基于FCD模型的且末绿洲植被覆盖度时空变化分析

利用新疆维吾尔自治区且末绿洲1998年、2001年、2006年、2011年4期TM/ETM+图像,基于森林郁闭度制图模型FCD模型(forest canopy density mapping model,FCD)构造复合植被指数,对且末绿洲地区近13 a的植被覆盖度进行了反演,得到植被覆盖度等级图,分析并揭示出且末绿洲植被覆盖的时空变化特征,对其变化的影响因素进行了探讨。总体来说,且末绿洲13 a来总植被覆盖面积增加了742.64 km2,绿洲在向外扩张;各阶段的植被覆盖度变化表现出波动性,1998—2001年、2006—2011年间植被恢复面积(植被向较高覆盖度转移)分别是植被退化面积(植被向较低覆盖度转移)的2.98倍和1.79倍,植被恢复状态较好,而2001—2006年间出现较严重的植被退化状况,植被退化面积为435.3 km2,植被恢复面积仅为5.41 km2;且末绿洲植被覆盖度的变化受春夏季温度、降水及大规模的防护林、灌溉系统建设等多重因素的影响。

一种以FCD模型从SPOT影像提取植被覆盖率的方法

论及以FCD模型原理提取植被覆盖率的方法;同时,针对SPOT影像的波段特征,重新构造了相关指数:植被指数(VI)、裸土指数(BI)和阴影指数(SI),并在ERDAS软件系统上对该方法进行了实验。然后,通过野外实地考察,应用 GPS、数码相机等进行实地采点,并对该方法得出的结果进行了验证。结果表明,总体精度达到了80％以上,说明该方法具有较高的提取精度,能满足大中尺度的植被覆盖率调查要求。

应用Landsat8数据改进FCD模型方法

植被覆盖度是衡量地表植被状况的重要指标,在水文、气象和生态等方面的研究中具有重要作用。以Landsat8为数据源,采用Gram-Schmidt变换的光谱锐化融合方法提高热红外波段的空间分辨率,计算热量指数,对传统FCD模型(forest canopy density mapping model)进行改进,根据4种指数的关系计算植被覆盖度。通过与传统FCD模型方法计算结果比较,改进后的植被覆盖度计算方法具有更高的精度。

基于综合分段优势的植被覆盖度模型比较

基于Landsat 8 OLI遥感影像选取9种植被指数,与野外实测植被覆盖度进行相关性分析,采用分段方式选择敏感植被指数,构建回归模型及FCD模型(forest canopy density mapping model,FCD)对渭干河–库车河三角洲绿洲植被覆盖度进行反演。结果表明:1)根据实测数据计算不同植被指数在不同植被覆盖度范围内的变化比例,从而确定0.3和0.7作为研究区植被覆盖度的分段点;2)分段回归模型与综合分段优势的FCD模型建模精度均约为79%,但综合分段优势的FCD模型建模集R2较高,RMSE较小,其验证结果优于分段回归模型,验证集R2为0.832,RMSE为0.154,精度为82.018%。综合分段优势的FCD模型更适合用于研究区总体植被覆盖度反演,可为干旱区植被覆盖度定量监测与生态环境评价提供依据。

复合植被指数在稀疏高寒草原植被盖度遥感反演中的应用

基于Landsat 8遥感影像数据,以西藏日喀则经南木林到申扎县的一条样带高寒草原作为研究对象,选择较为常用的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、土壤调整植被指数(soil adjusted vegetation index,SAVI)、修改型土壤调整植被指数(modified soil adjusted vegetation index,MSAVI)以及对半干旱区低覆盖植被信息较为敏感的转换型土壤调整植被指数(transformational soil adjusted vegetation index,TSAVI),结合地表反射率改进运算的FCD模型(forest canopy density mapping model)裸土(bare soil index,BI)和阴影指数(shadow index,SI)构建适合低植被覆盖区域的复合植被指数(vegetation bare shadow index,VBSI);基于各植被指数构建像元二分模型,定量反演高寒草原植被盖度;并利用网格法实测的植被盖度分析反演精度。研究结果表明,8种植被指数所构建的像元二分模型对高寒草原植被盖度的反演精度以VBSI(TSAVI)最高,反演精度为85.66%;并证明了基于野外采集的土壤光谱曲线获取的TSAVI所构建的像元二分模型对高寒草原植被盖度信息的提取具有一定的实用性;改进运算的FCD模型裸土和阴影指数能较好地削弱土壤和阴影对植被信息的影响,所构建的复合植被指数对提取稀疏高寒草原植被盖度信息具有重要的实际意义。

昆明市石漠化敏感性评价

以TM影像为数据源,选取植被覆盖率、裸岩率、坡度和降雨量为评价指标,开展昆明市石漠化敏感性评价。评价结果显示,昆明市石漠化不敏感面积为7581.53km2,轻度敏感面积为5564.97km2,中度敏感面积为2810.42km2,高度敏感面积为5080.30km2。从空间分布上看,昆明市石漠化敏感性较高的区域主要分布于金沙江流域和东南部地区,这些区域为典型的喀斯特地貌,地表破碎、坡度较大,水土流失较为严重。总体而言,昆明市石漠化敏感性总体相对较高,在区域开发与保护过程中要引起高度重视,避免石漠化生态环境问题的出现或升级。