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user: 4. 讨论 4.1. 0.2~0.4区间NDVI值的时空变化分析及原因探讨 NDVI值介于0.2~0.4这个区域主要表示稀疏植被或低植被覆盖区。从图4的变化可以看出，从2002年到2005年该区间像元数总体呈现下降趋势，在经历了2006年像元数突然上涨之后，2007年有所下降，随后像元数又总体呈现上升趋势，说明从2007年开始，山东省的稀疏植被或低植被覆盖区面积有所增加。 对比2004年至2008年的植被覆盖图(见附图)，2006年低植被覆盖面积增加主要集中在潍坊市的寿光市(如附图5所示红色方框圈出区域)，2006年寿光为了争取寿光蔬菜成为2008年奥运会专用蔬菜，做大做强“寿光蔬菜”品牌，年内新建改建高标准蔬菜大棚2.5万个，这可能是导致其0.2~0.4区间像元数增加的一个原因。而对于2008年至2011年稀疏植被和低植被区域面积逐年增加，可能原因是固定资产投资连续多年保持增长状态相继建成了一批重大项目，从而导致了低植被覆盖区面积的持续增加 [ 12 ] 。 Table 1 NDVI data from 2002 to 201 NDVI等级 年份 −0.3， 0 0.000001， 0.2 0.2， 0.4 0.4， 0.6 0.6， 0.8 0.8~1.0 像元数 像元数 % 像元数 % 像元数 % 像元数 % 像元数 % 2002 665788 9379 1.5341 64667 10.578 379031 61.998 154558 25.281 3722 0.609 2003 665396 5377 0.8790 27606 4.513 124042 20.277 398692 65.172 56032 9.159 2004 665854 5149 0.8423 16344 2.674 89899 14.706 440474 72.056 59425 9.721 2005 665439 5402 0.8831 18662 3.051 147705 24.146 385490 63.019 54447 8.901 2006 666445 5395 0.8834 33609 5.503 147488 24.151 346499 56.738 77709 12.725 2007 665536 4519 0.7389 14620 2.390 65217 10.663 420971 68.829 106290 17.379 2008 666419 4074 0.6671 15500 2.538 93605 15.327 367446 60.165 130101 21.303 2009 666577 3963 0.6491 20951 3.432 91803 15.036 423187 69.310 70664 11.573 2010 666250 4468 0.7314 24538 4.017 174277 28.528 348496 57.047 59116 9.677 2011 666141 4304 0.7044 36299 5.941 174987 28.639 313615 51.328 81799 13.388 表1. 2002年至2011年NDVI值统计表 图3. 2002年到2011年6月份各分级所占比例饼状图 图4. 2002年至2011年间山东省NDVI值在0.2~0.4区间范围内的走势图 4.2. 0.4~0.6区间NDVI值的时空变化分析及原因探讨 NDVI值介于0.4~0.6这个区域主要表示中植被覆盖区。从图5的变化可以看出，从2002年到2004年该区间像元数总体呈现下降趋势，在经历了2005年和2006年像元数突然上涨之后，2007年有所下降，随后像元数又总体呈现上升趋势，说明从2007年开始，山东省的中植被覆盖区面积有所增加。 对比2004年至2008年的植被覆盖图(附图3至附图7)，2005年与2006年间的中植被覆盖增加的面积主要集中在潍坊，青岛，烟台，如附图5所示的红色圈出的区域，主要是因为2005年青岛市拆除违法建筑8.9万平方米，并进行了绿化、硬化和美化，新增绿地5.7万平方米。这可能是导致其中植被覆盖面积增加的重要原因之一 [ 13 ] 。 而从图5的趋势图中，我们可以看出，在经历了2005年和2006年中植被覆被区域有所增加之后，2007年到2009年又经历了一个下降的过程。 从表2可以看出2007年作物播种面积较少，并且从山东统计年鉴了解到山东省2007年高粱，棉花，麻类等作物均大面积减产，这或许也是造成山东0.4~0.6区间的NDVI值变低的原因之一。 而2008年入冬以来我国北方降水量普遍较常年同期偏少5成~8成，降水量之少为30年一遇，特旱区达50年一遇。持续干旱，会导致林木生长不良、树势衰减、抗病虫能力下降，引发次期性的天牛、小蠹、吉丁虫侵入危害，诱发寄主主导型病害侵染林木。干旱造成的灾害表现还会有滞后现象，一般在灾后1年~2年内林木受害加重。干旱还会使地表植被减少，鼠兔也会因食物短缺加大对林木的啃食 [ 14 ] 。这可能也是造成2008年2009年农作物产量不高，NDVI值在0.4~0.6区间内的像元数较少的原因之一。 4.3. 0.6~0.8区间NDVI值的时空变化分析及原因探讨 2003年至2011年间的0.6~0.8区间内的NDVI值变化始终处于波动上升和下降的交替过程中，如图6所示，在这个区间内的NDVI值主要表示高植被覆盖区，2005年，全省经济林面积139.98万公顷；速生丰产用材林面积37.3万公顷，成为全国人造板重点产区；林木育苗面积8万公顷。全省有国家级名特优经济林之乡21个，有森林公园144处，总面积30.41万公顷，05年至11年间的NDVI值在0.6~0.8范围内的波动原因分析主要可能是因为速生林的种植与砍伐等，使高植被覆盖区的面积有所变化 [ 15 ] 。 4.4. 0.8~1.0区间NDVI值的时空变化分析及原因探讨 如图7所示，NDVI值在0.8~1.0区间范围内主要表示的是密集植被覆盖区，从历年的植被覆盖图可以看出，05年至08年间的密集植被覆盖区的增长面积主要集中在菏泽，聊城，德州等，根据山东省地貌格局，这几座城市主要位于平原地区，聊城市在过去的五年间粮食总产连续4年创历史最高水平，先 图5. 2002年至2011年间山东省NDVI值在0.4~0.6区间范围内的走势图 图6. 2002年至2011年间山东省NDVI值在0.6~0.8区间范围内的走势图 图7. 2002年至2011年间山东省NDVI值在0.8~1.0区间范围内的走势图 Table 2 Seeded area of Shandong Province from 2002 to 2010 (ha 2010年 2009年 2008年 2007年 2006年 2005年 2004年 2003年 2002年 10，818，206 10，778，427 10，763，977 10，724，435 10，727，933 10，736，057 10，885，278 10，776，124 11，047，846 表2. 2002年至2010年山东省农作物播种面积汇总表(单位：公顷) 后登上80亿、90亿斤两个大的台阶，从山东省统计年鉴可以看出其08年的林地面积也是最高，这或许就是造成其密集植被覆盖区面积增大的主要原因。 山东省整个区域的植被指数空间分布具有明显的地域特征，表现如下： 第一，鲁南地区，主要是沂水，蒙阴，沂南等地，高植被覆盖面积广大，包含著名的地下大峡谷，地下条件不适宜大面积的建筑开发，主要发展旅游业，植被保护较好，植被指数较高； 第二，鲁东地区，青岛，威海，烟台，日照等沿海城市，包括诸多的风景区，如崂山风景区，琅琊台风景区，长岛国家自然保护区，森林植被覆盖良好，因此植被指数等级较高，沿海岸线的区域由于旅游开发以及商品房的开发建设等，植被覆盖较少，植被指数较低； 第三，鲁北地区，东营、滨州等地，靠近黄河入海口，泥沙沉积，形成三角洲，土地肥沃，农作物在生长期覆盖度较好，因此靠近内陆地区的植被指数等级较高，且较为稳定；但是在沿海边，是沙滩地区，植被稀少，甚至没有，而且降雨量也小，所以植被指数等级低； 第四，鲁西地区，即济宁，菏泽，枣庄、德州、聊城等地，地势平坦，适宜机械化生产作业，因而主要植被以农作物为主，森林覆盖率低，因此植被指数受季节、农作物的种植模式影响比较大，主要是中低植被覆盖。 第五，鲁中地区，泰安地区，由于泰山风景区的良好植被覆盖，这地区的植被指数值较高，另外包括济南、潍坊、淄博等地，由于城市化的影响，植被有较多的人工痕迹，所以其植被指数值在图上表现较低。 总结以上MODIS-NDVI数据特点，结合山东省的植被特点，可以将MODIS-NDVI反映植被指数规律归纳下： 1) 无植被区域，如黄河入海口以及靠近海岸地带，MODIS-NDVI值小，而且变化小。 2) 高植被覆盖区，鲁南地区以及鲁西北地区，MODIS-NDVI值大，对于常绿树木生长区等四季无明显变化的区域，MODIS-NDVI的变化也小。 通过以上分析，充分的说明了MODIS-NDVI植被指数不仅反映了不同植被种类的差异，而且也反映了同种植被不同生长期的差异，充分的说明了MODIS-NDVI植被指数模型的科学性。因此，不仅可以利用MODIS-NDVI植被指数对不同的植被种类进行监测，而且还可以利用MODIS-NDVI对同种植被的不同生长期变化进行监测，通过这些检测，再结合当年的气候变化状况，可以对当年的洪涝、干旱等自然灾害进行提早的监测和预防，从而降低人力物力的损失。 植被指数变化与植被覆盖度变化是密切相关的。而植被覆盖度的时空变化主要是由于气候波动、人为活动引起。由于收集到的资料有限，本文仅对气候、农作物及森林覆盖率与植被指数的关系进行了讨论。