江苏沿海地区植被覆盖动态变化及影响因素探究开题报告

1. 研究目的与意义

江苏沿海地区是长江三角洲的重要组成部分，包括连云港、盐城和南通三市，海岸线长954km，陆域面积3.25万km²，呈南北走向的长条带,战略地位重要。江苏沿海地区将从以滩涂农林牧业、海洋渔业为主的发展，过渡到以能源、化工、物流等产业为重点的发展，形成以三港 (港口、港城、临港工业区)为主要特征的沿海经济产业带。而沿海地地区特殊的地理位置和气候条件，决定了区内台风、暴潮和海煞等自然灾害频繁。因而，开展江苏沿海地区植被覆盖变化及其对气候变化的响应具有重要意义（闫少锋，2012）。

以气候变化为标志的全球变化影响着人类赖以生存的环境。如何确保人类生存环境的可持续发展，减缓全球变化的不良影响，已经引起各国政府、科学家及公众的强烈关注。陆地生态系统作为地球系统重要的组成部分，在维持整个地球系统结构、功能和环境，并调节使之向适宜于人类生存方向发展中扮演着重要角色。植被是陆地生态系统中最基础的部分，所有其他生物都依赖于植被而生（贾坤，2013）。在全球变化研究中，植被被认为是一个反映生态环境变化的敏感指示器，已成为一个研究热点（盛永伟，1995）。

研究全球气候变化、人类活动对环境的胁迫以及各种尺度上的自然灾害对陆地生态系统的影响，都需要对以植被为主体的陆地生态系统有一个快速、准确地获取相关信息的能力，传统意义上的植被调查显然不能满足这种要求。遥感技术可以满足不同尺度下的植被类型调查的要求，是在宏观上获取植被信息的一种很好的手段（李晓兵，1999）。卫星遥感技术具有覆盖面广、获取数据快等特点，可以用于环境、植被等的监测；归一化植被指数ndvi是目前应用最广泛的植被指数。不同的ndvi值对应不同的土地覆被类型，可以进行土地覆被方面的研究;ndvi20余年的时序资料可用于研究植被动态，以及相关生态因子的相关性研究；应用ndvi发展生态学模型，可以开展生态学模拟研究，并在实地检验过程中加以完善。

2. 国内外研究现状分析

现在，对大面积地区的植被分类信息的获取，已有noaa-avhrr数据、spot-4卫星的vegetation(vgt)数据(mayaux et al.,2000;xiao et al.,2002)、terra卫星的modis数据可供选择，三者都可以用来获取1 km分辨率的地表覆盖数据，但目前用得最多的遥感数据还是noaa-avhrr资料(李俊祥,2005)。

过去的20余年,中国的土地利用/土地覆盖发生了很大的改变。我国ndvi的增加主要发生在春季,其次是夏季。我国ndvi变化趋势显示了较大的空间异质性:东部沿海地区呈下降趋势或变化不明显;农业产区和西部地区增加显著。这种空间异质性是由于城市化过程农业生产活动区域气候特征以及植被对气候变化的区域响应等综合因素作用的结果。值得强调的是,虽然我国降水的年际变化无明显趋势,但季节变化趋势较为明显:过去18年我国夏季降水明显增加,尤其是进入90年代以后,增加趋势尤为显著;秋季降水明显减少,春季降水变化不明显。也就是说,我国夏季降水显著增加,而秋季降水减少了因夏季增加的部分,从而维持全年的降水基本保持不变，这种降水格局对我国ndvi的增加十分有利。在植被生长季节,水热同步增加显然能加速植被生长,这是我国气候变化与植被生长关系的一大特点。另外,虽然秋季降水有所减少,但植被本身的生长已进入晚期或停止期,因此,降水的减少可能对植物的生长影响较小。我国ndvi的增加与气候有着密切的关系(piao s l,2003;龚道溢，2002)。农业区ndvi显著增加表明,农业科技进步是导致该地区ndvi增加的重要因子之一,城镇化过程是东南沿海地区ndvi下降或变化不明显的可能因素(方精云,2003)。

植物对气候变化具有累积效应，除了当时的气候状况影响植被变化外，前一段时间的气候状况对植被生长状况也有滞后效应(张学霞等，2005)。国内外学者已开展了一些植被对气象因子时滞响应的研究，研究表明在不同地区植被对气象因子的响应时段各不相同。schmidt和karnieli(2000)利用noaa／avhrr ndvi影像探讨了以色列内盖夫地区植被对降水的响应，发现前两个月的降水显著影响植被的生长，而当月的降水对植被影响很小。我国学者也开展了相关研究。李晓兵等(2000)基于季节的时间尺度，初步探讨了1983～1992年中国北方温带草原植被ndvi对降水的时滞响应，研究表明，前一年冬季降水对我国北方大部分温带草原地区植被生长都有较好的影响(李霞，2007)。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

拟利用长时间系列的遥感数据动态监测江苏沿海地区植被覆盖变化趋势，探究其中所包含的周期变化规律，并分析江苏沿海地区植被变化的驱动力，植被覆盖变化的驱动力主要包括自然因素（以气温和降水为主）和人为因素两大方面，分别分析其对不同土地利用状况的植被覆盖动态的影响状况。

应用地理信息系统软件arcgis9.3和图像处理软件envi4.4对数据进行处理与计算。再通过公式ndvi =dn0.004-0.1将每个像元的dn(digital number，像元的初始数值)值转化为对应的ndvi值，即可得研究区的ndvi数据图。

4. 研究创新点

以地表实测与遥感监测相结合的形式对江苏沿海地区植被覆盖动态变化及影响因素进行探究：通过遥感监测，我们可以更大范围的了解江苏沿海地区的植被覆盖情况，弥补了实地调查的小范围性；与此同时，进行实地调查，也保证了遥感监测的准确性。