到關(guān)鍵作用。在圖4中2009年的最大植被覆蓋度明顯高于2010年，而在歷年降水量中2009年3—4月份的降水量明顯高于2010年同期降水量，造成2010年最大植被覆蓋度明顯下降。一般情況下植被覆蓋度與降水量呈正相關(guān)，但是隨著濟(jì)南市城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)大以及其他人為作用對(duì)植被的影響，造成了正相關(guān)性不明顯，甚至出現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，說(shuō)明人為因素對(duì)植被覆蓋度影響越來(lái)越明顯，甚至超過(guò)自然因素。

表2 2001—2013年分段降水量與最大植被覆蓋度的相關(guān)系數(shù)Tab.2 The correlation coefficient of precipitation and the maximum vegetation coverage from 2001 to 2013

5.1.2 植被覆蓋度與氣溫的相關(guān)性分析。生長(zhǎng)季的氣溫對(duì)植被覆蓋度的影響較大，因此,重點(diǎn)選取4—8月份氣溫與最大植被覆蓋度的相關(guān)性。為了更全面地了解植被生長(zhǎng)與氣溫的關(guān)系，加入各個(gè)組合月進(jìn)行分析[16](表3)。7—8月份是濟(jì)南市氣溫最高的月份，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致植物葉面氣孔關(guān)閉，光合作用原料減少，光合速率下降，植物生長(zhǎng)受到影響。同時(shí)蒸騰作用加大，造成植被水分損失，植被生長(zhǎng)受到抑制，造成植被覆蓋度減少。最大植被覆蓋度與6月的平均氣溫正相關(guān)系數(shù)最高，這個(gè)時(shí)期熱量適宜，是植被生長(zhǎng)的最佳時(shí)期。2009年6月份的平均氣溫明顯高于2010年6月份，造成了2010年最大植被覆蓋度突然大幅度下降(圖4)。

從濟(jì)南市歷年統(tǒng)計(jì)年鑒可知，濟(jì)南市未利用土地逐年被轉(zhuǎn)變?yōu)楦睾徒ㄖ玫亍?001—2013年，建筑用地面積逐年遞增，耕地面積增加近30 000 hm2。所有植被類型中農(nóng)作物又占有絕大比例。因此,植被覆蓋度受人為影響深遠(yuǎn)，會(huì)削弱自然因素與植被覆蓋度的相關(guān)性[17]。所以,濟(jì)南市的降水和氣溫因子對(duì)植被覆蓋度的驅(qū)動(dòng)作用沒(méi)有表現(xiàn)出非常明顯的規(guī)律。

5.2 地形特征對(duì)植被覆蓋度空間分布的影響

濟(jì)南市地形復(fù)雜，分析植被覆蓋度在不同高程和坡度下的分布規(guī)律，可以更科學(xué)地指導(dǎo)濟(jì)南市植被布局規(guī)劃。根據(jù)濟(jì)南市DEM影像，濟(jì)南市高程(m)劃分為：洼地(-90～0 m)，平原(0～100 m)，山前過(guò)渡帶(100～200 m)，丘陵(200～500 m)，低山(500～910 m)5個(gè)等級(jí)。利用DEM影像求得濟(jì)南市坡度(°)空間分布圖，同樣分為5個(gè)等級(jí)：極緩坡(0°～10°)，較緩坡(10°～15°)，較陡坡(15°～25°)，陡坡(25°～32°)，極陡坡(32°～67°)。

表3 2001—2013年月均溫與最大植被覆蓋度的相關(guān)系數(shù)Tab.3 The correlation coefficient of average temperature and the maximum vegetation coverage from 2001 to 2013

由2001—2013年最大植被覆蓋度均值求得不同等級(jí)高程和坡度交集下的植被覆蓋度均值(表4)。在洼地分布地區(qū)，隨坡度的增加，植被覆蓋度有所下降。平原地區(qū)植被覆蓋度整體降低，這與城鎮(zhèn)建設(shè)占用大片土地和人類活動(dòng)密集有關(guān)。植被覆蓋度與坡度呈顯著線性負(fù)相關(guān)，隨著坡度的不斷增加，植被覆蓋度逐漸降低，在較陡坡與陡坡的過(guò)渡區(qū)域，也就是在25°的開(kāi)荒限制坡度處，植被覆蓋度發(fā)生明顯的下降，說(shuō)明平原區(qū)坡地的利用相對(duì)不足。山前過(guò)渡帶，不適宜種植農(nóng)作物，由于被強(qiáng)制開(kāi)墾以及頻繁的人類活動(dòng)，育林力度較弱，山前過(guò)渡帶植被覆蓋較少，成為所有地貌類型中植被覆蓋的凹陷區(qū)。丘陵區(qū)植被覆蓋度有一定提升，植被類型由耕地向林灌木發(fā)展，在陡坡范圍內(nèi)提升最明顯，且植被覆蓋度與坡度呈顯著正相關(guān)。低山地區(qū)，植被覆蓋度在各個(gè)坡度等級(jí)范圍內(nèi)都有顯著增加，隨坡度增加而增加，與濟(jì)南市荒山綠化工程的積極開(kāi)展有密切關(guān)系。

表4 不同高程坡度交集下的植被覆蓋度均值Tab.4 The mean of vegetation coverage under the different intersection of elevation and slope

6 結(jié)論

1)2001—2013年間，濟(jì)南市的最大植被覆蓋度總體緩慢上升。主要由于濟(jì)南市山地植樹(shù)造林工程的實(shí)施，原來(lái)的低植被覆蓋度或者裸土區(qū)植被密度增加，逐漸向中高植被覆蓋度發(fā)展。

2)不同等級(jí)植被覆蓋度空間分布具有明顯差異。高植被覆蓋度，主要分布在平原地區(qū)的農(nóng)作物種植區(qū)，不利于濟(jì)南市整體環(huán)境的改善，需要適當(dāng)?shù)赝烁€林；中高等級(jí)植被覆蓋度主要集中在東南部大面積山地丘陵地區(qū)，林木密集有利于山區(qū)保持水土，涵養(yǎng)泉源；中等植被覆蓋度、中低和低植被覆蓋度主要位于建筑物密集區(qū)，要提高人工綠化力度，保證人均最低綠地面積，改善居住環(huán)境。特別是農(nóng)村居住環(huán)境的改善，盡早實(shí)現(xiàn)濟(jì)南市美麗鄉(xiāng)村建設(shè)目標(biāo)。

3)植被覆蓋度與氣候條件有一定相關(guān)性。不同時(shí)段的氣溫和降水對(duì)濟(jì)南市最大植被覆蓋度有不同的驅(qū)動(dòng)作用。植被覆蓋度與氣溫的相關(guān)性大于降水量，特別是濟(jì)南市夏季異常的高溫天氣對(duì)植被的危害，應(yīng)引起足夠重視，適當(dāng)種植耐熱性高的植被。

4)植被覆蓋度空間分布受地形影響明顯。在地勢(shì)平緩的平原區(qū)，植被覆蓋度與坡度呈顯著負(fù)相關(guān)，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)種植區(qū)。在洼地和山前過(guò)渡帶植被覆蓋度與坡度輕微負(fù)相關(guān)。在地勢(shì)較高的丘陵地區(qū)，植被覆蓋度與坡度呈明顯正相關(guān)性，這種分布特性可以有效地防止山地水土流失。低山地區(qū)正相關(guān)性輕微下降。鑒于濟(jì)南市多樣化地形，針對(duì)不同高程和坡度下的植被覆蓋度狀況，應(yīng)提出不同治理和保護(hù)措施。

植被變化是一個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，利用遙感影像定量監(jiān)測(cè)，可以更加高效便捷地獲取植被變化數(shù)據(jù)，有利于統(tǒng)計(jì)研究區(qū)大面積、長(zhǎng)時(shí)間植被變化情況，實(shí)時(shí)掌握植被變化動(dòng)態(tài)。將遙感技術(shù)應(yīng)用于資源與環(huán)境保護(hù)工作中，對(duì)于濟(jì)南市建設(shè)生態(tài)文明城市、旅游功能的提升、改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

[1] 張學(xué)珍,朱金峰.1982—2006年中國(guó)東部植被覆蓋度的變化[J].氣候與環(huán)境研究，2013,18(3):365-374.

[2] 李小亞,張勃，靳自寶.基于MODIS-NDVI的甘肅河?xùn)|地區(qū)植被覆蓋度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].水土保持研究，2013,20(1):112-115.

[3] 苗正紅,劉志明,王宗明，等.基于MODIS NDVI的吉林省植被覆蓋度動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2010,25(3):387-393.

[4] 任唯敏.植被指數(shù)計(jì)算區(qū)域植被覆蓋度的適用性研究[D].西安：西北大學(xué)，2012.

[5] 錢廣強(qiáng),羅萬(wàn)銀,王洪濤,等.基于3S的豫北內(nèi)黃縣近30年來(lái)植被覆被變化研究[J].地域研究與開(kāi)發(fā)，2010,29(4):127-130.

[6] 王曉江,胡爾查,李愛(ài)平,等.基于MODIS NDVI的內(nèi)蒙古大青山自然保護(hù)區(qū)植被覆蓋度的動(dòng)態(tài)變化特征[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014,28(8):61-65.

[7] 王寧,陳民,郝多虎,等.基于NDVI植被覆蓋度的研究估算——以滁州市為例[J].測(cè)繪與空間地理信息，2013,36(5):51-54.

[8] 濟(jì)南市統(tǒng)計(jì)局.2013濟(jì)南統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2013.

[9] 賈寶全.基于TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的北京市植被變化及其原因分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(5):1654-1665.

[10] 肖洋，熊勤犁，歐陽(yáng)志云，等.基于MODIS數(shù)據(jù)的重慶市植被覆蓋度動(dòng)態(tài)變化研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2013,35(7):121-126.

[11] 李登科,范建忠,王娟.陜西省植被覆蓋度變化特征及其成因[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2010,21(11):2896-2903.

[12] 李紅,李德志,宋云,等.快速城市化背景下上海崇明植被覆蓋度景觀格局分析[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009(6):89-100.

[13] 張本昀,喻錚錚,劉良云,等.北京山區(qū)植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)研究[J].地域研究與開(kāi)發(fā)，2008,27(1):108-112.

[14] Mu S,Yang H,Li J,etal.Spatio-temporalDynamicsofVegetationCoverageandItsRelationshipwithClimateFactorsinInnerMongolia,China[J].JournalofGeographicalSciences,2013,23(2):231-246.

[15] 吳昌廣,周志翔,肖文發(fā),等.基于MODISNDVI的三峽庫(kù)區(qū)植被覆蓋度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].林業(yè)科學(xué)，2012,48(1):22-28.

[16] 孫蓓蓓,邢立亭,邊振.山東省植被覆蓋度變化的氣象驅(qū)動(dòng)力分析[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào),2013,27(2):183-187.

[17] 孫睿,劉昌明,朱啟疆.黃河流域植被覆蓋度動(dòng)態(tài)變化與降水關(guān)系[J].地理學(xué)報(bào),2001,56(6):667-672.

DynamicMonitoringoftheAnnualMaximumVegetationCoverageinJinanCityBasedonMODISData

WangXinping1,3,ShaoFengluan2,MaoZhihong1,ZhangSha1,3,ZhangZhiyong1,3

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentScience,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050024,China; 2.CollegeofResourcesandEnvironment,JinanUniversity,Jinan250000,China;3.HebeiKeyLaboratoryofEnvironmentalChangeandEcologicalConstruction,Shijiazhuang050024,China)

Vegetation coverage is not only an important index to reflect the vegetation cover on the land surface, but also is an important factor to measure the regional environmental quality and soil and water conservation. In this study MODIS data of Jinan is selected as the data source to obtain the annual maximum vegetation coverage in different years based on the dimidiate pixel model. The study analyzes the change of vegetation coverage and the main driving factors from 2001 to 2013 by simple linear regression method and data statistics. The results shows that spatial distribution of the maximum vegetation coverage in Jinan has a significant regional features from 2001 to 2013, which is mainly due to stable development and larger changes in local region. Vegetation coverage change of Jinan is smaller correlation with precipitation, and higher with temperature and affected seriously by human. The spatial distribution of vegetation coverage is affected by topography. Vegetation coverage in Jian and slope is negative correlation in flat terrain area, and positive correlation on the higher ground. According to the special demand of the vegetation growth, vegetation layout can be adjusted to suit the local conditions and the right time, improving the ecological environment of Jinan.

vegetation coverage; NDVI; dimidiate pixel model; dynamic monitoring; Jinan City

2015-03-26；

2015-12-02

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21207049)；河北省高校重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目

王欣平(1987-)，女，河北邢臺(tái)市人，碩士研究生，主要從事遙感影像處理方面的研究，(E-mail)wangxp0707@163.com。

P237

A

1003-2363(2016)01-0150-06