关于行政区划的福建省植被覆盖多层次建模研究

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1、基于行政区划的福建省植被覆盖多层次建模研究李维娇1邱炳文1曾灿英1（1福州大学空间信息工程研究中心）摘要：植被覆盖变化的驱动力研究及其在不同尺度不同层次的变化一直是学者们关注的热点问题。以往研究或者更注重从自然单元和自然因子角度进行植被覆盖动态演变研究，或者更偏向于宏观社会经济因子等的指导性作用。本文将二者进行结合，以福建省为研究区，在资源环境卫星数据的基础上，构建县—市级二层植被动态变化影响模型。研究表明在市级层次上，国民收入的最终使用指标对植被覆盖的影响较大，与植被覆盖成负相关；在县级层次上，地形因子对植被覆盖的

2、影响较大，与植被覆盖呈正相关，生产要素和生活条件指标与植被覆盖成负相关。关键词：多层次模型；行政区划；植被覆盖；驱动因子1前言绿色植被在人类生活居住中起到非常重要的作用。植被受气候、水文、土壤、人类活动和社会宏观调控等多种因素共同影响,是区域生态环境状况的综合表征。利用现代手段进行定量分析和模型模拟是生态-地理格局和过程研究的趋势之一，许多研究探讨了植被格局与环境的时空演变关系(Nelsonetal.,2007;MartínezandGilabert,2009;Souzaetal.,2010;HouGuanglei,

3、2011)。这些研究主要分为以下两类：一种为研究不同植被覆盖的时空异质性及其与气温、降水等气候因子的相关性；另一种为研究植被的时空非平稳性及其与海拔、纬度等因素的梯度变化关系。植被覆盖的多尺度多层次研究还比较少见，尽管已有不少学者开展了植被的多尺度综合效应研究(陈佑启,2000;吕一河,2006)，也有少量学者开展了土地利用驱动因子的多层次建模研究(李晓亮,2008;杨维鸽,2010)，该类研究均偏重于从自然单元层次（如流域），不同土地利用类型开展植被覆盖驱动因子影响机制研究，且驱动因子大多以气候、地形等自然因子为主

4、。然而植被覆盖的动态变化不仅受到地形等自然因子的影响，社会经济条件和政府决策更会从中观、宏观上影响到它的分布与演变，宏观区域上看政策的转变是土地利用/植被覆盖变化的根本原因，中观尺度的社会经济发展,特别是人口和经济的快速增长,对物质产品、文化生活和环境质量提出了更高的需求,从而影响植被覆盖和土地利用变化(杨维鸽,2010)。当选取经济因子和宏观政策因子进行研究时，由于社会经济条件、政府决策、土地管理策略、植被利用与保护措施等在同一行政管理单元中具有一定的相似性，以县、市等不同管理级别作为模型中的不同层次，便于考察不同

5、的社会经济条件与管理调节手段下植被覆盖演变特征，评估不同特色的土地管理政策与措施的实施效果。多层次模型是一种可以集成不同空间尺度与管理层次以及它们之间的相互作用的统计模型，适合于具有明显的层次、结构复杂多变的系统分析。由于其本身的层次结构特点首先被应用到社会科学领域，近年来国外在土地利用变化科学研究中也有一些应用(WKYPan,2005;OVermarsK·P，VerburgP.H,2006)，目前国内的研究多基于统计、人口、教育、经济、社会学等领域。本文将多层次模型与地理学知识相结合，以福建省为研究区，在行政区划的

6、基础上对福建省的植被指数进行多层次线性回归分析，以福建省85个县级行政区划为第一层单元，以福建省行政区划的9个市作为第二层单元进行福建省植被覆盖动态演变的二层模型研究，在中观和宏观上分析福建省植被覆盖动态演变的驱动机制，分析不同行政单元上，不同的社会经济因子和政策等对植被覆盖的影响。2研究区概况与数据处理2.1研究区概况福建地处祖国东南部、东海之滨，陆域介于23°30′N至28°22′N，115°50′N至120°40′N之间，全省陆地面积12.14万平方公里，地势西北高、东南低，山地、丘陵和平原分别占75%、15%

7、和10%。海域面积13.6万平方公里。福建属温暖湿润的亚热带海洋性季风气候，年平均气温17-21℃，平均降雨量1400-2000mm，是中国雨量最丰富的省份之一。福建的森林覆盖率为63.1%，居全国首位。林地面积617.9万公顷，全国六大林区之一。有的已辟为自然保护区，如建瓯万木林保护区及武夷山国家自然保护区等，福建林区可分为中西部亚热带常绿阔叶林区和东部亚热带季风雨林区。2.2数据源NDVI数据来源于环境卫星一号2010年201012283数据，NDVI是反映植物冠层背景影响的指数，他与地表植被覆盖有关，通常情况下

8、，NDVI的值域范围在-1到1之间，正值表示地表有植被覆盖，并且NDVI值随着植被覆盖度的增大而增大；0值表示地表为岩石或裸土，无植被覆盖；负值表示地表覆盖受到了云、水、雪的影响。社会经济数据采用2010年的年鉴统计数据，高程通过分辨率为30mSRTM_DEM数据获取并从该DEM中提取出坡度，气象因子由福建省2010年每天的65个气象站点观测数