《基於降水量校正和指示植物的草地退化遙感監測技術》是劉玉傑為項目負責人云南大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於降水量校正和指示植物的草地退化遙感監測技術
- 項目類別 ：青年科學基金項目
- 依託單位 ：雲南大學
- 項目負責人：劉玉傑
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用混合的監督/非監督分類方法，從多時相、多源遙感數據的融合影像中提取草地資源分布和退化類型信息。為了解決草地退化遙感監測工作中存在的監測結果短期內反覆、相鄰年份相差較大的問題，利用降水量校正後的植被覆蓋度和地上生物量對植被覆蓋度下降、地上生物量減少的退化類型進行遙感監測。為了解決植被覆蓋度、地上生物量對植物群落髮生逆向演替或毒害草叢生、可食草比例下降的退化類型不敏感的問題，引入混合像元中退化指示植物組分的相對百分比、草地群落中指示植物的綜合算術優勢度作為補充，並對新引入分級指標進行遙感反演。然後，以滇西北三江併流區為例，檢驗降水量校正後或新引入的草地退化遙感分級指標的適用性。本項目對於解決草地退化遙感監測研究中存在的分級指標受降水量年際波動影響較大、基準值設定偏高和對特定退化類型不敏感等問題，揭示滇西北三江併流區草地退化的時空格局及其影響和指導草地管理部門科學決策均有意義、有價值。
結題摘要
總產草量、總覆蓋度等傳統的草地退化遙感評價指標並不適用滇西北地區以有毒植物大狼毒大量蔓延為標誌的退化草地類型。本項目以香格里拉縣城周邊區域為例，將大狼毒（Euphorbia jolkinii）作為草地退化指示植物，將大狼毒綜合優勢度作為傳統草地退化評價指標的重要補充，在完成草地資源分布、退化類型的高精度提取以及草地退化評價指標的遙感反演的基礎上，建立針對不同退化草地類型選取不同評價指標的草地退化遙感評價技術體系。 結果表明，在2013-11-19採集的OLI影像的分類過程中，由於錯分誤差較高，非監督分類和決策樹分類不適合複雜山區草地分布信息的提取。在監督分類結果中訓練樣本A和最大似然法組合的草地漏分誤差最低、錯分誤差較低，為了降低草地漏分誤差，將被其它5種組合均識別為草地類別的非草地類別像元更正為草地類別，生成草地掩膜；然後製作與草地掩膜對應的2013-5-27草地類別影像，根據草地影像的非監督分類結果和實地調查結果，剔除錯分為草地類別的山體陰影處林地、未成林地和零星水體像元，以降低草地錯分誤差；最後對上述非監督分類結果進行主要分析，從而去除草地分布圖中虛假像元或孤立像元。 根據非大狼毒草地、小株大狼毒草地和大中株大狼毒草地在不同時相、不同多光譜波段影像上光譜反射率均值的差異顯著性，確定識別和提取非大狼毒草地、小株大狼毒草地的最佳數據源分別是2013-5-27影像的第4波段、第2波段影像和2013-8-15影像的第5波段、第7波段影像。根據最佳波段計算歸一化植被指數，結合實地調查資料和植被指數的密度分割結果，確定不同退化類型植被指數的閾值以及不同退化類型提取結果重疊區域的真實退化類型。 根據實測光譜數據，植被指數GNDVI能夠減少臭蒿對大狼毒信息提取的干擾。然而，從2011-10-13影像中提取的GNDVI更多的反映地面調查樣地和大狼毒草地樣地的總體信息，而不是其中大狼毒組分信息，因此並不適用於大狼毒的遙感提取和監測。利用極差標準化處理後的SWIR 1波段對GNDVI進行校正，得到的GNDVIc能較好的突出樣地中大狼毒組分的信息、弱化樣地總體信息。基於GNDVIc和大狼毒草地樣地中大狼毒調查數據反演得到的大狼毒綜合優勢度作為退化評價指標應該嚴格限定在小株或大中株大狼毒草地。
