PAGE基于MODISNDVI數(shù)據(jù)的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特征分析案例摘要本文運(yùn)用ArcGIS研究?jī)?nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特征，通過(guò)分析2000年、2005年、2010年、2015年這四個(gè)年份的MODISNDVI數(shù)據(jù)的變化情況，進(jìn)行做差分析得到三組根據(jù)大于零，小于零分為兩類結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行時(shí)間空間上的分析得出內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的植被特征變化情況。分析發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被分布情況呈逐年變好的態(tài)勢(shì)。關(guān)鍵詞：農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特征NDVI目錄1前言 51.1研究的目的和研究意義 51.2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 61.3研究?jī)?nèi)容與研究方法 61.3.1研究?jī)?nèi)容 71.3.2研究方法與技術(shù)路線 92研究區(qū)概況 92.1地理區(qū)位 92.2自然狀況 92.3區(qū)位狀況 93.應(yīng)用原理 103.1NDVI 103.2差值分析 104數(shù)據(jù)處理 114.1數(shù)據(jù)來(lái)源 114.2處理數(shù)據(jù) 115.結(jié)論與討論 135.1結(jié)論 145.2討論 15致謝 17參考文獻(xiàn) 181.前言我國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)北起大興安嶺南麓呼倫貝爾市，向西南延伸，經(jīng)冀北、晉北至陜北、寧夏北部，直至鄂爾多斯高原，是由半濕潤(rùn)區(qū)向半干旱區(qū)過(guò)渡的廣闊地帶。北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶是指我國(guó)北方半濕潤(rùn)農(nóng)區(qū)向干旱半干旱牧區(qū)的過(guò)渡地帶。北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演變形成的，是自然因素與人為干預(yù)因素共同作用的結(jié)果。北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)地處東亞季風(fēng)與西北大陸氣候的交匯帶，而季風(fēng)氣候的特點(diǎn)之一是年際間波動(dòng)性很大，因此，該地區(qū)降水量少，年際變化大，干旱和風(fēng)沙天氣頻發(fā)。從地理歷史角度看，農(nóng)耕與游牧交替消長(zhǎng)，逐漸形成犬牙交錯(cuò)的格局，農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)在中國(guó)北方的形成完全是一種以人文因素起主要作用的獨(dú)特現(xiàn)象，形成了我國(guó)獨(dú)特的、復(fù)雜的北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)。1.1研究目的和意義NDVI檢測(cè)植被生長(zhǎng)狀況、植被覆蓋度，消除部分輻射誤差。NDVI可以反映植物冠層的背景效應(yīng)，如土壤、潮濕地面、積雪、枯葉、粗糙度等，與植被覆蓋度有關(guān)。多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演植被指數(shù)(NDVI)是地理國(guó)情監(jiān)測(cè)云平臺(tái)推出的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)系列產(chǎn)品之一。我國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)北起大興安嶺南麓呼倫貝爾市，向西南延伸，經(jīng)冀北、晉北至陜北、寧夏北部，直至鄂爾多斯高原，是由半濕潤(rùn)區(qū)向半干旱區(qū)過(guò)渡的廣闊地帶。北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶是指我國(guó)北方半濕潤(rùn)農(nóng)區(qū)向干旱半干旱牧區(qū)的過(guò)渡地帶。北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演變形成的，是自然因素與人為干預(yù)因素共同作用的結(jié)果。北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)地處東亞季風(fēng)與西北大陸氣候的交匯帶，而季風(fēng)氣候的特點(diǎn)之一是年際間波動(dòng)性很大，因此，該地區(qū)降水量少，年際變化大，干旱和風(fēng)沙天氣頻發(fā)。從地理歷史角度看，農(nóng)耕與游牧交替消長(zhǎng)，逐漸形成犬牙交錯(cuò)的格局，農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)在中國(guó)北方的形成完全是一種以人文因素起主要作用的獨(dú)特現(xiàn)象，形成了我國(guó)獨(dú)特的、復(fù)雜的北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)。內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)作為我國(guó)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的重要組成部分，起著不可忽視的重要作用，植被在全球及區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化中起著“指示器”的作用【1】。近年來(lái)，隨著城市發(fā)展及人類活動(dòng)的加劇，植被退化造成的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，植被退化及恢復(fù)問(wèn)題受到了各國(guó)政府及學(xué)術(shù)界的關(guān)注。及時(shí)準(zhǔn)確地獲取地表植被特征變化信息，對(duì)于揭示地表植被時(shí)空變化規(guī)律和評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化具有重要的指導(dǎo)意義有助于了解地區(qū)發(fā)展時(shí)空變化對(duì)生態(tài)環(huán)境變化的影響，對(duì)于加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)具有很大的幫助。內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的植被特征變化值得我們重視。植被指數(shù)可以作為一個(gè)重要的指標(biāo)，直觀地反映地表植被特征和植被覆蓋信息變化。衛(wèi)星遙感技術(shù)可以大范圍獲取地表植被覆蓋及其變化信息，為研究地表覆蓋時(shí)空變化規(guī)律提供了便捷的途徑。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)植被指數(shù)的時(shí)空變化特征及其與氣候因子之間的相互關(guān)系開(kāi)展了廣泛的研究【2】本文將通過(guò)NDVI對(duì)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特征進(jìn)行分析。1.2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究關(guān)于NDVI數(shù)據(jù)地表植被覆蓋變化時(shí)，都從不同時(shí)空維度上著手【3】。關(guān)于植被覆蓋變化趨勢(shì)的深入研究是建立在NDVI數(shù)據(jù)的持續(xù)累積的基礎(chǔ)之上。Myneni等基于GIMMIS和Pathfinder兩種AVHRRNDVI數(shù)據(jù)產(chǎn)品對(duì)植被覆蓋變化進(jìn)行了首次半球尺度研究【4】。結(jié)果顯示，在1981-1991年期間，植被覆蓋趨勢(shì)整體表現(xiàn)為增加，并且北半球的植被生長(zhǎng)季有所延長(zhǎng)，而45°-75°N內(nèi)的植被覆蓋增加尤為明顯?；诖?，Bogaert等人發(fā)現(xiàn)，從1981年到1999年18年里，歐亞大陸的NDVI時(shí)空尺度上均有明顯的增加【5】。而北美地區(qū)則不同，空間上，北美地區(qū)NDVI數(shù)據(jù)增長(zhǎng)顯得破碎化；時(shí)間上同時(shí)具有短期和長(zhǎng)期的增長(zhǎng)變化。和上述結(jié)果有所不同的是，Liu認(rèn)為，近30年地上植被覆蓋一般會(huì)經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)期：NDVI數(shù)據(jù)在1982-1995年和2005-2012年這兩個(gè)時(shí)間段呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，在1995-2004年間呈現(xiàn)出減小趨勢(shì)【6】。我國(guó)學(xué)者相對(duì)國(guó)外學(xué)者而言，關(guān)于使用遙感的手段對(duì)植被覆蓋變化的研究開(kāi)始的比較晚。符淙斌等人是最早對(duì)整個(gè)中國(guó)大陸遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行植被覆蓋變化研究的一批研究員，主要工作是采用1988年10月31號(hào)到1989年10月29號(hào)的AVHRR遙感數(shù)據(jù)研究我國(guó)植被-氣候的相互作用情況，探討了植被-氣候在不同典型地區(qū)的表現(xiàn)形態(tài)【7】；各個(gè)地區(qū)植被覆蓋變化有一些差異，某些沿海地區(qū)NDVI數(shù)據(jù)表現(xiàn)出了負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為了研究中國(guó)區(qū)域內(nèi)植被覆蓋的長(zhǎng)期變化，劉憲鋒等融合了GIMMS和MODISNDVI，得到了1982-2012年的NDVI數(shù)據(jù)【8】；分析結(jié)果顯示，在1982-2012年共計(jì)30年的時(shí)間里，我國(guó)植被NDVI整體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，但是增勢(shì)緩慢（增速為0.2%/10a），同時(shí)，植被覆蓋的增加存在著兩個(gè)階段，也就是1982-1997年以及1997-2012年，增速分別是1.2%和0.6%/10a【9】。王茜等同樣研究了中國(guó)1982-2012年的植被覆蓋變化，使用的是更新的GIMMS3g數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示全國(guó)平均年NDVI增率是0.0003，比劉憲鋒等學(xué)者2015年的結(jié)果略高，出現(xiàn)不同的原因可能是采用的NDVI數(shù)據(jù)不同【10】。從總體上看，近30多年以來(lái)，植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化與北半球的整體植被覆蓋變化基本一致，但是存在著比較大的時(shí)空差異。隨著對(duì)我國(guó)農(nóng)牧交錯(cuò)帶研究的不斷深入，農(nóng)牧交錯(cuò)帶中存在的草原退化、水土流失、土地沙化等生態(tài)問(wèn)題引起了學(xué)者們的重視。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)過(guò)眾多專家學(xué)者地持續(xù)研究，農(nóng)牧交錯(cuò)帶的研究在地理、土地利用、農(nóng)業(yè)發(fā)展等方面都取得一定的成果。在氣候研究方面，周廣勝等學(xué)者認(rèn)為農(nóng)牧交錯(cuò)帶的氣候干旱寒冷，農(nóng)牧生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱【11】。在植被研究方面，左小安等學(xué)者認(rèn)為植被的變化與自然環(huán)境的變化和農(nóng)牧業(yè)土地利用方式的變化有著密切的關(guān)系【12】。在土地利用方面，史培軍等學(xué)者認(rèn)為農(nóng)牧交錯(cuò)帶不是獨(dú)立的，是自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)共同作用的產(chǎn)物，由不同的自然生態(tài)氣候和人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)共同作用生，主張從不同的地域特征出發(fā)協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，并在保障生態(tài)安全的條件下提出了優(yōu)化北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地利用格局，建立安全的土地利用體系【13】。在生態(tài)建設(shè)方面，東梅等學(xué)者認(rèn)為農(nóng)牧交錯(cuò)帶的生態(tài)較為脆弱，在發(fā)展其經(jīng)濟(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合退耕還林還草工程實(shí)施態(tài)移民政策，避免生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化，為農(nóng)牧交錯(cuò)帶在保證生態(tài)平衡的條件下發(fā)展經(jīng)濟(jì)提供了思路【14】；陳建華等學(xué)者通過(guò)借鑒、總結(jié)國(guó)內(nèi)外農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和可持續(xù)發(fā)展的典型模式，認(rèn)為應(yīng)該使用適應(yīng)農(nóng)牧交錯(cuò)帶的生態(tài)治理技術(shù)、農(nóng)牧業(yè)技術(shù)和林草業(yè)技術(shù)，從而促進(jìn)農(nóng)牧交錯(cuò)帶的可持續(xù)發(fā)展【15】。學(xué)者葉佳琦通過(guò)對(duì)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的重新界定和對(duì)其區(qū)域分異規(guī)律的研究，認(rèn)為北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶在空間上并不連續(xù)，而是被分為東北和西南兩個(gè)部區(qū)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)東北部區(qū)逐年呈現(xiàn)農(nóng)進(jìn)牧退的趨勢(shì)【16】。1.3研究?jī)?nèi)容與研究方法1.3.1研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)草地草原植被分布及其變化特征，基于ndvi對(duì)2000年、2005年、2010年、2015年、四個(gè)時(shí)間段的植被時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行分析。1.3.2研究方法及技術(shù)路線(1)文獻(xiàn)研究法：通過(guò)廣泛收集閱讀文獻(xiàn)資料，對(duì)植被特征分析的相關(guān)理論如生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論、生態(tài)農(nóng)業(yè)理論等諸國(guó)內(nèi)外前沿進(jìn)行歸納和總結(jié)。掌握植被特征分析領(lǐng)域研究的最新動(dòng)態(tài)，為本文研究奠定理論基礎(chǔ)。(2)實(shí)證研究法：通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特征方面歷史資料的研究以及實(shí)地訪談和觀察，發(fā)掘內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被特特征。（3）技術(shù)應(yīng)用及分析：收集內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得NDVI數(shù)據(jù)，以通過(guò)ArcGIS在內(nèi)蒙古區(qū)劃圖中裁剪出內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，利用ArcGIS軟件分析內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)2000年、2005年、2010年、2015年四年中兩兩年份間的NDVI差值，進(jìn)行植被特征分析。（4）技術(shù)路線：2研究區(qū)域概況2.1地理區(qū)位內(nèi)蒙古農(nóng)牧交叉地區(qū)所在位置的經(jīng)緯度范圍是39°35′-45°15′N，109°36′-120°52′E。其位于內(nèi)蒙古的東南部，包含51個(gè)旗、縣、區(qū)，占整個(gè)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的總面積的26.69%，占整個(gè)黃土高原總面積的27.78%，地處于我國(guó)華北地區(qū)，內(nèi)蒙古中南部，與山西省、河北省、遼寧省接壤。2.2自然資源（1）地形地形地貌：以農(nóng)用地面為主，占土地總面積的82.92%，山地、高原、丘陵、平原交錯(cuò)分布。中東部地區(qū)地勢(shì)稍低且地形較為平坦，西北地形起伏較大，地貌除西部鄂爾多斯高原外，主要以黃土塬為主，溝壑眾多。（2）氣候水文植被內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)帶屬于典型的溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候，每年的平均降水?dāng)?shù)量約為300-450mm，重點(diǎn)是匯集在6-9月份之間，降水量從東往西呈不斷減少的趨勢(shì)。每年的平均溫度處于1.5-3.7℃之間。區(qū)域內(nèi)部含水量充足，水量歸屬于黃河、灤河以及西遼河等水系，河流面積約7.84萬(wàn)公頃，內(nèi)陸湖泊面積約4.83萬(wàn)公頃。土壤類別重點(diǎn)包括風(fēng)沙類土、棕鈣類土以及栗鈣類土等等。擁有的植被類別也多種多樣，主要類別是荒漠草原類、山地草甸類以及森林灌叢類等。2.3區(qū)位情況農(nóng)牧交錯(cuò)帶是游牧畜牧業(yè)與農(nóng)耕種植業(yè)之間交叉地帶又稱半農(nóng)半牧帶，這兩種地帶的自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)不同卻又交匯存在，由于游牧生產(chǎn)方式隨著資源和環(huán)境而不斷遷移的特點(diǎn)，內(nèi)蒙古地區(qū)的農(nóng)牧交錯(cuò)地帶也經(jīng)歷了南北位移，而內(nèi)蒙古大部份的農(nóng)牧交錯(cuò)帶處于省內(nèi)和本省與其它臨近省份的交界處。內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)帶在自然環(huán)境和人為因素的共通作用下經(jīng)歷了不斷的變遷，農(nóng)牧交錯(cuò)帶具備不同的生產(chǎn)方式和自然生態(tài)環(huán)境類型，屬于典型的大陸型干旱半干旱氣候，交錯(cuò)帶北區(qū)多以廣闊的草原為主，因北方氣候干冷，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模農(nóng)作物種植，江水少，而南部則恰恰相反，降雨量相對(duì)較多，氣候也比較適合農(nóng)業(yè)種植也的大規(guī)模發(fā)展。因此，北方一般都是少數(shù)民族聚居地，而南方則是漢族為主的聚居地。北方少數(shù)民族發(fā)展游牧業(yè)，南方則長(zhǎng)期形成了精耕細(xì)作的農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)類型【17】。我國(guó)大多數(shù)農(nóng)牧交錯(cuò)帶位于內(nèi)蒙古境內(nèi)和內(nèi)蒙古與周邊臨近的地區(qū)。內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)帶的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程是不同經(jīng)濟(jì)形態(tài)的變化過(guò)程，之后出現(xiàn)的草地畜牧業(yè)作為蒙古族的主要的經(jīng)濟(jì)形態(tài)延續(xù)至今【18】。生活中對(duì)水體、樹(shù)木以及野生動(dòng)物的保護(hù)意識(shí)也比較強(qiáng)，而且在狩獵時(shí)也有相關(guān)的時(shí)間、目的和對(duì)象的規(guī)劃與管理，對(duì)草地資源的保護(hù)。圖中一些地方并不屬于內(nèi)蒙古行政區(qū)劃，但我們?yōu)榱藢?duì)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的研究更充分故將其包含進(jìn)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)進(jìn)行研究。圖SEQ圖\*ARABIC1內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)行政區(qū)劃圖圖SEQ圖\*ARABIC2內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)分布圖3技術(shù)原理3.1歸一化植被指數(shù)(NormalizedDifferenceVegeta-tionIndex，NDVI)作為植被生長(zhǎng)及覆蓋的最佳指示因子，可以良好地反映植被分布特征及變化，是評(píng)價(jià)地區(qū)生態(tài)環(huán)境發(fā)展的重要指標(biāo)之，通過(guò)衛(wèi)星遙感手段對(duì)植被和氣象因子進(jìn)行持續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，利用NDVI、標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)和標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)等量化指標(biāo)，分析不同尺度上的植被水文響應(yīng)，為揭示陸表生態(tài)環(huán)境特征提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持和研究手段．歸一化植被指數(shù)全稱是歸一化差異植被指數(shù)（NDVI），它的計(jì)算方式是近紅外波段和紅光波段之差與和作比值。取值范圍在-1到1之間。數(shù)值越小說(shuō)明地表植被覆蓋的越差，裸地和巖石的NDVI約等于0。3.2做差分析選取的任兩個(gè)年份間植被NDVI數(shù)據(jù)做差，差值能很好的表示在這一時(shí)間差內(nèi)，某地區(qū)植被變化程度。4數(shù)據(jù)處理4.1數(shù)據(jù)來(lái)源2000年、2005年、2010年、2015年的內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)ndvi數(shù)據(jù)來(lái)源于中科院的中國(guó)合成數(shù)據(jù)，合成數(shù)據(jù)基于MODIS，分辨率為500m×500m。地理空間數(shù)據(jù)云：是由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心科學(xué)數(shù)據(jù)中心建設(shè)并運(yùn)行維護(hù)的集數(shù)據(jù)檢索、產(chǎn)品檢索、高級(jí)檢索和定位檢索于一體的專業(yè)服務(wù)平臺(tái)，主要面向中國(guó)科學(xué)院及國(guó)家的科學(xué)研究需求，逐漸引進(jìn)當(dāng)今國(guó)際上不同領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)際數(shù)據(jù)資源，并對(duì)其進(jìn)行加工、整理、集成，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中式公開(kāi)服務(wù)、在線計(jì)算以及由數(shù)據(jù)專員支持的委托查詢、數(shù)據(jù)傳遞通道等特色服務(wù)。MODIS：MODIS傳感器的全稱為中分辨率成像光譜儀（moderate-resolutionimagingspectroradiometer）,主要搭載在Terra和Aqua星上。MODIS是當(dāng)前世界上新一代“圖譜合一”的光學(xué)遙感儀器，有36個(gè)離散光譜波段，光譜范圍寬，從0.4微米（可見(jiàn)光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。MODIS的多波段數(shù)據(jù)可以同時(shí)提供反映陸地表面狀況、云邊界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化學(xué)、大氣中水汽、氣溶膠、地表溫度、云頂溫度、大氣溫度、臭氧和云頂高度等特征的信息?？捎糜趯?duì)地表、生物圈、固態(tài)地球、大氣和海洋進(jìn)行長(zhǎng)期全球觀測(cè)。中分辨率成像光譜儀（MODIS）最大空間分辨率可達(dá)250米，掃描寬度2330公里。MODIS是CZCS、AVHRR、HIRS和TM等儀器的繼續(xù)。MODIS是被動(dòng)式成像分光輻射計(jì)。共有490個(gè)探測(cè)器，分布在36個(gè)光譜波段，從0.4微米（可見(jiàn)光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。MODIS儀器的地面分辨率為250m、500m和1000m，掃描寬度為2330km。在對(duì)地觀測(cè)過(guò)程中，每秒可同時(shí)獲得11兆比特的來(lái)自大氣、海洋和陸地表面信息，日或每?jī)扇湛色@取一次全球觀測(cè)數(shù)據(jù)4.2數(shù)據(jù)處理做差分析（1）2005年與2000年做差分析：打開(kāi)arcgis，導(dǎo)入NDVI2000_7LBT.tif和NDVI2005_7LBT.tif數(shù)據(jù)，打開(kāi)工具箱點(diǎn)擊spatialanalyst-地圖代數(shù)-柵格計(jì)算器，輸入“NDVI2005_7LBT.tif-NDVI2000_7LBT.tif”進(jìn)行做差計(jì)算存放路徑為E:\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\05-00.tif。得到值域?yàn)閇-0.705335,0.75432]。輸入“NDVI2010_7LBT.tif-NDVI2005_7LBT.tif”進(jìn)行做差計(jì)算存放路徑為E:\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\10-05.tif。得到值域?yàn)閇-0.633228,0.76757]。輸入“NDVI2015_7LBT.tif-NDVI2010_7LBT.tif”進(jìn)行做差計(jì)算存放路徑為E:\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)\15-10.tif。得到值域?yàn)閇-0.824793,0.70829]。2000-2005,2005-2010,2010-2015兩兩年做差分析分別如圖4，圖5，圖6。圖SEQ圖\*ARABIC3做差分析步驟圖SEQ圖\*ARABIC42000-2005做差分析圖SEQ圖\*ARABIC52005-2010做差分析圖SEQ圖\*ARABIC62010-2015做差分析重分類打開(kāi)工具箱點(diǎn)擊spatialanalyst-重分類-重分類，輸入柵格為05-00.tif。點(diǎn)擊分類，類別為2，中間界限定義為0，將小于0的歸為一類，大于0的歸為一類。2000-2005新值1代表[-0.705335,0],新值2代表[0,0.75432],輸出名稱為05-00_recl.tif。2005-2010新值1代表[-0.633228,0]新值2代表[0,0.76757],2010-2015新值1代表[-0.824793,0]，新值2代表[0,0.70829]。分別得到圖10，圖11，圖12.圖SEQ圖\*ARABIC7重分類步驟1圖SEQ圖\*ARABIC8重分類步驟2圖SEQ圖\*ARABIC9重分類步驟3圖SEQ圖\*ARABIC102000-2005重分類圖SEQ圖\*ARABIC112005-2010重分類圖SEQ圖\*ARABIC122010-2015重分類轉(zhuǎn)為矢量化打開(kāi)工具箱-由柵格轉(zhuǎn)出-柵格轉(zhuǎn)面，選擇05-00_recl.tif，默認(rèn)輸出路徑，得到矢量化后的數(shù)據(jù)。分別得到圖14，圖15，圖16。圖SEQ圖\*ARABIC13矢量化步驟圖SEQ圖\*ARABIC142000-2005矢量化圖SEQ圖\*ARABIC152005-2010矢量化圖SEQ圖\*ARABIC162010-2015矢量化符號(hào)化與內(nèi)蒙古縣界區(qū)劃進(jìn)行裁剪打開(kāi)工具箱-分析工具-提取分析-裁剪，劃分區(qū)劃屬性，打開(kāi)標(biāo)注要素，得到符號(hào)化數(shù)據(jù)。右擊點(diǎn)擊屬性-符號(hào)系統(tǒng)-類別-唯一值-值字段-gridcode，添加所有值，更改顏色。分別得到圖19，圖20，圖21。圖SEQ圖\*ARABIC17裁剪步驟圖SEQ圖\*ARABIC18編輯步驟圖SEQ圖\*ARABIC192000-2005符號(hào)化圖SEQ圖\*ARABIC202005-2010符號(hào)化圖SEQ圖\*ARABIC212010-2015符號(hào)化統(tǒng)計(jì)分析對(duì)2000-2005年，2005-2010年，2010-2015年三個(gè)時(shí)間段內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被指數(shù)變化情況進(jìn)行面積分析，兩兩年間相比較，大于零的為植被情況變好，小于零的為植被情況變差。表SEQ表\*ARABIC12000-2015NDVI范圍值年份NDVI值范圍20000.995649-0.05050720050.999326-0.039806220100.999281-0.082857620150.999469-0.0767923表SEQ表\*ARABIC22000-2015NDVI做差分析值年份NDVI差值范圍2000-2005-0.705335-0.754322005-2010-0.633228-0.767572010-2015-0.824793-0.70829結(jié)論與討論5.1結(jié)論本文運(yùn)用ArcGis10.6對(duì)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被指數(shù)ndvi進(jìn)行做差分析通過(guò)重分類，矢量化得到直觀的數(shù)據(jù)，根據(jù)做差分析的結(jié)果分為大于0，小于0兩類，大于0的部分為植被情況變好，小于0的情況為植被情況變差，可以直觀的看到植被指數(shù)的變化情況。將內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)與內(nèi)蒙古行政區(qū)劃相結(jié)合得到圖22，圖23，圖24。并進(jìn)行相關(guān)分析。圖SEQ圖\*ARABIC222000-2005內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)總圖2000年-2005年，NDVI的數(shù)值均大于零，最高為0.999326最低為0.0398062。數(shù)值越接近0，說(shuō)明地面的植被健康狀況越差，數(shù)值越接近1，說(shuō)明植被狀況越好，故2010年～2015年內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的地面基本沒(méi)有裸地和巖石植被覆蓋度較高，通過(guò)做差分析得到的數(shù)據(jù)為[-0.705335-0.75432]。我們將數(shù)值分為大于0和小于0兩組，大于0則說(shuō)明植被分布較上個(gè)時(shí)期的狀況好，植被健康狀況好；相反小于0說(shuō)明植被覆蓋分布較上個(gè)時(shí)期的狀況差，植被健康狀況差。2000-2005年新值1代表[-0.705335,0],新值2代表[0,0.75432],我們按大于0和小于0分為兩類，從圖中我們可以明顯看出2000-2005五年內(nèi)以沽源縣，赤城縣為界東西部地區(qū)具有明顯差異沽源縣、赤城縣以東地區(qū)，僅有零星地區(qū)植被健康程度變差，如隆化縣、顧場(chǎng)縣、開(kāi)魯縣，其中內(nèi)蒙古東北部地區(qū)烏蘭浩特市、扎蘭屯市、扎賚特旗植被健康有明顯變差，赤峰市內(nèi)植被健康有明顯變好的趨勢(shì)，整體東部地區(qū)植被特征呈變好的趨勢(shì)。沽源縣、赤城縣以西，整體植被健康呈變差的趨勢(shì)，其中太仆寺縣、康?？h、商都縣、集寧市、武川縣、固陽(yáng)縣一線以北整體呈植被健康明顯變差趨勢(shì)，和林格爾縣、呼和浩特市、土默特左旗有零星變好的趨勢(shì)，準(zhǔn)格爾旗有明顯變好的趨勢(shì)，但整體西部地區(qū)植被特征呈變差的趨勢(shì)。，整體呈東部植健康程度好，西部植被健康程度差的態(tài)勢(shì)。內(nèi)蒙古植被自西向東分布規(guī)律大致為：森林-森林草原-草原-荒漠草原-荒漠。內(nèi)蒙古的降水為自西向東減少。所以我認(rèn)為內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的植被健康變化一定程度上受區(qū)位，地形，降水等因素的影響，還有西部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，可能存在大力開(kāi)發(fā)礦場(chǎng)資源發(fā)展經(jīng)濟(jì)，破壞了植被，忽視了對(duì)植被的保護(hù)，導(dǎo)致植被健康變差。而東部地區(qū)可以看出對(duì)植被的保護(hù)做得很好。圖SEQ圖\*ARABIC232005-2010內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)總圖2005年-2010年，NDVI的數(shù)值均大于零，最高為0.999326最低為0.0398062。數(shù)值越接近0，說(shuō)明地面的植被健康狀況越差，數(shù)值越接近1，說(shuō)明植被狀況越好，故2010年～2015年內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的地面基本沒(méi)有裸地和巖石植被覆蓋度較高，通過(guò)做差分析得到的數(shù)據(jù)為[-0.633228-0.76757]。我們將數(shù)值分為大于0和小于0兩組，大于0則說(shuō)明植被分布較上個(gè)時(shí)期的狀況好，植被健康狀況好；相反小于0說(shuō)明植被覆蓋分布較上個(gè)時(shí)期的狀況差，植被健康狀況差。2000-2005年新值1代表[-0.633228,0],新值2代表[0,0.76757],我們按大于0和小于0分為兩類，從圖中可以看出以沽源縣、赤城縣為界西部地區(qū)卓資縣、集寧市、武川縣植被健康指數(shù)依舊不好，但整體相比2000-2005年有明顯變好的趨勢(shì)，可見(jiàn)西部地區(qū)對(duì)植被保護(hù)的重視程度有所提高。而東部地區(qū)植被健康較2000-2005年明顯變差尤其是翁牛特旗、巴林右旗、巴林左旗、阿魯科爾沁旗、突泉縣、烏蘭浩特市、扎蘭屯市、扎賚特旗植被健康有明顯變差。內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)東南地區(qū)敖漢旗、庫(kù)倫旗等地也均有零星變差。故內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)東部地區(qū)整體植被健康呈變差的趨勢(shì)?？赡苁侨祟惢顒?dòng)，多度放牧等原因?qū)е隆?005-2010期間整體內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被狀況都不是很好，東部地區(qū)植被健康明顯變差，西部地區(qū)有明顯改善。圖SEQ圖\*ARABIC242010-2015內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)總圖2010年-2015年，NDVI的數(shù)值均大于零，最高為0.999469最低為0.0767923。數(shù)值越接近0，說(shuō)明地面的植被健康狀況越差，數(shù)值越接近1，說(shuō)明植被狀況越好，故2010年～2015年內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的地面基本沒(méi)有裸地和巖石植被覆蓋度較高，通過(guò)做差分析得到的數(shù)據(jù)為[-0.824793-0.70829]。我們將數(shù)值分為大于0和小于0兩組，大于0則說(shuō)明植被分布較上個(gè)時(shí)期的狀況好，植被健康狀況好；相反小于0說(shuō)明植被覆蓋分布較上個(gè)時(shí)期的狀況差，植被健康狀況差。可以看出東部地區(qū)相對(duì)2005-2010年有明顯改善尤其是林西縣、巴林右旗、巴林左旗、翁牛特旗植被健康得到很大改善，扎魯特旗、突泉縣、烏蘭浩特市、扎賚特旗也有也有明顯變好，東部地區(qū)整體呈變好的趨勢(shì)，西部地區(qū)豐鎮(zhèn)縣、興和縣、尚義縣、張北縣、商都縣、化德縣、康?？h一線植被健康變差，呼和浩特市、土默特右旗、土默特左旗、烏拉特前旗呈變差的趨勢(shì)，卓資縣、察哈爾右翼明顯變好，內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)整體較2005-2010年間呈變好的趨勢(shì)。可見(jiàn)各地區(qū)均提高了對(duì)植被保護(hù)的重視程度。影響因素：植被健康狀況和分布狀況受自然條件和人為活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，自然條件包括降雨、地形條件，地貌狀況、氣溫等影響因素，內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的地形多樣，有高原、沙地、平原等，指東向西呈森林-森林草原-草原-荒漠草原-荒漠。地勢(shì)西高東低，降水分布不均勻，人為因素的影響如過(guò)度放牧，過(guò)度砍伐，不合理的土地利用，使得植被退化，鹽堿化，水土流失，荒漠化。在進(jìn)行城市化建設(shè)中不可避免的對(duì)植被造成影響，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一些污染企業(yè)不注重環(huán)境的保護(hù)亂排亂放，也會(huì)對(duì)植被造成影響。對(duì)比2000-2005年，2005-2010年，2010-2015年三個(gè)時(shí)間段會(huì)發(fā)現(xiàn)：從時(shí)間上看植被健康在不斷向好的方向發(fā)展。從空間上看西部地區(qū)三個(gè)時(shí)間段的植被健康狀況得到明顯的改善，并且呈逐年變好的趨勢(shì)。東部地區(qū)2005-2010年,2010-2015年的植被健康狀況雖然沒(méi)有2000-2005年好，但我們可以看到也在呈逐年變好的趨勢(shì)。2000-2005年間東部地區(qū)的植被健康程度明顯好于西部地區(qū)。2005-2010年間東部地區(qū)植被狀況明顯變壞，而西部地區(qū)有很好的改善，整體呈西部?jī)?yōu)于東部的態(tài)勢(shì)。2010-2015年間東西部地區(qū)均得到改善，東部地區(qū)改善明顯，整體呈變好的趨勢(shì)?？偟膩?lái)說(shuō)內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的植被特征整體是越來(lái)越好的。5.2討論內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)作為我國(guó)農(nóng)牧區(qū)的重要部分，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要意義，對(duì)于農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)植被的保護(hù)我們需要且必要，而且必須做好。對(duì)此我有幾點(diǎn)建議1：我們要嚴(yán)格保護(hù)耕地，保證18億畝耕地紅線不后退，嚴(yán)防耕地的亂占亂用，實(shí)施保護(hù)性耕作，防止農(nóng)田土壤風(fēng)蝕。2保護(hù)我們的草地，嚴(yán)禁過(guò)度放牧，保障草地環(huán)境良好。3保護(hù)我們的森林，學(xué)習(xí)大興安嶺，將以前的毀林園變成了護(hù)林員，以前的砍樹(shù)人變成了看樹(shù)人，保障森林環(huán)境的良好發(fā)展。以前人們求生存現(xiàn)在人們求生態(tài)，我想隨著生態(tài)理念的深入人心，我們的內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)一定會(huì)越來(lái)越好，將經(jīng)濟(jì)與生態(tài)共同發(fā)展形成合力，相信人不負(fù)青山青山定不負(fù)人。參考文獻(xiàn)1王宗明，張柏，何艷芬，等．吉林省相對(duì)資源承載力動(dòng)態(tài)分析［J］．干旱區(qū)資源與環(huán)境，2004，18(2):5－10．2黃山．福建省土地資源承載力監(jiān)測(cè)預(yù)警研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47(12):83－86，90．3Wang.WangK,ZhangM,vtaL.ImpactsofclimatechangeandhumanactivitiesonvegetationcoverinhillysouthernChina:[J].EcologicalEngineering,2015,81;451-4614蔡宗磊.苗正紅.常雪.等.基于無(wú)人機(jī)大樣方數(shù)據(jù)及國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星反演草地植被覆蓋度方法研究[J7.草地學(xué)報(bào).201],27（5）：1431一14405JeganathanC,DashJ.AtkinsonPM.Remotelysensedtrendsinthephenologyofnorthernhighlatitudeterrestrialvegeta-tion,controllingforlandcoverchangeandvegetationtype[J].RemotesensingofEnvironment,2014,143;154-1706ZoungranaBJB,Conrad(、.ThielM,vtaL.MODISNDVItrendsandfractionallandcoverchangeforimprovedassessmenuofvegetationdegradationinBurkinaFaso,WestAfrica[J]Journ