基于MODIS数据的中亚地区旱情监测及影响因素分析

摘要

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。