全 文 ： 万方数据
5期 陈丹，等：基于遥感数据的广东植被指数时空变化研究 413
式中，NIR一近红外波段地表反射率；R一可见光红
光波段地表反射率。
NDVI可以对农作物和半干旱地区降水量进行预
测，该指数常被用来进行区域和全球的植被状态研究。
对低密度植被覆盖，NDVI对于观测和照明几何非常
敏感。但在农作物生长的初始季节，将过高估计植被
覆盖的百分比；在农作物生长的结束季节，将产生估
计低值。继之，将各波段反射率以不同形式进行组合
来消除外在的影响因素，如遥感器定标、大气、观测
和照明几何条件等。这些线性组合或波段比值的指数
发展满足特定的遥感应用，如作物产量、森林开发、
植被管理和探测等H母J。
1研究区域
分别选取广东省、珠江三角洲(以下简称珠三角)
和广州市3种空间尺度区域作为本文的研究对象进
行比较分析。
图l广东省、珠三角和广卅I缩略图
Fig．1ThesketchofGuangdong．PearlriverdeltaandGuangzhou
广东省位于我国大陆最南端，地处东经109026’～
117。207，北纬20007’～25031’，北依南岭，南临热带
海洋。北回归线横贯中部，地处热带亚热带的过渡地
区，具有北热带、南亚热带和中亚热带等三种气候。
山地面积占全省陆地总面积的35．5％，丘陵27．4％，
台地13．7％，平原23．4％。由于地处东亚季风气候区，
最多接近2600mm[10,11]。
珠三角位于广东省中南部，珠江下游，背靠南岭，
面临南海，包括中心城市广州、与香港毗邻的深圳、与
澳门接壤的珠海、惠州(部分)、东莞、中山、江门、佛
山、肇庆(部分)等九市及香港、澳门特别行政区，范围
约在东经1120007～115。25’和北纬220307～23045’之间，
面积约41698km2。珠江三角洲依附于丰富的水资源条
件和良好的水运条件，是广东省经济发展的龙头，在我
国今后经济发展过程中具有重要的战略地位。
广州市地理坐标为东经112057’～114。03’，北纬
22026’～23。56’，地处亚热带，横跨北回归线，气候温
和，雨量充沛，四季常青。广州市中心城区东北部是
中低山地，南部为冲积平原或滩涂，中间为丘陵。
2研究数据、方法
Terra和Aqua卫星搭载的“中分辨率成像光谱仪”
(MODerateresolutionImagingSpectroradiometer,
MODIS)。MODIS是被动式成像分光辐射计，携带490
个探测器，分布在36个光谱波段，覆盖从可见光到红外
波段。MODIS数据优势有波段多、光谱范围宽、接收
相对简单、数据更新快加之免费的政策，已被广泛应用
于地质勘查、环境监测、气候学和土地覆盖变化研究等
方面【12j。MODIS计划中的数据产品共44种，MODIS植
被指数是产品之一，它的基本输入是分辨率为250m的N
m和Red，以及分辨率500m的Blue，基本产品是250～
l 000m的两种植被指数：NDVI和EVI。
本文采用数据为2000～2005年TERRA卫星
MODIS辐射计250m分辨率、16天最大值合成的
NDVI，其中2000年1～3月份数据缺失，用2001年相应
时间的数据代替。数据处理主要有，从NASA网站定
制、下载后进行拼接、截取并计算均值。
3结果分析
3．1时间变化
首先对珠三角和广州市的lkm和250mNDVI
平均值做了对比，结果如图2。
图2为250m和lkm两种分辨率下珠三角和广
州NDVI均值对比，从图上可以看到，除了个别点，
其它点都在1：1线附近，即无论是珠三角还是广州市，
1km和250m的均值都非常接近，相关系数达到了
0．97以上。也就是说对于所研究的最小区域尺度(广
州市)，其NDVI数据源对均值空间分辨率不太敏感，
可以用lkm的数据值代替250m数据，这样可大大
节省人力；
NDVI区域均值变化图(图略)有明显的年变化
规律，大致表现为冬低夏高的抛物线形。图2为2003
年广州市250m每16d的NDVI均值对比。以2003
年广州市为例，3月为谷值，而峰值出现在9月，7月
比临近两月都低，这主要和农作物的收割有关。由于
华南地区多云(尤其是春天)，使得有些个别点值异常，
破坏了曲线规律。NDVI均值变化范围大致在0．4--一0．7
之间，华南地区冬天的NDVI也高达0．4，植被覆盖
很好。另外珠三角和广州市的平均值比较接近，相差
万方数据
414 生态科学
O．8
珠三角1km和250mNDVI对比 广州1km和250mNDVI对比
；0．6
o
Z
E
o
戈o．4
0．2
0．2
0．8
50．6
o
Z
E
o
戈0．4
0．2
0．4 0．6 0．8 0．2 0．4 0．6 0．8
1km—NDVI 1km．NDVI
图2珠三角和广州NDVI1km和250m对比
Fig．2TheofNDVIofPearliverdeltaandGuangzhou
不大，而广东省的平均值略比珠三角高。这主要和珠三
角、广州市的经济高速发展和城市扩张有关【l314】。
3．2空间变化
在时间变化分析的基础上，对三个试验区域的空
间变化作了进一步分析。
图2为250m和1km两种分辨率下珠三角和广
州NDVI均值对比，从图上可以看到，除了个别点，
其它点都在1：1线附近，即无论是珠三角还是广州市，
图4广东省NDVI空间分布图
Fig．4ThespatialdistributionofNDVIofGuangDong
1 km和250m的均值都非常接近，相关系数达到了
0．97以上。也就是说对于所研究的最小区域尺度(广
州市)，其NDVI数据源对均值空间分辨率不太敏感，
可以用1km的数据值代替250m数据，这样可大大
节省人力：
NDVI区域均值变化图(图略)有明显的年变化
规律，大致表现为冬低夏高的抛物线形。图2为2003
年广州市250m每16天的NDVI均值对比。以2003
万方数据
万方数据
416 生态科学 25卷
>
o
Z
广州市每16天NDVI变化图
0．7 ⋯～～
0．6
0．5
0．4——
3 7 9 12
月份
图3广州市2003年每16d平均NDVI变化图
Fig．3Theper16daysaverageNDVIofGuangzhouin2003
就比较低，约0．4左右，尤其是广州、深圳市，大概
只有0．2。
图4为珠三角2000～2005年第273dNDVI空间
分布图，图上NDVI明显表现为平原比山区低，具体
为从化、惠州、肇庆等地高，而广州市区、深圳、佛
山等地低。这表明植被覆盖和当地的经济发展是密切
相关的，区域城市化的推进严重影响了区域覆盖。
图5为广州市2000～2005年第273dNDVI空间
分布图，图上NDVI总体表现为白云山以北到从化流
溪河林场的NDVI都比较高，而市中心以及番禺南沙
等地的植被覆盖较少。当然我们也可以看到，市区的
万亩果园以及万顷沙等地的NDVI比市区其它地方
要高，而郊区的新华、从化街口以及荔城等地的NDVI
也比较小。
4结论
遥感植被指数优势在于其时间空间覆盖范围广、
时间序列长、数据具有一致可比性，本文利用MODIS
数据产品NDVI结合GIS的方法对华南3块不同空间
尺度区域的植被覆盖做了时空动态监测。通过以上分
析，我们可以初步得到以下几点结论：
(1)MODIS产品NDVI区域平均值对空间分辨率
不太敏感，可以用1km的数据值代替250m数据，
大大节省了人力；
(2)2000～2006年同一地区各年NDVI变化大体
一致，介于0．4～0．7之间，剔除个别异常值的点，NDVI
的变化还是有一定的规律的，具体表现为冬天低，夏
天高的抛物线形；
(3)NDVI的地区差异显著，珠三角较为平坦，城
市化进程很快，NDVI较小，而广东其他地方如韶关、
清远等地山区为多山地，NDVI都高达0．8以上。广东
省平均NDVI明显比珠三角平均NDVI高，而珠三角
和广卅f市相差却不大：这说明经济的发展，交通条件
的改善，都会提高植被减少的可能性。
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万方数据
基于遥感数据的广东植被指数时空变化研究
作者： 陈丹， 钱峻屏， 张虹鸥， 叶树宁， CHEN Dan， QIAN Jun-ping， ZHANG Hong-ou， YE
Shu-ning
作者单位： 广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统重点实验室、广东省环境科学与技术公共实验室
,广州,510070
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2006,25(5)

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引证文献(1条)
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