基于夜间灯光数据的甘青宁城市扩展及其建成区植被变化特征

• 作者: 江原 郝媛媛 黄祎宸
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: DMSP/OLS NDVI 城市扩展 植被变化 甘青宁地区
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 3974-3988
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202005141227

摘要

开展针对黄河上游甘青宁地区城市建成区空间发展模式及其植被变化特征的研究，可为构建科学合理的城市发展体系、维护区域生态安全屏障提供重要的参考依据。以DMSP/OLS和统计数据为基础，运用统计数据比较法提取了甘青宁地区21座地级市（州）的城市建成区边界，并从城市空间扩展特征、扩展速度、动态度、紧凑度和重心迁移5个方面对城市扩展特征进行分析；在此基础上，引入SPOT/VEGETATION NDVI数据，以年均NDVI作为表征城市建成区植被状况的指标，从NDVI总和、均值、比值及其变化量、年际变化率及其变化百分率和稳定性5个方面对研究区2002-2013年城市建成区的植被变化进行研究。结果表明：1）采用统计数据比较法提取获得的研究区城市建成区精度较高，误差率在6.7%以内；2）城市用地围绕河西走廊及黄河上游地区形成不连续的"几"字型空间形态，并具有点状、线状和面状3种不同的分布模式；3）城市扩展年均速及动态度大体呈上升趋势，且2010-2013年的城市扩展速度（4.53 km2/a）是2006-2010年的2倍；4）除酒泉、海西、白银、天水、石嘴山和兰州外，其他城市建成区紧凑度指数均较高；5）城市重心在第一（2002-2006）和第二阶段（2006-2010）均向北发生迁移，在第三阶段（2010-2013）则向南发生迁移；6）城市建成区NDVI总和随建成区面积的增加呈上升趋势；7）城市建成区植被整体呈向好趋势，从NDVI均值看，2002-2006年植被状况变差，而2006-2013年又有所改善，且NDVI均值分布具有明显的空间差异，中西部地区普遍小于东部；从NDVI年际变化率和变化百分率来看，各城市建成区均大于外围背景区；8）城市建成区植被状况普遍较背景区差，且2002-2013年近4/7的城市建成区NDVI比值及其变化量均呈下降趋势；9）城市建成区植被稳定性普遍较差，半数以上城市的变异系数在12年间均有不同程度的增加。