基于NDVI的仁壽縣土地覆被變化及驅(qū)動(dòng)力探討

摘 要：人類正在以一種空前的幅度、規(guī)模和速度進(jìn)行著各種方式的土地利用，從而導(dǎo)致土地覆被迅速地發(fā)生變化，局部環(huán)境不斷地發(fā)生變化。為此本文基于NDVI對(duì)仁壽縣的土地覆被變化及驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行探討為眉山市仁壽縣的土地科學(xué)合理利用提供一定的理論參考，以期為仁壽縣的發(fā)展起到比較積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：NDVI；土地利用/覆被；驅(qū)動(dòng)力；仁壽縣

1.研究區(qū)概況

仁壽縣位于四川省眉山市。位于眉山市區(qū)東南34.32千米，成都北面50千米，資陽(yáng)對(duì)面70千米，樂(lè)山以南80千米。它位于東經(jīng)103°55′-104°30′、北緯29°40′-30°20′。成赤高速公路、天府仁壽大道、213國(guó)道、紅星路南延伸線、沾化路南延伸線五條主要公路將直達(dá)成都。天府大道是世界一流城市的中軸線，寬180米，直達(dá)縣城，成都三環(huán)和眉資高速公路橫穿全境。幅員面積2609.28平方公里。

2.研究方法

歸一化植被指數(shù)（NDVI）是目前最為常用的表征植被狀況的指標(biāo)，[1][2][3]如果NDVI大說(shuō)明植被生長(zhǎng)狀況良好，NDVI小則反映出植被發(fā)育較差。[4][5]它與植被覆蓋度、生物量、葉面積指數(shù)、土地利用等密切相關(guān)。[6][7]

2.1歸一化植被指數(shù)（NDVI）提取

NDVI計(jì)算公式：

NDVI=（IR-R）/（IR+R） （2-1）

其中，IR代表近紅外波段反射值，R代表紅外波段反射值。

2.2植被覆蓋度（VFC）遙感估算模型

VFC=（NDVI-NDVIsoil）/（NDVIveg-NDVIsoil） （2-2）

其中，NDVIveg代表完全被植被覆蓋的像元的NDVI值，NDVIsoil代表沒(méi)有植被覆蓋或完全裸露的土壤的NDVI值。兩個(gè)值的計(jì)算公式為：

NDVIsoil=（VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax）/（VFCmax- VFCmin） （2-3）

NDVIveg=[（1- VFCmin）* NDVImax-（1- VFCmax）* NDVImin]/（VFCmax- VFCmin） （2-4）

3.數(shù)據(jù)處理分析

根據(jù)土地利用類型，分析了仁壽縣遙感影像的NDVI，并對(duì)Landsat影像進(jìn)行一系列預(yù)處理、NDVI運(yùn)算、植被覆蓋度的遙感估算模型，并采用類比法比較跨度三十年的四個(gè)年份遙感處理數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.1土地利用情況的變化分析

在ENVI中用經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理的2017年裁剪影像進(jìn)行監(jiān)督分類，并在ArcGIS中處理導(dǎo)出各類用地面積。

3.2仁壽縣中高植被覆蓋情況

結(jié)合以上4個(gè)年份的數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析可知：從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積變化很小，而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積有明顯的增加。

4.仁壽縣土地覆被變化驅(qū)動(dòng)力的分析與探討

4.1自然因素

仁壽縣冬干春旱，夏秋多雨。該縣年平均溫度17.3攝氏度，平均降雨量為1018.7毫米，熱量豐富，全年無(wú)霜期310天，平均日照時(shí)數(shù)1196.6小時(shí)，日照少，降水適中，無(wú)霜期長(zhǎng)，屬四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。

4.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素

截止2005年底，仁壽縣第一產(chǎn)業(yè)增加值280千萬(wàn)元，第二產(chǎn)業(yè)增加值295千萬(wàn)元，第三產(chǎn)業(yè)增加值245千萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)區(qū)域生產(chǎn)總值82億元，產(chǎn)業(yè)比重結(jié)構(gòu)由上年35.4：31.9：32.7調(diào)整為34：31.9：32.7，三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)均衡化現(xiàn)象，在區(qū)域GDP中所占比重相對(duì)平均。工業(yè)已成為主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，但農(nóng)業(yè)比重較大，二、三產(chǎn)業(yè)比重較低，縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)不明顯。全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額達(dá)312.6千萬(wàn)元，財(cái)政收入達(dá)27.1千萬(wàn)元。全縣糧食總產(chǎn)達(dá)到79.09萬(wàn)噸（15.82億元），占全省首位；肉類總產(chǎn)量為12.89萬(wàn)噸，居全省第四位，是四川省糧食肉類生產(chǎn)大縣。全縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（人均GDP）在全省18個(gè)百萬(wàn)人口大縣中排名第六。

4.3分析探討仁壽縣的土地覆被變化驅(qū)動(dòng)力

根據(jù)四個(gè)年份的高植被覆蓋情況可知：從1988年到2007年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積變化很小，而從2007年到2017年仁壽縣的植被覆蓋區(qū)域面積有明顯的增加。

仁壽縣在過(guò)去的30年里面，其中1988年-2005年期間，由于缺乏系統(tǒng)的縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃，對(duì)仁壽縣的管理相對(duì)緩慢，所以從NDVI數(shù)據(jù)的處理分析結(jié)果顯示土地覆被變化較小；2006-2017年期間，政府越發(fā)重視環(huán)境問(wèn)題、基本農(nóng)田以及規(guī)劃思維，所以出臺(tái)了《2006年-2017年四川省仁壽縣土地利用總體規(guī)劃》，使得對(duì)仁壽縣的發(fā)展起到了極大地推動(dòng)作用。采取了一系列的退耕還林、退耕還草、土地整理等措施，所以2007-2017年NDVI數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果顯示，土地覆被變化比較明顯。

綜合分析與探討，自然因素對(duì)1988年-2005年期間仁壽縣土地覆被變化的影像已經(jīng)比較固定，所以土地覆被變化比較小；然而社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)2006 -2017年期間仁壽縣土地覆被變化的影響就比較明顯，因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)因素，使得此期間的縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃發(fā)生較大的變化。

5.對(duì)今后仁壽縣發(fā)展的合理化建議

仁壽縣的發(fā)展要結(jié)合仁壽縣本身的基本情況，在統(tǒng)籌規(guī)劃的情況下正確把握資源配置與科學(xué)發(fā)展的密切聯(lián)系，積極探索土地利用新模式，妥善處理保護(hù)耕地與保障發(fā)展的關(guān)系，盡可能做到土地的科學(xué)合理利用。我提出以下建議：

（1）仁壽縣雖然已經(jīng)形成許多枇杷、糧油等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，但仍需要擴(kuò)大和增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，為農(nóng)業(yè)的商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）仁壽縣人口160萬(wàn)，是全省第一人口大縣和勞動(dòng)力大縣，需要合理配置使用勞動(dòng)力資源。

（3）仁壽縣“三農(nóng)問(wèn)題”比較突出，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，農(nóng)村居民點(diǎn)比較分散，農(nóng)民知識(shí)水平普遍較低，所以對(duì)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化操作理解學(xué)習(xí)還有待加強(qiáng)。

（4）逐步完善基礎(chǔ)設(shè)施，交通方面應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)村村通路、家家通路，農(nóng)民的機(jī)械化農(nóng)具也應(yīng)加大投入使用。

（5）協(xié)調(diào)城市化與耕地占用，如何保證耕地紅線不動(dòng)搖是一個(gè)大的底線問(wèn)題，后備資源的補(bǔ)充能力顯得尤為嚴(yán)峻，耕地的占補(bǔ)平衡從質(zhì)量上的平衡來(lái)說(shuō)比較難以實(shí)現(xiàn)。

（6）應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)土地利用方式的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)土地利用的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

趙姍（1996.10-），女，河南省三門峽市靈寶市人，大三本科在讀；單位：成都理工大學(xué)，研究方向：土地資源管理