基于MODIS数据的中亚地区旱情监测及影响因素分析

• Published in: 农业工程学报 Vol. 38; no. 10; pp. 128 - 137
• Main Authors: 程小强, 周兆叶, 李旺平, 上官冬辉, 汪孝贤, 张秀霞, 郝君明, 林庆润
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 兰州理工大学土木工程学院,兰州 730050 01.05.2022; 兰州理工大学甘肃省应急测绘工程研究中心,兰州 730050%中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室,兰州 730000
• Subjects: 地理探测器; 干旱; 中亚地区; 温度植被干旱指数(TVDI); 趋势分析; 影响因素
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.10.016

TP79; 在全球变暖的背景下,及时准确地进行干旱监测对保障区域生态安全、对"新丝绸之路经济带"沿线各国的经济发展以及农业生产具有重要的指导意义.近年来,世界各地自然灾害频繁发生,中亚地区的干旱问题已成为全球生态环境变化中最显著的问题之一,阻碍了中亚及周边国家社会经济的长期、稳定发展.该研究基于2001—2020年的MODIS地表温度(Land Surface Temperature,LST)和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据建立了温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)模型,利用趋势分析、MK趋势检验、地理探测器等方法揭示了中亚地区近20 a的干旱时空变化及特征、干旱演变规律并探讨了不同因素(气温、年均降雨量、土地利用类型、人口密度、高程、坡度、坡向)对TVDI的影响.结果表明:1)中亚干旱区TVDI空间分布具有明显的区域特征,呈现出自西南向东北递减趋势,其中66％面积呈干旱显著加剧趋势(P<0.05),34％的面积呈干旱显著减弱趋势(P<0.05),呈现"北部变干、南部变湿"空间变化趋势.其中,哈萨克斯坦的西北部一带旱情加剧显著;2)从旱情年际变化趋势可知,近20 a中亚地区生长季干旱程度略呈加剧趋势,2012年为干旱最严重的年份.TVDI空间分布差异显著,整体呈季节性变化,其干旱等级表现为:夏季>春季>秋季;3)单因子探测结果显示,气温和高程是驱动研究区干旱化形成的主要影响因素,多因子交互作用下,气温和高程、气温和坡度、气温和土地利用、气温与降雨量这4对组合贡献最大.随着全球气候变化、人类活动(植被破环、城市化建设、开垦耕地、过度放牧、工业污染等)持续加剧,近20 a来中亚地区气温逐渐上升,降雨量的减少,导致植被退化,进而导致生态环境恶化、干旱化趋势加剧.该研究可为当地政府及相关部门的旱灾防控提供参考和提升中国应对中亚生态风险及地缘安全影响的能力具有重要意义.