《面向土壤侵蝕評價的結構性植被蓋度遙感模型研究》是依託西北大學，由劉詠梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向土壤侵蝕評價的結構性植被蓋度遙感模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉詠梅
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植被覆蓋度是土壤侵蝕評價的重要植被指標。在區域尺度，植被覆蓋度主要利用遙感植被指數（如NDVI）來提取。深入的研究表明：單一的覆蓋度指標無法反映群落結構對植被防蝕功效的內在影響，NDVI 等綠度指數難以提取對植被防蝕發揮主導作用的枯枝落葉層信息。本研究擬綜合運用野外試驗觀測和數字圖像分析方法，通過對植被綠色覆蓋層（喬灌草層）和衰敗覆蓋層（枯枝落葉層）遙感機理的深入分析，提出結構性植被蓋度遙感指標體系，建立基於多光譜和高光譜影像的綠度指數和黃度指數提取方法；通過對樣地群落結構性蓋度與遙感指數內在關係的定量研究，構建結構性蓋度遙感模型並完成模型的精度驗證和合理性分析；通過典型流域的土壤侵蝕評價，分析結構性蓋度遙感模型的適用性；基於結構性蓋度的區域分異規律，探索其與土壤侵蝕分布的內在關係。本研究對於深化認識植被與土壤侵蝕的關係、完善土壤侵蝕定量評價方法體系、科學指導黃土高原生態建設具有重要意義。
結題摘要
植被覆蓋度為防止土壤侵蝕提供了關鍵的保護作用，目前對於區域土壤侵蝕植被因子指標的選取存在重視投影覆蓋度、忽略衰敗覆蓋層防蝕作用等問題。本項目將徑流小區觀測、群落蓋度實測與綠度指數、黃度指數的定量分析相結合，開展結構性植被蓋度遙感模型的理論、方法與套用研究。主要研究內容如下：綜合分析綠色覆蓋層和衰敗覆蓋層的光譜特徵，研究基於多光譜/高光譜影像的綠度指數和黃度指數提取方法；通過樣地群落結構性蓋度與遙感指數的內在關係研究，構建結構性蓋度遙感模型並進行精度驗證；基於典型流域的土壤侵蝕定量評價，分析結構性蓋度遙感模型的合理性和適用性。項目取得的主要成果如下： 1、分析了喬、灌、草層光譜的異同性，利用光譜特徵參量進一步研究了土壤背景對冠層光譜的影響規律；明確了枯落層與土壤光譜的差異性以及枯落層-土壤混合場景的光譜變化規律，基於實測光譜數據研究了多光譜/高光譜黃度指數探測枯落層信息的有效性。 2、提出了結構性植被蓋度遙感指標體系，基於Landsat TM/OLI多光譜影像和ASTER高光譜影像提取了黃土高原不同植被帶的綠度指數和黃度指數，通過與樣點實測喬灌草層蓋度、枯落層蓋度的擬合精度分析，篩選不同植被帶的最優綠度指數和黃度指數。 3、利用實測蓋度計算群落尺度的結構性蓋度，定量分析群落結構性蓋度與最優綠度指數、黃度指數的擬合關係，構建了黃土高原區不同植被帶的結構性蓋度遙感模型，並利用實測樣點對模型構建精度進行了驗證。 4、通過結構性蓋度與NDVI反演蓋度的比較研究，分析了結構性蓋度遙感模型的合理性。以結構性蓋度和NDVI蓋度分別作為植被因子指標進行延河流域的土壤侵蝕定量評價；採用甘谷驛把口站的泥沙觀測數據作為驗證數據，評價了結構性蓋度遙感模型在區域土壤侵蝕評價中的適用性。 以上研究成果是對土壤侵蝕植被因子遙感定量分析新途徑的有益探索，對於豐富遙感地學分析的理論與方法，為區域土壤侵蝕監測與評價提供植被因子參數，對黃土高原的生態建設服務具有重要意義。
