利用EOS/MODIS、LANDSAT/TM和NOAA/AVHRR卫星资料与地面同步观测试验数据,开展MODIS归一化差值植被指数NDVI与AVHRR的NDVI对比分析研究,建立MODIS-NDVI与AVHRR-NDVI的关系,为利用MODIS资料进行西北地区植被长期变化研究奠定基础。研究西北地区大气和土壤背景噪声对NDVI的影响并对增强植被指数EVI消除这些噪声能力进行评估;进行NDVI与EVI对地表植被监测能力的研究,确定适合西北地区不同植被覆盖度下的NDVI和EVI指标;在实验基础上提出适合监测西北地区植被的EVI调节系数,以更精确地监测西北植被状况。本项目研究对利用卫星资料精确提取西北地区植被信息,进行西北地区生态环境长期变化研究具有重要意义;可以为政府部门决策提供科学依据;同时也为与植被指数有关的科研和业务提供有价值的指标。
地面植被光谱和卫星观测资料表明,西北阔叶林、针叶林、高寒草甸、关中农业区MODIS NDVI均有饱和现象发生,MODIS EVI 较NDVI更好地描述了高生物量区植被生长并具有很好的抗大气作用。各类植被AVHRR与MODIS NDVI的季节变化一致,MODIS NDVI略大于AVHRR,二者线性相关极为显著,高寒草甸相关系数最高为0.9757。Terra 和 Aqua MODIS NDVI 季节变化一致,NDVI值接近,总体为Terra NDVI略大于Aqua ,差异在±0.05之内。Terra和Aqua NDVI间存在极显著的相关性,高寒草甸相关系数最高达0.9912。西北植被覆盖基本特征为从东南向西北递减。NDVI与气温和降水均有较好的相关性,气温的相关系数大于降水。近22年间西北植被以增加为主,增加面积为20.5%,分布在西北绿洲及高寒草区,绿洲是NDVI增加最显著的地区,新疆绿洲上升趋势最大,气温升高是这些地区植被生长加速的原因之一。NDVI减少区面积为4.77%,分布在西北东部。西北林区的NDVI多呈下降趋势,以西北东部林区下降趋势显著,与降水减少和气温增加有关。