《高等級公路路域植被信息反演與植被環境監測評價》是依託長沙理工大學，由郭雲開擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高等級公路路域植被信息反演與植被環境監測評價
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭雲開
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以ASTER、IKONOS兩種不同尺度影像為數據源，以南方丘陵地區高等級公路路域植被環境為研究對象，立足定量遙感理論研究前沿，探索多階段目標決策反演這一理念在研究中將葉片的非朗伯特性考慮進EPROSPECT+SAILE耦合模型；針對針葉結構，擬構建LIBERTY+SAIH耦合模型；按照多階段目標決策反演的思路，結合植被分類結果和光譜特徵等先驗知識，構建適合南方丘陵地區的LAI、VC、三維綠量﹑葉綠素和植被健康指數的反演模型；基於多時相遙感數據探索變化矢量分析法在高等級公路路域植被環境動態監測中的套用；研究高等級公路路域植被環境質量評價的指標體系。.通過研究可拓寬遙感基礎理論成果的套用領域，促進遙感定量反演理論在生態環境監測評價中套用研究的深化，為南方丘陵地區乃至全國的高等級公路路域植被環境快速定量化監測評價提供豐富精準的信息，使全國路域植被環境的治理和保護更加合理、科學。
結題摘要
公路的建設和發展給人類的生活帶來了巨大便利，促進了區域間經濟發展，但是，公路建設也給周邊的自然、生態、人文環境帶來了複雜的影響，公路環境正面臨嚴峻的生態環境威脅。因此，深入分析我國公路建設和運營中帶來的環境問題，科學合理地開展公路環境研究、評價和治理已成為一項迫切的任務。本課題依據公路環境評價要求，以定量遙感理論為基礎，選取南方丘陵地區長沙-湘潭、常德-吉首、瀏陽-醴陵高速公路為試驗路域，以多時相的TM/ETM+、IKONOS、SPOT影像為數據源，結合野外“星地同步”試驗，按照“遙感機理-建模-反演-試驗-套用”的研究思路，以動態、定量的手段分析公路的修建和運營對路域植被健康狀況的影響，並取得了一定先進性研究成果： （1）採用光譜微分技術對路域植被光譜進行處理，分析可知，光譜數據的一階、二階微分在一定程度上消除了土壤背景對目標物光譜的影響；不健康植被、針葉植被的光譜曲線整體上分別低於健康植被、闊葉植被。 （2）修正PROSPECT+SAIL葉片-冠層耦合模型：考慮進單片葉子的非朗伯特性、葉傾角分布的任意性、土壤二向反射等特性，加入熱點參數，對模型進行進一步修正並耦合，其對路域植被生態環境因子反演具有更高的精度和普適性。 （3）提出並構建了路域植被健康指數(HVHI)，利用熵值法和層次分析法相結合的主客觀賦權法計算得到植被健康各因子的權重，通過回歸分析構建HVHI。目前國內外尚無基於路域植被健康情況構建HVHI的研究。 （4）利用基於機率統計方法進行紋理濾波，提取影像紋理因子，結合遙感因子、地形因子建立路域植被三維綠量的遙感反演模型，例如瀏醴高速反演精度達0.8930。 （5）套用不同尺度的遙感影像，反演了高速公路建設前、建設中和運營後近10年來多時相的影像路域植被信息（葉面積指數LAI、覆蓋度VC、三維綠量HLVV﹑葉綠素CHL和健康指數HVHI），製作了變化強度和變化類型專題圖。 本課題在分析大氣、土壤、水系保護等方面進行路域植被環境影響分析基礎上，以LAI、VC、HLVV、CHL和HVHI為評價指標，建立了更加適合南方丘陵地區路域環境健康的評價指標體系和評價等級體系。結合監測評價結果，針對性地研究路域生態環境的保護對策和方法，為公路生態環境評價、監測和防治提供更豐富的理論參考和技術支持，促進其評價技術體系的建立與完善，成果具有重要的理論意義和社會意義。
