Effects of Rapid Urbanization on Vegetation Cover in Major Cities of Pakistan using MODIS Data during 2001-2019

作     者：Asma Amir 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵建军

授予年度：2021年

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0713[理学-生态学] 

主      题：植被 城市化 MODIS EVI 夜间灯光 

摘      要：植被是陆地生态系统最重要的组成部分之一。它是地球上生命的重要组成部分,因为它吸收了大气中的有害气体,对人类和环境都有好处。根据一些研究和人口普查,世界各地的人口数量增长迅速。人口的增加正在对世界各地的植被造成巨大影响。巴基斯坦是植被覆盖受到严重影响的国家之一,因为人口不断增加,特别是在城市地区。本研究的主要目的是分析快速城市化对巴基斯坦主要城市植被覆盖的影响。植被覆盖率从MODIS植被指数月积(MOD13A3)数据中提取。利用MODIS衍生的土地覆盖类型产品(MCD12Q1)数据计算了2001年至2019年的城市面积变化。通过在城市地区周围产生25公里的缓冲区,从MODIS衍生的城市和建筑用地计算出农村地区。EVI(ΔEVI)的变化是根据城市EVI和农村EVI之间的差异来计算的。夜间光照时间序列数据被广泛用于提取城市化区域,因此本研究也将其用于验证MODIS数据的结果。据观察,从2001年到2019年,整个巴基斯坦的城市和建筑用地显著增加,约965 km,增加趋势约为50km/年。2001-2010年间,巴基斯坦城市和建设用地面积增加了27.04 km,2011-2019年增加到89.12 km。结果表明,拉合尔的城区面积增加约32 km,使其成为城市和建成区土地利用变化最大的城市。相反,海得拉巴成为研究期内城市和建成区土地利用变化最小的城市。本研究计算了2001年至2019年巴基斯坦EVI的总体平均值。2001年至2019年,EVI的总体平均值呈增长趋势,增加了约0.06,增长速率约为0.0027/年,但趋势不显著。2001年至2019年,伊斯兰堡市的平均EVI增幅最大,为0.0949;而木尔坦市的平均EVI增幅最小,为0.0287。研究期内,巴基斯坦的大部分城市的ΔEVI均呈显著下降趋势(p0.01)。采用Pearson相关分析方法,研究了城市建设用地变化与ΔEVI的关系。城市用地和建成区用地与ΔEVI呈显著负相关(p0.01)。因此,城区扩张和建筑用地面积增加对植被生长造成了负面影响。利用DMSP/OLS夜间灯光时间序列数据对MODIS数据的计算结果进行了验证。从夜间灯光数据中提取的城区面积变化与ΔEVI同样呈显著负相关(p0.01)。