Page 57 - 水利学报2021年第52卷第11期

表 2 各要素 GWR 回归参数的 Moran 指数与 Z 值
全年 春 夏 秋
降水 平均气温 降水 平均气温 降水 平均气温 降水 平均气温
Moran 0.75 0.85 0.77 0.90 0.71 0.90 0.77 0.79
Z 46.96 53.70 48.76 56.56 44.76 56.74 48.46 50.32

永定河山区 1982—2015 年年均 NDVI 与降水、平均气温的 GWR 空间回归参数及残差的均值分布
如图 7 所示。从图 7 可知，在 1982—2015 年期间，总体上 NDVI 与降水、平均气温表现为正相关关
系，残差也为正值，这说明降水、平均温度、人类活动均对植被活动有一定的促进作用。同时，回
归参数及残差的均值表现出显著的空间异质性。NDVI 与年降水量的 GWR 空间回归参数在桑干河、
洋河中上游地区介于 5.9×10 ~ 7×10 ，表明这些地区年均降水量每升高 100 mm 会导致 NDVI 增加
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5.9×10 ~ 7×10 ；同时 NDVI 对降水变化的敏感性从上游至下游逐渐加大，下游地区的 GWR 空间回
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归参数提升至 1.2×10 ~ 1.5×10 。NDVI 与年均气温的 GWR 空间回归参数介于 0 ~ 7.2×10 ，其中约
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45%的区域低于 1×10 ，主要分布在桑干河和洋河下游以及官厅水库以下地区。这说明流域内约一半
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的范围 NDVI 对平均温度的变化不甚敏感，温度每升高 1℃导致植被 NDVI 的增加值低于 1×10 。GWR
模型残差值在各像元内均为正，表明永定河山区人类活动对 NDVI 为促进作用，且在流域周边地区残
差值较高，这可能由于永定河山区周边地区主要为林地、草地，而中心区域主要为耕地，近年来人
工植被恢复措施导致林草地 NDVI 增长较耕地更快。
112°E 114°E 116°E 112°E 114°E 116°E 112°E 114°E 116°E
42°N 42°N

40°N 40°N 40°N 40°N

38°N
112°E 114°E 116°E 112°E 114°E 116°E 112°E 114°E 116°E
（a） 降水 （b） 平均气温 （c） 残差
图 7 1982—2015 年永定河山区年均 NDVI 与降水、平均温度的 GWR 回归参数和残差均值空间分布

1982—2015 年永定河山区不同季度的 NDVI 与各影响因素的 GWR 回归参数均值分布如图 8 所
示。从图 8 可以看出，各季度 GWR 回归参数分布与年平均情况下具有相似空间分布特征，且回归参
数均为正值。
NDVI 与降水 GWR 的空间回归参数值在春、秋季大致介于 2.5×10 ~ 7.5×10 之间，NDVI 变化对
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降水敏感性最强的区域分布在永定河下游地区；而在夏季，GWR 回归参数值介于 7.6×10 ~ 3.68×
10 ，表明这一季节 NDVI 对降水的敏感性程度相对较弱，洋河流域北部地区敏感性程度相对较高。
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春、夏、秋季 NDVI 与年平均气温的 GWR 回归参数大于 2×10 的面积占总面积的比重分别为 27.4%、
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51.2%和 61.2%，可以看出春季 NDVI受温度影响的作用较夏、秋季明显偏弱；在空间上，各季度 NDVI
对温度变化较敏感的区域主要分布在桑干河、洋河流域上游。不同季节 GWR 模型的残差项均为正，
其中春、夏、秋季残差项大于 0.05 的范围分别占流域面积的 10.4%、22.5%、13.0%，主要分布在流
域周边林草地和湿地，这说明人类活动在春、夏、秋季对 NDVI 均为促进作用，且对夏季 NDVI 受人
类活动影响作用最大，秋季次之、春季最少。

4.2.2 驱动因子回归参数与残差的趋势 永定河山区 1982—2015 年年均 NDVI 与降水、平均气温的
GWR 回归参数及残差的时间变化趋势如图 9 所示。从图 9 可知，永定河山区 NDVI 与年降水的 GWR

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