白浪
摘要:植被覆蓋度是指植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比,常用于植被變化、生態(tài)環(huán)境研究、水土保持、氣候等方面。本文基于石板灘地區(qū)得到該地區(qū)的植被覆蓋,低覆蓋林地占0.66%,中低覆蓋林地占1.2%,中覆蓋林地占4.2%,中高覆蓋林地占13.12%,高覆蓋林地占62.39%,低覆蓋草地占0.2%,中低覆蓋草地占0.14%,中覆蓋草地占1.34%,中高覆蓋草地占3.9%,高覆蓋草地占12.85%。
關鍵詞:石板灘;植被覆蓋;
植被覆蓋度是指植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比,容易與植被覆蓋度混淆的概念是植被蓋度,植被覆蓋度是指植被冠層或葉面在地面的垂直投影面積占 植被區(qū)總面積的比例。植被覆蓋度常用于植被變化、生態(tài)環(huán)境研究、水土保持、氣候等方面。植被變化的研究基礎最早起源于水土流失研究,早在 1877 年時,德國土壤學家 Ewald Wallny 就對土壤侵蝕進行了研究[1],后來的學者經過多年研究,Walter H. Wischmeier[2]等提出了目前國際上廣泛使用的土壤侵蝕模型方程。萬恩璞[3]等(1989)較早的使用 Landsat TM/MSS 數據對長白山植被進行解譯,分類和提取并計算森林植被面積,結果證明了植被減少會對經濟和生態(tài)帶來嚴重影響,其主要原因是過度砍伐。李芝喜[4](1992)則利用 Landsat MSS/TM 數據結合 SPOT 數據等對西雙版納熱帶森林植被進行解譯判讀和分類,并用計算的 NDVI 來分析植被覆蓋變化,認為該方法具有可行性。鄒應雙[5]等(1999)利用 TM 數據在輔以航片、矢量數據等結合遙感和 GIS 研究和分析了民勤湖區(qū)的環(huán)境變化情況及原因,得出土地與植被退化、水位和水質下降等是造成環(huán)境惡化的原因。
1.估算模型
目前已經發(fā)展了很多利用遙感測量植被覆蓋度的方法,較為實用的方法是利用植被指數近似估算植被覆蓋度,常用的植被指數為NDVI。下面是李苗苗等在像元二分模型的基礎上研究的模型:
VFC = (NDVI -NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) ?(1)
其中, NDVIsoil 為完全是裸土或無植被覆蓋區(qū)域的NDVI值,NDVIveg 則代表完全被植被所覆蓋的像元的NDVI值,即純植被像元的NDVI值。兩個值的計算公式為:
NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin-VFCmin*NDVImax)/( VFCmax-VFCmin) ?(2)NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax-(1-VFCmax)*NDVImin/( VFCmax-VFCmin) ?(3)
利用這個模型計算植被覆蓋度的關鍵是計算NDVIsoil和NDVIveg。這里有兩種假設:
1) 當區(qū)域內可以近似取VFCmax=100%,VFCmin=0%。
公式(1)可變?yōu)椋?/p>
VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) ? (4)
NDVImax 和NDVImin分別為區(qū)域內最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪聲,NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范圍內的最大值與最小值,置信度的取值主要根據圖像實際情況來定。
2) 當區(qū)域內不能近似取VFCmax=100%,VFCmin=0%
當有實測數據的情況下,取實測數據中的植被覆蓋度的最大值和最小值作為VFCmax和 VFCmin,這兩個實測數據對應圖像的NDVI作為NDVImax 和NDVImin。
當沒有實測數據的情況下,取一定置信度范圍內的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根據經驗估算。石板灘地區(qū)的植被覆蓋圖如圖:
2.植被覆蓋度分析
陸地表面分布著由許多植物組成的各種植物群落,如森林、草原、灌叢、荒漠、草甸、沼澤等,總稱為該地區(qū)的植被。分為自然植被和人工(栽培)植被。自然植被是出現在一地區(qū)的植物長期歷史發(fā)展的產物。組成植被的單元是植物群落,某一地區(qū)植被可以由單一群落或幾個群落組成,如長白山植被主要由森林群落組成,而華北植被則由森林、灌叢和草甸群落組成。植被是基因庫,保存著多種多樣的植物、動物和微生物,并為人類提供各種重要的、可更新的自然資源。石板灘幅的植被覆蓋面積統(tǒng)計表如表1-1:
石板灘幅的植被覆蓋分析如上表所示,高覆蓋林地占主要,各植被覆蓋度占總量比例如下:低覆蓋林地占0.66%,中低覆蓋林地占1.2%,中覆蓋林地占4.2%,中高覆蓋林地占13.12%,高覆蓋林地占62.39%,低覆蓋草地占0.2%,中低覆蓋草地占0.14%,中覆蓋草地占1.34%,中高覆蓋草地占3.9%,高覆蓋草地占12.85%。
參考文獻
[1] ?KirKby M.J. et al (王禮先譯). 土壤侵蝕[M]. 北京:水利水電出版社, 1987, 1-50.
[2] Walter H. Wischmeier. The USLE: Some reflections [J]. Journal of Soil and Water Conservation, 1984, 39(2): 105-107.
[3] 萬恩璞, 呂憲國, 王野喬, 等. 應用遙感信息對長白山植被覆蓋的研究[J]. 地理科學, 1989, 9(4): 354-362.
[4] 李芝喜. 熱帶森林植被的動態(tài)變化遙感監(jiān)測[J]. ?環(huán)境遙感, 1992, 7(2): 99-105.
[5] 鄒應雙, 王義祥. 基于RS和GIS的民勤湖區(qū)環(huán)境惡化動態(tài)分析[J]. 蘭州大學學報(自然科學版), 1999, 35(4): 109-116.