西双版纳是中国大陆面积最大且较典型的热带雨林，发育在纬度偏北、海拔偏高、水热条件较差的情况下，一直是中国生物多样性保护的热点区域[1-2]。为加强对西双版纳植被的有效保护，政府采取了一系列的保护行动，尤其自2011年起，国家规划投资6亿元启动天保二期建设，实施封山育林、人工造林、森林管护等生态工程，工程至2020年截止。为分析近14 a来西双版纳植被覆盖情况，同时了解在生态工程背景下，2011年前后植被NDVI在时间和空间上发生了怎样的变化，本研究采用GIS和RS技术，以2011年为节点，对西双版纳生态工程实施前后2个时段植被覆盖的变化情况进行了分析。

遥感数据因具有时间和空间上的连续性，是当前人类快速实现全球或区域对地观测的重要技术手段，广泛应用于陆地生态系统植被生长监测中[3-5]。张宝庆等运用GIMMS和SPOT VGT 2种数据集对黄土高原植被建设成效进行了监测，认为大规模植被建设促进了植被恢复，但低植被覆盖区域面积仍然较大，生态环境建设仍需进一步加强[6]。张雪梅等采用长时间序列遥感数据，分析了生态工程实施以来西南喀斯特植被变化及其空间非平稳性，得出滇桂黔3省植被总体呈上升趋势，但不同喀斯特地貌类型区植被变化存在空间差异[7]。赵安周等利用GIMMS NDVI 3g数据研究了退耕还林工程实施前后黄土高原植被覆盖时空变化，认为大规模的生态工程建设对2000～2013年生长季NDVI增加有重要影响[8]。夏会娟等采用MODND1M数据分析了2010年辽河保护区成立前后植被NDVI的时空动态，表明2010～2015年NDVI的增加主要发生在春季和冬季，春季NDVI的增加有利于防风固沙功能的提升[9]。这些研究表明对生态工程实施前后的植被覆盖变化进行监测可为生态工程的建设成效和未来的实施提供一定的参考。

植被作为陆地生态系统的主体，是联结土壤、水分和环境的重要纽带，开展植被覆盖研究已成为全球环境变化研究的一个重要领域[10-11]。国内外学者对不同区域植被覆盖的时空变化已进行了大量研究，而关于西双版纳植被的研究主要包括热带雨林样地监测[12]、植物区系特征[1]、单一作物时空变化[13]、热带雨林群落特征[14]等，对生态工程实施前后西双版纳植被NDVI的变化特征目前尚未明确。因此，本研究利用MOD13Q1数据，从时间变化特征、空间分异、重心迁移以及地形因子4个方面分析了2004～2017年植被NDVI演变特征，并分析了夏季NDVI和气温、降水、日照时数、相对湿度的相关性。

1研究区概况

西双版纳位于云南省南部，地处横断山脉的最南端，在北纬21°08′～22°36′，东经99°56′～101°50′之间，是北回归线上的一片绿洲，也是我国唯一的热带雨林自然保护区，全州总面积19 070.5 km2(见图1)。其中，山地(坡度>8°)面积占95%，山间盆地(坡度≤8°)面积占5%，地形多为丘陵宽谷型小盆地、多溪流[15]。气候温暖湿润，空气湿度在80%以上，年平均气温在20℃以上(夏季气温最高)，年降水量1 100～1 700 mm，其中夏季降水量占年降水量的55%左右。年日照时数1 828 h(最低值出现在7月)，干燥度1.01，年径流深764 mm[16]。

图1 研究区域示意 area

2数据与方法

2.1数据来源

研究区数据来源于MODIS(EOS/Terra卫星)所合成的16 d植被产品(MOD13Q1)，空间分辨率为250 m×250 m，时间跨度为2004年1月至2017年12月，数据来源于美国航空航天局的官方网站(

根据西双版纳的气候特征，选取2004年1月至2015年12月各气象站点的逐日数据(由于2016～2017年部分数据缺失)，包括平均气温、降水量、日照时数和相对湿度，数据来自于中国气象数据共享服务官网。

2.2数据处理

MOD13Q1数据的处理包括3个步骤：① 通过MODIS Reprojection Tool对MOD13Q1数据进行格式转换、UTM-47N(WGS-84)投影和重采样；② 利用ENVI 5.3的扩展工具进行归一化处理，使NDVI值在0～1之间；③ 为减少大气的云、颗粒、阴影、视角以及太阳高度角的影响，采用最大合成法(MVC)[17]合成年NDVI产品。

式中，j表示1 a有j景数据,j=1,2,3,…23；i表示第i年，i=1,2,3,…,14。

2.3数据优化

(1) 为获取真实反映NDVI变化的时序数据，需要通过Savitzky-Golay滤波法[18]对合成后的NDVI数据进行平滑处理，消除白噪声，进而得到更为可靠的NDVI数据。Savitzky-Golay滤波法的设计思想是能够找到合适的滤波系数以保护高阶距来实现滑动窗内的最小二乘拟合，描述如下[19]：

式中，表示滤波后的序列数据；Yj+1表示原始序列数据；N为滤波窗口的宽度(N=2m+1)；Ci为滤波系数。