Assessment of wetland and vegetation dynamics in the context of urbanization and seasonal variation using surface indices in Ara city, India

快速城市化的压力导致湿地和植被迅速转变，给快速发展的城市带来了生态可持续性方面的重大问题。本研究利用Landsat 5、8和9影像，评估了印度比哈尔邦阿拉市1995年至2025年间湿地、植被和建成区的时空动态变化。研究采用以下光谱指数评估城市扩张引起的季节性和长期环境变化：归一化差异植被指数（NDVI）、归一化差异水体指数（NDWI）、改进归一化差异水体指数（MNDWI）、归一化差异建成区指数（NDBI）、城市指数（UI）、归一化差异裸地指数（NDBal）、裸地指数（BI）和增强建成区与裸地指数（EBBI）。研究考察了印度比哈尔邦东北部博杰普尔县阿拉市周边植被和水资源受到的人为影响，该区域位于比哈尔邦-北方邦边界中部，被恒河和宋河环绕。结果表明，随着城市快速扩张，植被覆盖和开阔水域特征逐渐减少。季风前NDVI的空间变异性低于季风后NDVI，表明植被动态存在季节性差异。MNDWI显示水体相关特征减少，而2025年较高的NDWI值则表明城市景观中与水相关的表面有所增加。Pearson相关分析结果表明，建成区指数与NDVI之间呈负相关，建成区指数与MNDWI之间也呈负相关，表明城市化与生态健康指标之间呈反向关系；而建成区指数与NDWI之间呈正相关，表明建成区与水之间呈正向关系。研究强调，作为候鸟重要栖息地的湿地正日益受到人类活动的威胁。本研究的创新之处在于整合了多季节和多指数分析，对30年间湿地、植被和城市表面的动态变化进行了综合研究。研究结果为可持续城市规划、湿地保护、生态系统管理提供了参考，并可能对依赖湿地的生物多样性产生影响。