JOURNAL OF CENTRAL CHINA NORMAL UNIVERSITY(Nat. Sci. ) Vol. 53 No. 3Jun. 2019DOI：10.19603/j. cnki. 1000-1190. 2019. 03. 017 文章编号：1000-1190(2019)03-0425-08旅游活动对庐山景区植被变化的影响-基于空间信息技术方法
刘海I\黄跃飞2,朱运海3*
〈1.武汉大学遥感信息工程学院，武汉430079； 2.湖北大学资源环境学院，武汉430062；3.湖北文理学院资源环境与旅游学院，湖北襄阳441053； 4.江西省基础地理信息中心，南昌330209)摘要：植被与旅游活动之间关系的长期状态或者演变趋势对景区的可持续发展至关重要，目前
该领域的研究工作尚不够深人.基于空间信息技术，以国家首批重点景区一庐山景区为例，采用长
时序Landsat影像.提取景区不同时期不同区域NDVI变化特征，结合游客空间分布(腾讯区域热
力图)与游客规模(游客人数)等旅游活动相关数据，分析了旅游活动对景区植被变化的影响.研究 表明：空间上，随着距核心景区距离的增加，植被呈现先增加后减少趋势.核心景区建设活动、主要
景点的游客活动以及景区周边的发展.不利于景区植被的生长；旅游活动较少区域.植被生长较
好.时间上，庐山景区植被由2个先降后升、期末回升水平低于期初水平的变化过程组成，整体呈
下降趋势.第一个变化过程主要与景区内的开发建设和林木类型演变有关；第二个变化过程主要
与景区接待游客人数进入快速增长期、生态环境持续处于“透支”状态有关.关键词：NDVI；时空变化；旅游活动；影响因素; 庐山景区中图分类号：Q948 文献标识码：A旅游活动对景区植被的影响存在两面性2〕. 一方面，为保护与美化景区环境，实施严格的植被 保护措施，并大力植树、种草；另一方面，为追求客
等分析了鼎湖山生物圈保护区旅游活动与植被环
境的关系⑷，倪珊珊等分析了旅游干扰对峨眉山景 区内的植被的影响⑷.目前旅游对植被影响的研究
源数量的扩张，征用林地新建宾馆饭店、道路、停车 场等；同时，伴随着大量游客的到来，高密集的游客
取得了一些成果，但该领域的研究工作还需要进一
步的深入.如当前研究多是将景区看为一个整体，
活动对景区的生态环境产生干扰，引起植被退 化⑶.维持景区内旅游活动与植被之间的和谐关系
当作一个点，或者只对某项重点的旅游项目周边开 展分析，而从整体空间角度系统性的分析则较少， 旅游活动对景区影响，不同区域存在差异，只看作
是当前研究关注的焦点.对于众多景区而言，旅游活动与植被之间关系
一个点，或者只对重点区域进行分析，分析结果可
的长期状态或者演变趋势对于景区的可持续发展
能片面.至关重要，逐步受到大家的关注.当前研究主要从 两方面展开，一方面分析旅游项目对景区植被的影
庐山是国家首批重点景区，中华十大名山，研
究庐山景区植被覆盖及其与旅游活动间的关系，既 具有重要的实践意义，也具有方法论意义•故本文
响，如Pickering等比较了徒步、骑马和山地自行 车活动对植被的生态影响Ballantyne等分析
基于空间信息技术，以庐山景区为研究区，采用长
了休闲步道对国家公园濒临灭绝的灰箱草地的影 响⑷.王晓辉等分析了索道对周边建设区植被覆盖
时序Landsat卫星影像数据，将景区依据距离中心
景区的远近进行分区，分别提取景区不同时期不同
影响⑹；另一方面.从景区整体角度考虑，分析旅游 对景区植被的影响，如邓贵平等分析了旅游发展对 九寨沟自然保护区景观格局变化的影响⑺，肖光明区域的NDVI变化特征，并结合研究期内旅游活 动的相关数据，分析旅游活动对植被变化的影响， 一方面，从方法学意义上面，可以依据距离的远近
收稿日期：2019-02-25.基金项目：国家重点研发计划项目(2018YFC1506506)；测绘地理信息公益性行业科研专项项目(201512026)；湖北省
技术创新专项项目(2018ADC080)；区域开发与环境响应湖北省重点实验室开放基金项目(2018(B)003).* 通讯联系人.E-mail: freesky686@hbuas.edu.cn.426华中师范大学学报(自然科学版)第53卷分析旅游活动对植被变化的影响，为其它景区的研 究提供方法参考；另一方面，从实践的角度，提供分
OU影像，来源于美国地质勘探局数据共享网
(http：//glovis. usgs. gov/),空间分辨率为 30 m.
析庐山景区旅游活动对植被覆盖的影响，为庐山景 区的可持续发展提供支持.由于庐山多云天气较多，5月到10月能用数据较 少，据统计Landsat发射以来，各月可用数据的年 份均不超过11 a；而11月，有云天气较少，可用数
1研究区概况与数据1. 1研究区概况据最多，共19 a有数据可用(最早年份为1988年，
最晚年份为2017年)，故本研究选择11月的遥感 影像作为研究数据.旅游活动数据主要包括：游客人数与游客空间
庐山景区地处江西省九江市，介于115°52'〜
116°8'E, 29°26'〜29°41'N之间，南依鄱阳湖，北靠 长江；属于亚热带季风区域，山中温差大，云雾多；
分布.游客人数来源于《九江统计年鉴》、中国九江 网及相关庐山旅游发展总体规划等资料.游客空间 分布数据来源于腾讯区域热力图(http：//heat,
牯岭镇为游客集散中心，位于景区中部偏西北位 置.是景区人类活动最密集、强度最大的区域us.
1.2数据来源qq. com/heatmap. php).本研究采用的遥感影像数据为Landsat TM/
图1庐山景区位置Fig. 1 Location of the Lushan Scenic Area1.3数据处理波段NIR与可见光红光波段R反射率之差与反射
植被指数可以用来评价植被覆盖、生长状况和 生物量等归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)是目前国际
率之和的比值，即NDVI =NIR -RNIR +R上比较通用的一种植被指数，与植被覆盖存在很高 的正相关性2⑷，可以有效识别植被变化信息，是
NIR、R 在 Landsat TM 使用波段 3、4 , Landsat OLI
使用波段4、5.NDVI介于［—1,1］之间，负值表示地面覆盖 为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或
研究地表植被变化的重要指标“⑸，故本研究基
于NDVI提取景区植被覆盖变化特征.1.3. 1 NDVI计算 NDVI通常被定义为近红外
裸土等；植被在近红外则具有较大的反射率，为正
第3期刘 海等：旅游活动对庐山景区植被变化的影响- --基于空间信息技术方法427值.表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大，数值 越大代表植被的覆盖状况越好〔心\".辨率为30 m X 30 m两方面因素，以900 m为步
长、以与牯岭镇人民政府驻地的距离为依据，在庐
1. 3. 2分区选取原则 围绕景区植被覆盖与旅游 山景区内划分出21个区域作为空间分析单元（图2）,分别是900 m的圆形区域,900 — 1800 m的环 形区域、...、18 000—18 900 m的环形区域.活动长期关系的主题，选取牯岭镇人民政府驻地为
中心，综合考虑庐山景区的空间范围和影像空间分图2庐山景区中缓冲区空间分布图Fig 2 Spatial distribution of buffers in Lushan Scenic Area2结果分析与讨论2. 1影响因素分析位数据获取，包括采集点的经纬度以及客流量，采 集源包括社交软件定位、地图导航定位等，来源广
泛且定位精度高[21'22].为分析旅游活动对景区植被变化的影响，本文 腾讯区域热力图是实时信息数据，当前只能获 取2018年数据.庐山景区客流量存在淡旺季节，旺 季在一年的7、8月份，淡季在当年12月至次年4
参照已有类似研究，以游客规模与游客时空分布为 切入点，游客的时空分布采用腾讯区域热力图
分析，游客规模以庐山景区1988年以来接待的游 客人次数分析.月，利用腾讯区域热力图（http://heat. qq. com/ heatmap. php）,获取庐山景区主要游览区2018年 1月（淡季）和2018年7月（旺季）的位置定位数
2. 1. 1客流时空分布 景区客流的时空分布对景 区的社会、经济与生态环境具有重要影响〔闵，热力 图（Heat Map）是分析景区客流时空分布的一个有
据，分别反映庐山景区的淡旺季节客流量空间分布 情况（图3）.由图3可以看出，庐山景区的淡旺季游客空间
效工具.热力图以特殊高亮的形式显示访客热衷的 页面区域和访客所在的地理区域•一般基于手机用 户地理位置数据为基础，通过一定空间表达处理，
分布格局基本一致，旺季的分布区域较淡季的分布 区域要大.说明庐山景区无论是旺季还是淡季.旅 游人数聚集区域均较为一致；牯岭镇、主要景点及
最终呈现给用户不同程度的人群聚集度，即通过叠 加在网络地图上不同的色块来实时描述人群的分 布情况，颜色越深表示人员越多，颜色越浅代表人
其间的公路沿线等是旅游人数分布较密集的区域, 景区客流具有明显的由牯岭镇向外扩散降低的
较少〔河.区域热力图是利用区域中游客的位置定 特征.428华中师范大学学报（自然科学版）第53卷淡季（1月） 旺季（7月）图3庐山核心景区淡季(1月)和旺季(7月)热力分布图Fig. 3 Thermal distribution of Lushan Core Scenic area in low season (Jan) and high season (Jul)2.1.2游客规模 旅游活动对生态环境的依赖与 影响同时存在，对生态环境的影响主要来自于游客 的食、住、行、游、购、娱，以及为此提供支撑的开发 建设，游客规模是旅游活动对旅游区生态环境压力
接待游客人数（表1）显示，庐山景区的游客人数
30 a来呈现增加趋势，且增加越来越快.1988年〜
2003年间，年接待游客人数相对稳定,2004年及以 后进入快速增长期;2011再次跃升，增长速度
大小的一个直接体现.庐山景区1988年〜2017年
表1
更快.1988年〜2017年庐山接待游客数Tab. 1 Number of visitors to Lushan from 1988 to 2017
年份游客数万人199519961997198819891990199181. 1120011992199371. 112003199483. 33200487. 78199866. 11199975. 5681. 677& 33200578. 33200690. 002007年份游客数20008& 332010200289. 11201262. 2274. 44200988. 892011661.2091. 992013139. 0020141 206. 50154.302015249. 11280.002017年份游客数2008389. 2420161 709. 62445. 68483. 50807. 101 003. 051 503.902 000. 002.2庐山景区各年植被覆盖的空间变化特征
由图3淡旺季腾讯热力图分布可以看出，距牯
庐山景区各年NDVI的空间变化趋势见图4. 岭镇人民政府驻地900-6 300 m范围是游客游憩
从图4可以看出，在1988年〜2017年期间， 活动的主要空间，庐山以自然风光为特色的景点主 要分布该区域，故该区域分布有公路、游步道和小 规模的休闲亭、观景台等人工设施，所以，
庐山景区各年NDVI变化趋势基本一致，即随着 距牯岭镇距离的增大，NDVI均呈现先增加后减少
趋势.具体而言，在距牯岭镇人民政府驻地6 300 m 900-6 300 m范围为庐山景区内由人工设施密集
以内区域的NDVI呈现快速增加趋势；6 300〜 16 200 m区域以内的NDVI呈现波动性缓慢增加
快速过渡到以自然元素为主的区域,NDVI随距牯 岭镇人民政府驻地的距离增加而快速递增.趋势；16 200-18 900 m区域以内的NDVI呈现快 速减少趋势.在距牯岭镇人民政府驻地6 300-16 200 m
范围内基本没有旅游开发建设活动，NDVI呈现波 动式缓慢增加.由图3热力图可看出6 300 - 16 200 m范围景点分布较少，人迹罕见，该区域植
牯岭镇是庐山景区的游客集散地，宾馆饭店、 商店餐馆、娱乐场所等建筑密集，同时分布着美庐
别墅等一批景点，该区域内的植被主要分布在建筑 四周、道路两旁.由表1可知，庐山景区近30 a的 游客人数呈现增长趋势，并且增长的速度越来越
被基本上不受旅游活动影响.距牯岭镇人民政府驻地16 200-18 900 m范
围为庐山景区的东北、西南边缘区.一方面.根据 图2可以清楚的看到庐山景区周边是星子县、庐山
快，随着景区旅游人数的增加，导致旅游服务基础 设施逐年增加，建设用地规模逐年增大.市与九江县的城镇区域;另一方面，庐山景区的NDV1第3期刘海等：旅游活动对庐山景区植被变化的影响一基于空间信息技术方法42919«81989199119921993199419951996->QZ
19981999 吏 2(X)0丰2()01200220()42006201()20132017().05 庐山景区各分区NDVI的时间变化特征见 图5.NDVI呈现快速减少的趋势.().45().30>QZ 9(M)1 8002 7003 6(M)4 50()5 4006 30()7 2008 1009 (MM)9 90010 8 1988年.NDVI上述变化主要与庐山景区内的开 发建设和树木类型演变有关.此期间庐山景区的年 升、期末回升水平低于期初水平的变化过程组成， 整体趋势为随时间在波动中下降.第1个先降后升变化过程大致出现在1988年 接待游客人次数相对平稳，开发建设与生态环境保 护同步受到重视，以“宜造则造，宜封则封，适地适 树，因地制宜”为原则大力推进绿化，在2000年时 全区基本消灭了宜林荒山\"。但是，由于开发建设 〜2001年期间，各分区2001年的NDVI均低于 430华中师范大学学报(自然科学版)第53卷规模过大，大幅度的建设用地、以裸岩与裸土为主 的未利用地的增加和林地的减少，弱化了地表的植 被覆盖.同时，胡海胜等〔旳的研究表明，1988年以 来，针叶林等存在向阔叶林演替的趋势，阔叶林由 1988年的25. 88%上升到2000年54. 51%,阔叶 林的增加面积与针叶林、灌草地和耕地的总减少面 积相当，阔叶林多为落叶林•受两方面因素的共同 影响，以11月遥感影像为源数据计算得到NDVI 出现下降.第2个先降后升变化大致出现在2002年〜 2017年期间，各分区2017年的NDVI均低于2002 年.从表1可以看到，此期间为庐山景区年接待游 客人次数进入快速增长期.2004年年接待游客人 次数快速跨过百万大关,2017年达到2 000万，较 2002年增加了 1 900多万人次.游客规模的猛增， 在促进经济快速发展的同时，导致了对基础设施的 需要猛增、“三废”排放量猛增、对生态环境的干扰 强度猛增.面对游客猛增带来的一系列问题，庐 山景区虽然采取了更严厉的生态保护措施，推进 实施山上常住居民、办公机构下山工程，但是，庐 山景区生态环境受到的压力仍处于逐年加大的 状况，庐山景区生态环境持续处于“透支”状态， NDVI的下降变化趋势既为上述状况的一个综合 反映.3结论基于空间信息技术，以庐山景区为例，利用 Landsat影像，以900 m为步长、以与牯岭镇人民 政府驻地的距离为依据在庐山景区内划分出21个 区域作为空间分析单元，提取1988年〜2017年各 年11月份的长时序NDVI,分析不同时期不同区 域植被的变化特征，结合庐山景区客流时空分布以 及游客规模等旅游活动相关数据.分析旅游活动对 植被变化的影响.得到如下结论.1) 空间上，随着距离庐山景区核心区距离的 增加，NDVI呈现先增加后减少的特征.具体而言， 900 m 区域 NDVI 最低；900 - 16 200 m 区域 NDVI呈现波动性增加趋势；16 200-18 900 m区 域内NDVI呈现快速减少趋势.原因在于，在900 ~16 200 m区域旅游人数逐步降低，旅游活动逐 渐减少，植被状况逐步变好.16 200-18 900 m区 域内游客景点较少，为景区边缘地区，受景区周边 县城发展的影响.植被覆盖状况变差.2) 时间上，各分区NDVI在1988年〜2017 年变化趋势表现出一致性，均由2个先降后升、期 末回升水平低于期初水平的变化过程组成，整体趋 势为随时间在波动中下降.第一个变化原因在于， 庐山景区内的旅游活动，导致开发建设规模与未利 用地增加，并且树木类型存在针叶林等向阔叶林演 替的趋势，使得NDVI下降.第二个变化原因在 于,2002年后庐山景区年接待游客人次数进入快 速增长期.生态环境持续处于“透支”状态，NDVI 仍处于下降态势.本研究采用的数据主要为免费的Landsat影 像，由于天气原因，以及卫星重访周期限制，选择研 究时期并非最佳时期.研究成果的精确性可能受到 影响，以后研究中，选用更多的不同类型的数据 源，以期在更佳的时间周期进行研究是下一步的 研究重点.再者，对于庐山景区植被变化的影响 因素，鉴于研究区主要的活动是旅游，只选了与 旅游活动相关的数据进行分析，影响因素研究的 全面性有限，故在以后的研究中，选择气象、地形 等更多潜在的影响因素进行分析，也是下一步研 究的重点.参考文献：Li]李良杰，王淑珍.旅游业对庐山景区环境影响的探讨[J].旅 游纵览(下半月),2014(9):183-184.LI L J, WANG S Z. 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Hubei university, Faculty of Resources and Environment Scienee, Wuhan, 430062, China；3. College of Resource Environment and Tourism» Hubei University of Arts and Science, Xiangyang, Hubei 441053, China;4. Jiangxi Provincial Geomatics Center, Nanchang 330209,China)Abstract: The long-term state or evolution of the relationship between vegetation and tourism activities is crucial to the sustainable development of the scenic area. At present, the research work in this field is not deep enough. Based on spatial information technology, the study takes the first batch of key scenic spots in the country-the Lushan Scenic Area as the research area・ Long-time Landsat images were used to extract the NDVI changes in different regions of the scenic spot, and the impacts of tourism activities on vegetation changes were analyzed based on the data of tourist activities such as spatial distribution of tourists (Tencent regional heat map) and the size of tourists (number of tourists). The results showed that: in terms of spatial variation, as the distance from the core scenic spot increases, the vegetation increases at first and then decreases・ The construction activities of the core scenic spots, the tourist activities of the main scenic spots, and the development around the scenic spots, inhibited the growth of vegetation； the areas with less tourist activities promote the growth of vegetation. In terms of temporal variation, the vegetation in the Lushan Scenic Area consists of two processes of decreasing at first and then rise, and the level of rebound at the end of the period is lower than the initial level. The overall trend is downward. The first change process is mainly related to the development and construction and tree type evolution in the scenic spots of Lushan Mountain. The second change process is mainly due to the rapid growth period of the number of visitors, and the ecological environment is still in the state of ''overdraft\".Key words: NDVI； spatio-temporal change； tourists activities； influence factor； Lushan Scenic Area 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容