1引言
植被是人类生存的根本，也是生物圈和生态系统的中心，而植被覆盖率可以表明植被的生长情况和茂盛程度。迄今为止，对应于植被覆盖率的计算方法已经从费时费力的人工地面测量发展变成了高效快捷的卫星遥感监测，然而，遥感监测的结果还是要以地面实测数据作为基础数据来获得。由于遥感技术的不断发展进步，对于植被覆盖率的估算有了新的思路和方向。本文拟在使用PIE—Engine云平台采用NDVI指数计算来反应对唐山市土地类型的植被覆盖率，从而研究不同年份植被的覆盖情况对于唐山市的气候变化情况的影响，总结其规律，并结合唐山市近年来的政策要求和发展情况对其生态功能以及生态保护进行分析，提出可行性意见，以提高唐山市的生态效益，为加强唐山市的生态环境保护提供决策支持和科学依据。
唐山是河北省的地级市，是一座沿海城市，这里四季分明，依山临海，良好的自然环境为本地旅游业和水产业带来了巨大的经济效益，同时也推动了城市化的发展。唐山市是一座重工业城市，伴随着经济的高速发展，资源衰竭和浪费现象突出，环境污染严重，生态环境形势十分严峻，迫切需要开展优良城市生态的恢复建设工作。此外，唐山市矿产资源丰富，对矿产资源的开发利用带来了利益，也使植被覆盖率和景观格局都发生了变化。
此次研究的遥感数据是地理空间数据云上的Landsat8卫星影像，分辨率为30m，选定的时间范围是2016-2018年，选取了2016年、2017年和2018年的遥感影像。（在PIE-Basic软件里对的遥感影像进行预处理，包括辐射校正和大气校正削弱了少量外界因素的影响，获得相对准确的影像数据；对预处理好的遥感影像利用在谷歌里下载的唐山市行政界线shp数据进行规则裁剪，从而获得唐山市的遥感影像数据。）这一时段能够较好地反映唐山市近几年的植被覆盖度变化，并能相对准确的分析出唐山市近期的变化。采用PIE-Engine遥感云平台对于唐山市这三年的植被指数进行估算，从而进行后续的研究。
2研究方法
20世纪60年代以来，科学家已经利用遥感数据模拟和提取了各种生物物理量。大量研究都采用了植被指数——无量纲的辐射测度来反映绿色植被的相对丰度及发育状况。很多植被指数都用到与健康绿色植被有关的红光和近红外反射率之间的关系。研究表明，利用遥感数据的红光和近红外波段的不同组合研究植被的效果较好，能提取出90%以上的植被信息。Ｒouse等早于1974年就提出了常用的归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index，NDVI)，NDVI在对Landsat数据处理绿色植被信息时应用很普遍。
NDVI又叫归一化植被指数，用来表示植被生长的情况，表达式为：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R) (1)
式中NIR为近红外波段处反射值，R为红波段处反射值[2]；NDVI的值取在[-1,1]之内，可以有效的减少数据过大或过小带来的麻烦，数值越大说明植被覆盖越多。经过计算保留除去异常值的NDVI数据。
3结果和分析
通过PIE-Engine遥感云平台对于植被指数的估算，最后发现利用唐山市遥感影像数据可计算出的不同年份的NDVI是不同的，从而反应出其植被覆盖率也不同，大多数植被覆盖在唐山市北部，包括迁西县、遵化市和丰润区，其他地区有少量植被覆盖。从表可以看出，自2013-2017年，植被覆盖率从2013年的13.47%升至2015年的13.54%、2017年的13.63%，呈现逐年增长趋势。但其中，2015年的覆盖率在2013年的基础上扩大了0.07%，2017年的覆盖率在2015年的基础上扩大了0.09%，表明植被增长速度逐年加快，植被面积越来越多，有利于城市生态建设，符合绿色城市的发展道路。
结合出图数据可知唐山市迁西县和市区西北部主要聚集分布林地草地；耕地多分布在唐山市的西北部、东北部和中部、南部；建设用地呈团状相对均匀的分布于各区县中心，其中2015-2017年建设用地增加的部分主要属于曹妃甸；水体主要分布在迁西县、迁安市和唐山市最南部，包括滦河、青龙河、陡河和沙河等水系；未利用地分布在最北部。其中耕地占地面积最大，其次为建设用地，占地面积最小的为未利用地。绿地斑块面积越大，越能高度表现出其生态效益；水体面积越大，生态功能越强。迁安市（县级市）和市区西北部的绿地和植被较多，所以该地区的生态环境比较好，青山绿水为当地居民的生活和经济发展提供了良好的机会；曹妃甸区和乐亭县临近渤海，逐渐开发建设以自然生态环境和娱乐休闲为主的度假旅游景点，也是提高唐山市经济快速发展的重要成份。自2016-2018年林地、草地、水体、建设用地破碎度逐年升高；耕地NP值先增大后减小，但2018年破碎度比2016年的破碎度高，总体破碎度呈增大状态，其变化主要集中在迁安市、曹妃甸区和丰南区；未利用地破碎度先减后加，古治区和乐亭县变化较为明显。唐山市总体破碎度变化较明显的体现在建设用地和水体上，经过实地调查研究发现，其变化成因主要是由于曹妃甸工业区的建立和南湖公园改造。
4结论
本文通过使用PIE-Engine遥感云平台从植被覆盖率入手，采用遥感解译图像的方法分析了唐山市的植被覆盖率近三年来的变化情况，从而得到以下结论：唐山市的植被覆盖度呈现上升趋势，水体和耕地面积呈降低趋势，建设用地面积增大，未利用地面积增加。自然环境的变动、城市化及唐山市新兴工业、农业、城镇化现代化协调发展策略的施行是导致唐山市景观格局变化的主要因素。今后应根据唐山市经济和生态的实际情况均匀的进行布局建设，增加其景观分布的均匀度，降低其聚集度。根据唐山市各区域间NDVI变化格局及其影响因素的差别制定不同区域的植被建设对策:北部地区要重视原有植被保护，加强北部山地区水源涵养林、水土保持林建设，加快矿山复绿，进行小城镇规划，评估北部山地森林区的环境容量，适度开展森林旅游活动，加大经济林果业的资金、科技支持，提高生态环境质量;中心城区需加快城市森林建设，建成以公园、湿地为主体，以路网林、水系林为脉络的城市绿地系统，并开展垂直绿化和屋顶绿化，提高城市森林质量，增强城市森林管护力度;中部地区除中心城区外，需重视农田防护林建设，并统筹城乡林业建设，开展绿色村镇建设，提高中部地区村镇绿化水平;南部地区植被建设应以污染隔离林带、沿海防护林带和农田防护林为主体，结合区域内道路水系建设城市主干立体景观防护林带，展示唐山城市新貌，提高城市品位。
