Correlation Analysis of Mackenzie River Discharge and NDVI Relationship

摘要

This study, based on the analyses of long-term discharge and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data,rnrevealed a strong seasonal consistency between NDVI and discharge over the Mackenzie River Basin in Canada. The flow–NDVIrnassociation is particularly strong in the early growing season (May to the 1st half of June). During this period, discharge rapidlyrnrises and reaches the peak, whereas NDVI increases around the 1st half of May and reaches the maximum at the 2nd half of July.rnIn the mid- and late summer, both discharge and NDVI decline gradually. Correlation analyses identify 2 sensitive periods, i.e.,rnMay to June and the 2nd half of July to the 1st half of September, when NDVI significantly responds to discharge variations. Inrnthe first period, the half-month NDVI highly correlates to the 1st half of May discharge, indicating that spring flow has a strongrninfluence on vegetation growth in the early growing season. Spatially, almost all of the basin shows a high correlation, exceptrnMackenzie and the Rocky Mountains and the region near the eastern edge of the basin. For the 2nd period, from the 2nd halfrnof July to the 1st half of September, the NDVI relates closely to discharge with lags of 0–5 half-months. Trends analyses suggestrnriver discharge increased during 1982 to 2006 in most seasons except summer. The NDVI trends during the growing season (Mayrnto September) clearly correspond to discharge changes. Examination of extreme flow years and corresponding NDVI conditionsrnover the basin also reveal that a lower runoff was associated with a lower basin NDVI with an earlier maximum, whereas thernhigher flow was linked with a higher NDVI and a longer growing season.%Cette étude, basée sur les analyses de débit à long terme et des données de l'indice de végétation par différence normalisée «Normalized Différence Végétation Index» (NDVI) a indiqué une forte cohérence saisonniére entre NDVI et le débit sur le bassin du fleuve Mackenzie au Canada. L'association entre le débit et NDVI est particuliérement forte en début de saison de croissance (mai a la mi-juin). Pendant cette période, le débit augmente rapidement et atteint son maximum, tandis que NDVI augmente autour de la premiére moitié demai et atteintlemaximum a la2emoitié de juillet. Au milieu et a lafindel'été, le débit et NDVI diminuent progressivement. Les analyses de corrélation identifient 2 périodes sensibles, a savoir, mai a juinetla2émoitié de juillet a la 1er moitié de septembre, tandis que NDVI répond de maniéré significative aux variations du débit. Dans la 1er période, NDVI intégré sur un demi-mois est fortement corrélé a laler moitié dudébit de mai, ce qui indique que l'écoulement printanier a une forte influence sur la croissance de la végétationendébut de saison de croissance. Spatialement, la quasi-totalité du bassin montre une forte corrélation, a l'exception des monts Mackenzie et les montagnes Rocheuses et la région prés de la bordure est du bassin. Pour la 2e périodédéla2emoitié de juillet a laler moitié de septembre, NDVI est étroitement lié audébit avec un décalage de 0 a 5 demi-mois. Les analyses des tendances suggérent que le débit de la riviére a augmenté entre 1982 et 2006 pour la plupart des saisons sauf en été. Les tendances NDVI pendant la saison de croissance (de mai a septembre) correspondent clairement aux changements de débit. L'examen des années avec un débit extréme et des conditions NDVI correspondantes sur le bassin révélé également qu'un ruissellement plus faible est associé a un NDVI de bassin inférieur avec un maximum plus tot, alors que le débit plus élevé a été lié a un NDVI plus élevé et une saison de croissance plus longue.