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摘 要

本文利用国产环境小卫星HJ1A/B获得了2013年12个月洪泽湖附近地区遥感图像，通过ENVI软件计算了其归一化植被指数并进行了处理分析研究，得到了洪泽湖地区2013年植被时间及空间分布图，并进一步分析研究归一化植被指数的时空分布规律。结果表明：洪泽湖地区NDVI值呈现出夏季（6、7、8月）高于春季（3、4、5月）高于秋季（9、10、11月）高于冬季（12、1、2月）；从空间上来说，农村地区NDVI值高于市区，也说明了人类活动对植被动态的影响远甚于自然因素。

关键词：洪泽湖，归一化植被指数，时空变化

Abstract: In this paper, the normalized difference vegetation index (NDVI) in the Hongze Lake area during 2013 were calculated using the remote sensing images from the environment of small satellites HJ 1A /1B. The spatial and temporal distribution of the NDVI were processed and analyzed by ENVI and ArcGIS. The results showed that the NDVI values in summer (July, June, and August) were the highest in 2013, those in winter (January, February and December). the NDVI values in spring (March, April and May) were higher than in autumn (September, October andNovember). NDVI values in rural areas were higher than those in urban areas. Those demonstrated that the impact of human activities on vegetation dynamics was even more than environmental factors.

Keywords: hongze lake，ndvi，temporal and spatial distribution.

目 录

1 前言 3

2 数据处理 4

2.1 数据来源 4

2.2 处理流程 5

3 图像分析 10

3.1 空间分布 10

3.2 时间变化 9

结 论 12

参考文献 13

致 谢 16

1 前言

植物是能够进行光合作用的一类无机自养型的生物。在自然界中，已经出现了的并且人们都知道的植物，目前约有40余万种，它们被发现在地球的每一个角落，用各种方法来自己养活自己。植物绝大多数能进行光合作用，生成有机物，存储能量和放出氧气。其中很大一部分成为了动物口中的美味佳肴。不仅食草动物依赖于植物，肉食动物也间接地依赖由植物所提供的能量来源。在自然界中，植物的作用是非常重要的，可以说，没有植物，生物圈几乎是不可能存在的。

植被是地理环境的重要组成部分，在生态环境中产生了巨大的作用，它是地球的氧气工厂，天然水库，天然空调，天然清洁剂，天然的消声器，其在涵养水源、净化空气、保持水土流失、调节气候、防风护沙、杀灭细菌等方面均有显著效果。它是地球生态系统中，不可缺少的重要成员。

因此，植被不仅是生态系统的初级生产者，其通过光合作用减少大气中二氧化碳含量，调节全球碳平衡，减缓全球气候变暖的过程，对调节地球气候、改善自然生态环境等也有重要的现实意义^[1-4] 。

植被在地表能量交换及地球水文循环过程中起着重要的作用，是土壤和大气之间天然的纽带，具有显著的年际和季节变化，作为世界上生态系统和气候系统的重要组成部分，植被动态研究作为全球变化研究“指示灯”的作用^[5] ；也是全球变化研究^[6,7]的重要组成部分。

植被受多种因素影响，依赖地理位置呈现最大变化，对土壤，气候等因素的变化也很敏感。植被的定量指标是测量植被分布的最佳指标，是一个景观生态研究，气候变化和土壤侵蚀等^[8]的关键参数。植被的动态变化是区域生态系统气候变化的一个重要标志，对分析和评价的空间变化具有重要的现实意义^[9] 。

据分析，测量植被的方法可以分为两个主要的：基于地面的测量和遥感测量^[10]中，目测估计^[12]是地面测量最简单的方法，其缺点是过于主观。客观测量方法，如样点法，样带法，抽样方法^{[ 11-13]}等，或借助于仪器的测量方法，如定量仪，照度计等^[11]的方法。虽然这些方法提高了测量精度，但野外作业带来了不便，并且成本高，难以快速提取植被动态在广泛的条件下的情况。遥感技术监测大面积的植被动态，甚至有可能监测全球植被动态。直接计算植被指数测量植被覆盖情况的是一个好的方法，并相对于回归模型的方法来更一般的意义上说，可以扩展到更广泛的领域。植被指数的计算是测量植被覆盖情况的有效的措施^[14]。常见的植被指数有： NDVI，SAVI ，MSAVI，MVI等。其中NDVI（归一化植被指数）是使用最广泛的指标，因为它具有灵敏度高，检测范围宽，有效降低太阳光线和地形差异的影响等诸多优点，因而被广泛应用于植被的动态监测^[15] 。

归一化植被指数是一个监测区域或全球植被和生态环境的植被生长条件和植被覆盖因子^[16,17]的最佳适应证。NDVI与气候因子的关系已被广泛证实，在全球范围有诸多例证对植被指数与气候要素之间的关系作出证实，许多学者如朴世龙、方精云等进行的研究^[18,19]表明，中国1982-1999年的季节性平均植被NDVI上升，张远东、张笑鹤、刘世荣等研究^[20]表示西南地区春、夏、冬季NDVI增加了一个更大的速度;陈云浩等^[10]讨论了在中国的土地1983-1992年NDVI驱动因素的变化;罗玲^[21]和国志兴等^[22]研究了NDVI与气候因子之间的相关性，表明温度是影响东北森林植被NDVI最重要的因素;郭铌等^[23]研究发现，1982-2003年NDVI和西北地区之间的温度和降水有很好的相关性;Rasmusen ^[24]的结果表明，NDVI与降雨量之间存在不简单的相关关系;Yang等^[25]研究了NDVI与植物之间的结果，表明了NDVI与内布拉斯加温度之间的关系，土壤温度和植被指数之间具有良好的一致性。

该研究利用遥感影像以洪泽湖地区为例，计算洪泽湖周边地区归一化植被指数NDVI ，分析了该地区植被动态变化，为洪泽湖地区生态建设和可持续发展提供技术支撑。

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