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        基于NDVI的仁壽縣土地覆被變化及驅(qū)動力探討

        2019-09-10 07:22:44趙姍
        炎黃地理 2019年3期
        關(guān)鍵詞:仁壽縣驅(qū)動力土地利用

        摘 要:人類正在以一種空前的幅度、規(guī)模和速度進(jìn)行著各種方式的土地利用,從而導(dǎo)致土地覆被迅速地發(fā)生變化,局部環(huán)境不斷地發(fā)生變化。為此本文基于NDVI對仁壽縣的土地覆被變化及驅(qū)動力進(jìn)行探討為眉山市仁壽縣的土地科學(xué)合理利用提供一定的理論參考,以期為仁壽縣的發(fā)展起到比較積極的推動作用。

        關(guān)鍵詞:NDVI;土地利用/覆被;驅(qū)動力;仁壽縣

        1.研究區(qū)概況

        仁壽縣位于四川省眉山市。位于眉山市區(qū)東南34.32千米,成都北面50千米,資陽對面70千米,樂山以南80千米。它位于東經(jīng)103°55′-104°30′、北緯29°40′-30°20′。成赤高速公路、天府仁壽大道、213國道、紅星路南延伸線、沾化路南延伸線五條主要公路將直達(dá)成都。天府大道是世界一流城市的中軸線,寬180米,直達(dá)縣城,成都三環(huán)和眉資高速公路橫穿全境。幅員面積2609.28平方公里。

        2.研究方法

        歸一化植被指數(shù)(NDVI)是目前最為常用的表征植被狀況的指標(biāo),[1][2][3]如果NDVI大說明植被生長狀況良好,NDVI小則反映出植被發(fā)育較差。[4][5]它與植被覆蓋度、生物量、葉面積指數(shù)、土地利用等密切相關(guān)。[6][7]

        2.1歸一化植被指數(shù)(NDVI)提取

        NDVI計算公式:

        NDVI=(IR-R)/(IR+R) (2-1)

        其中,IR代表近紅外波段反射值,R代表紅外波段反射值。

        2.2植被覆蓋度(VFC)遙感估算模型

        VFC=(NDVI-NDVIsoil)/(NDVIveg-NDVIsoil) (2-2)

        其中,NDVIveg代表完全被植被覆蓋的像元的NDVI值,NDVIsoil代表沒有植被覆蓋或完全裸露的土壤的NDVI值。兩個值的計算公式為:

        NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/(VFCmax- VFCmin) (2-3)

        NDVIveg=[(1- VFCmin)* NDVImax-(1- VFCmax)* NDVImin]/(VFCmax- VFCmin) (2-4)

        3.數(shù)據(jù)處理分析

        根據(jù)土地利用類型,分析了仁壽縣遙感影像的NDVI,并對Landsat影像進(jìn)行一系列預(yù)處理、NDVI運(yùn)算、植被覆蓋度的遙感估算模型,并采用類比法比較跨度三十年的四個年份遙感處理數(shù)據(jù)結(jié)果。

        3.1土地利用情況的變化分析

        在ENVI中用經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理的2017年裁剪影像進(jìn)行監(jiān)督分類,并在ArcGIS中處理導(dǎo)出各類用地面積。

        3.2仁壽縣中高植被覆蓋情況

        結(jié)合以上4個年份的數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析可知:從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積變化很小,而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積有明顯的增加。

        4.仁壽縣土地覆被變化驅(qū)動力的分析與探討

        4.1自然因素

        仁壽縣冬干春旱,夏秋多雨。該縣年平均溫度17.3攝氏度,平均降雨量為1018.7毫米,熱量豐富,全年無霜期310天,平均日照時數(shù)1196.6小時,日照少,降水適中,無霜期長,屬四川盆地中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。

        4.2社會經(jīng)濟(jì)因素

        截止2005年底,仁壽縣第一產(chǎn)業(yè)增加值280千萬元,第二產(chǎn)業(yè)增加值295千萬元,第三產(chǎn)業(yè)增加值245千萬元,實(shí)現(xiàn)區(qū)域生產(chǎn)總值82億元,產(chǎn)業(yè)比重結(jié)構(gòu)由上年35.4:31.9:32.7調(diào)整為34:31.9:32.7,三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)均衡化現(xiàn)象,在區(qū)域GDP中所占比重相對平均。工業(yè)已成為主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),但農(nóng)業(yè)比重較大,二、三產(chǎn)業(yè)比重較低,縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢不明顯。全社會固定資產(chǎn)投資總額達(dá)312.6千萬元,財政收入達(dá)27.1千萬元。全縣糧食總產(chǎn)達(dá)到79.09萬噸(15.82億元),占全省首位;肉類總產(chǎn)量為12.89萬噸,居全省第四位,是四川省糧食肉類生產(chǎn)大縣。全縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(人均GDP)在全省18個百萬人口大縣中排名第六。

        4.3分析探討仁壽縣的土地覆被變化驅(qū)動力

        根據(jù)四個年份的高植被覆蓋情況可知:從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積變化很小,而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積有明顯的增加。

        仁壽縣在過去的30年里面,其中1988年-2005年期間,由于缺乏系統(tǒng)的縣級土地利用總體規(guī)劃,對仁壽縣的管理相對緩慢,所以從NDVI數(shù)據(jù)的處理分析結(jié)果顯示土地覆被變化較小;2006-2017年期間,政府越發(fā)重視環(huán)境問題、基本農(nóng)田以及規(guī)劃思維,所以出臺了《2006年-2017年四川省仁壽縣土地利用總體規(guī)劃》,使得對仁壽縣的發(fā)展起到了極大地推動作用。采取了一系列的退耕還林、退耕還草、土地整理等措施,所以2007-2017年NDVI數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果顯示,土地覆被變化比較明顯。

        綜合分析與探討,自然因素對1988年-2005年期間仁壽縣土地覆被變化的影像已經(jīng)比較固定,所以土地覆被變化比較??;然而社會經(jīng)濟(jì)因素對2006 -2017年期間仁壽縣土地覆被變化的影響就比較明顯,因?yàn)樯鐣?jīng)濟(jì)因素,使得此期間的縣級土地利用總體規(guī)劃發(fā)生較大的變化。

        5.對今后仁壽縣發(fā)展的合理化建議

        仁壽縣的發(fā)展要結(jié)合仁壽縣本身的基本情況,在統(tǒng)籌規(guī)劃的情況下正確把握資源配置與科學(xué)發(fā)展的密切聯(lián)系,積極探索土地利用新模式,妥善處理保護(hù)耕地與保障發(fā)展的關(guān)系,盡可能做到土地的科學(xué)合理利用。我提出以下建議:

        (1)仁壽縣雖然已經(jīng)形成許多枇杷、糧油等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,但仍需要擴(kuò)大和增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,為農(nóng)業(yè)的商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

        (2)仁壽縣人口160萬,是全省第一人口大縣和勞動力大縣,需要合理配置使用勞動力資源。

        (3)仁壽縣“三農(nóng)問題”比較突出,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不完善,農(nóng)村居民點(diǎn)比較分散,農(nóng)民知識水平普遍較低,所以對農(nóng)業(yè)的機(jī)械化操作理解學(xué)習(xí)還有待加強(qiáng)。

        (4)逐步完善基礎(chǔ)設(shè)施,交通方面應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)村村通路、家家通路,農(nóng)民的機(jī)械化農(nóng)具也應(yīng)加大投入使用。

        (5)協(xié)調(diào)城市化與耕地占用,如何保證耕地紅線不動搖是一個大的底線問題,后備資源的補(bǔ)充能力顯得尤為嚴(yán)峻,耕地的占補(bǔ)平衡從質(zhì)量上的平衡來說比較難以實(shí)現(xiàn)。

        (6)應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)土地利用方式的轉(zhuǎn)型,促進(jìn)土地利用的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]杜加強(qiáng),香寶,何萍,等.2016.近30a新疆月NDVI動態(tài)變化及其驅(qū)動因子分析.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.

        [2]楊延征,趙鵬祥,郝紅科,等.2012.基于SPOT-VGT NDVI的陜北植被覆蓋時空變化.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,23(7):1897-1903.

        [3]Paul Macarof,F(xiàn)lorian Statescu.2017.COMPARASION OF NDBI AND NDVI AS INDICATORS OF SURFACE URBAN HEAT ISLAND EFFECT IN LANDSAT 8 IMAGERY:A CASE STUDY OF IASI.DE GRUYTER.

        [4]劉芳,張紅旗,董光龍.2014.伊犁河谷草地植被NDVI變化及其降水敏感性特征.資源科學(xué),36(8):1724-1731.

        [5]席海洋,馮起,司建華,等.2013.黑河下游綠洲NDVI對地下水位變化的響應(yīng)研究.甘肅:中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所.

        [6]白建軍,白江濤,王磊.2014.2000~2010年陜北地區(qū)植被NDVI時空變化及其與區(qū)域氣候的關(guān)系.陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院.

        [7]劉少華,嚴(yán)登華,史曉亮,等.2014.中國植被NDVI與氣候因子的年際變化及相關(guān)性研究.干旱地理.

        作者簡介:

        趙姍(1996.10-),女,河南省三門峽市靈寶市人,大三本科在讀;單位:成都理工大學(xué),研究方向:土地資源管理

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