西辽河流域归一化植被指数与气象因子相关性分析

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2021.03.012

气象与环境学报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (3): 88-93.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.03.012

西辽河流域归一化植被指数与气象因子相关性分析

田宝星^1,²(),刘丹^1,²,宫丽娟^1,²,赵放³,季生太⁴,赵慧颖^1,²,于成龙^1,^2,*()

1. 黑龙江省气象科学研究所, 黑龙江哈尔滨 150030
2. 中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室, 黑龙江哈尔滨 150030
3. 哈尔滨市气象局, 黑龙江哈尔滨 150028
4. 黑龙江省生态气象中心, 黑龙江哈尔滨 150030

收稿日期:2020-09-24 出版日期:2021-06-30 发布日期:1900-01-01
通讯作者: 于成龙 E-mail:bx_tian@163.com;nefuycl@163.com
作者简介:田宝星, 男, 1986年生, 工程师, 主要从事气象服务、应用气象和农业气象研究, E-mail: bx_tian@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(41665007);国家自然科学基金(41165005);国家自然科学基金(31801253);中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室开放研究基金项目(stqx201902);黑龙江省科学基金面上项目(D2018006)

Correlation analysis of NDVI and meteorological factors in the West Liao River Basin

Bao-xing TIAN^1,²(),Dan LIU^1,²,Li-juan GONG^1,²,Fang ZHAO³,Sheng-tai JI⁴,Hui-ying ZHAO^1,²,Cheng-long YU^1,^2,*()

1. Heilongjiang Province Institute of Meteorological Science, Harbin 150030, China
2. Innovation and Opening Laboratory of Regional Eco-Meteorology in Northeast of China Meteorological Administration, Harbin 150030
3. Harbin Meteorological Bureau, Harbin 150028, China
4. Heilongjiang Ecological Meteorological Center, Harbin 150030, China

Received:2020-09-24 Online:2021-06-30 Published:1900-01-01
Contact: Cheng-long YU E-mail:bx_tian@163.com;nefuycl@163.com

摘要/Abstract

摘要：

为了解西辽河流域归一化植被指数(NDVI)的分布规律、变化趋势及对气候变化的响应，利用2000—2018年西辽河流域11个气象站逐日气象资料和MODIS归一化植被指数数据集，通过线性回归和相关分析，探讨了生长季各月NDVI与气象因子的时滞性，以及气象站周围10 km缓冲区内不同植被类型NDVI与气象因子的相关性。结果表明：西辽河流域年平均气温、最高气温、最低气温和降水量均呈上升趋势。NDVI呈上升趋势，植被有所改善，不同植被类型NDVI均呈增加趋势，耕地增加趋势最快，耕地长势受益于农事活动的完善和增进。NDVI空间分布呈现中间低，四周高特点。生长季各月NDVI与降水量存在明显的滞后性，滞后期为1个月；仅8月NDVI与前1个月平均气温和最高气温存在滞后性。不同植被类型NDVI与平均气温、最高气温的相关性密切。耕地NDVI与气象因子的相关性较好。研究结果可为维护西辽河流域生态系统平衡提供参考。

关键词: 气候变化, 植被指数, 生长季, 时滞性

Abstract:

The paper aims to understand the distribution rule and trend change of the normalized difference vegetation index(NDVI) and its response to climate change in the West Liao River Basin.Linear regression and correlation analysis were used to analyze the delay of NDVI and meteorological factors in each month of the growing season, and the correlation between NDVIs of different vegetation types and meteorological factors in the 10 km buffer zone around the meteorological station based on the daily meteorological data of 11 meteorological stations and MODIS normalized difference vegetation index data set from 2000 to 2018.The results showed that the annual temperature, the highest temperature, the lowest temperature, and the precipitation in the West Liao River Basin all saw an uptrend.The NDVI of different vegetation types was on the rise in the West Liao River Basin, and the vegetation was improved.The increased rate of cultivated land was the largest, which benefited from the improvement and promotion of agricultural activities.The spatial distribution of NDVI was characterized by low value in the middle and high value around the West Liao River Basin.NDVI in each month lagged obviously behind precipitation in the growing season with a lag period of one month, only the NDVI in August lagged behind the average and maximum temperatures in the previous month.NDVIs of different vegetation types were closely related to the average and maximum temperatures in the West Liao River Basin.There were better correlations between NDVI of cultivated land and meteorological factors.The results provide a reference for maintaining the balance of the ecosystem in the West Liao River Basin.

Key words: Climate change, NDVI, Growth season, Hysteresis

中图分类号:

Q948

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图/表 7

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表1

表2

参考文献 26

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NDVI	与降水量相关性系数				与平均气温相关性系数
NDVI	当月	前1月	前2月	前3月	当月	前1月	前2月	前3月
5月	0.231	0.384	0.197	0.297	0.145	0.011	0.095	0.128
6月	0.444	0.598^*	0.221	0.247	0.410	0.317	0.076	0.040
7月	0.375	0.675^**	0.262	0.011	0.591^*	0.567^*	0.372	0.113
8月	0.108	0.654^**	0.422	0.084	0.356	0.538^*	0.402	0.292
9月	0.309	0.311	0.424	0.279	0.470	0.194	0.217	0.204

NDVI	与最高气温相关性系数				与最低气温相关性系数
NDVI	当月	前1月	前2月	前3月	当月	前1月	前2月	前3月
5月	0.145	0.004	0.072	0.107	0.206	0.020	0.103	0.123
6月	0.438	0.365	0.076	0.023	0.309	0.173	0.068	0.002
7月	0.656^**	0.598^*	0.378	0.106	0.347	0.310	0.389	0.151
8月	0.400	0.642^**	0.427	0.243	0.175	0.194	0.402	0.126
9月	0.488	0.271	0.293	0.225	0.297	0.042	0.025	0.001

站点	林地				草地				耕地
站点	平均气温	最高气温	最低气温	降水量	平均气温	最高气温	最低气温	降水量	平均气温	最高气温	最低气温	降水量
扎鲁特	0.535^*	0.654^**	0.146	0.603^*	0.490	0.600^*	0.127	0.597^*	0.520^*	0.604^*	0.162	0.639^**
巴林左旗	0.003	0.348	0.529^*	0.302	0.180	0.455	0.316	0.398	0.053	0.417	0.444	0.339
通榆	0.689^**	0.733^**	0.367	0.819^**	0.598^*	0.664^**	0.289	0.793^**	0.645^**	0.716^**	0.310	0.821^**
林西	0.547^*	0.574^*	0.350	0.522^*	0.535^*	0.589^*	0.298	0.588^*	0.601^*	0.580^*	0.421	0.461
开鲁	0.393	0.478	0.083	0.262	0.226	0.325	0.118	0.250	0.228	0.295	0.039	0.045
通辽	0.394	0.517^*	0.201	0.392	0.272	0.397	0.277	0.351	0.282	0.387	0.165	0.390
双辽	0.443	0.506^*	0.281	0.325	0.524^*	0.574^*	0.328	0.325	0.608^*	0.619^*	0.380	0.308
翁牛特旗	0.662^**	0.603^*	0.606^*	0.573^*	0.390	0.395	0.266	0.586^*	0.524^*	0.479	0.431	0.606^*
赤峰	0.687^**	0.645^**	0.713^**	0.012	0.658^**	0.516^*	0.705^**	0.094	0.779^**	0.790^**	0.781^**	0.224
宝国吐	0.712^**	0.689^**	0.649^**	0.582^*	0.643^**	0.631^**	0.585^*	0.562^*	0.644^**	0.625^**	0.570^*	0.587^*
建平	0.727^**	0.677^**	0.586^*	0.366	0.512^*	0.373	0.545^*	0.260	0.638^**	0.546^*	0.581^*	0.265

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