祁連山狼毒蓋度地面測(cè)量與衛(wèi)星遙感估算.pdf

1、狼毒的滋生蔓延嚴(yán)重破壞草地生境，制約草地畜牧業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)狼毒分布及其危害程度的調(diào)查僅局限于描述有狼毒出現(xiàn)的草場(chǎng)的面積，對(duì)狼毒蓋度的研究較少，而這一指標(biāo)更能反映草場(chǎng)的退化程度，對(duì)狼毒的化學(xué)防治也更具指導(dǎo)意義。狼毒蓋度的測(cè)量可分為地表實(shí)測(cè)和遙感測(cè)量?jī)深?。本文采用?shù)碼相機(jī)拍照法地表實(shí)測(cè)了狼毒蓋度，有效克服了傳統(tǒng)目視估測(cè)方法誤差較大等問(wèn)題。選用TM數(shù)據(jù)從較大尺度上對(duì)狼毒蓋度進(jìn)行了研究。主要開(kāi)展了以下工作： 1.光譜特征分析。分

2、析了狼毒頂葉和主要牧草針茅的光譜，從可見(jiàn)光到近紅外波段，狼毒頂葉光譜反射率要高于針茅光譜反射率。隨著狼毒蓋度的增加，光譜反射率有增高的趨勢(shì)。計(jì)算了不同蓋度狼毒光譜反射率的一階導(dǎo)數(shù)?！凹t邊”位置出現(xiàn)在720nm左右，紅邊處的斜率峰值總體隨蓋度的增加而增大。對(duì)各個(gè)波段不同狼毒蓋度及其光譜反射率進(jìn)行了相關(guān)分析，結(jié)果顯示不同狼毒蓋度與其光譜反射率相關(guān)性顯著。相關(guān)系數(shù)最大位置處的不同狼毒蓋度及其光譜反射率具有很好的線性關(guān)系。 2.基于數(shù)碼

3、照片的狼毒蓋度提取。選擇過(guò)綠特征區(qū)分綠色植被和非綠色植被。結(jié)合亮度特征和面積閾值從非綠色植被中自動(dòng)提取出狼毒花，取得了令人滿意的效果。提出一種基于行程標(biāo)記的孔洞填充算法對(duì)狼毒花中的孔洞進(jìn)行了填充。該算法極易編程實(shí)現(xiàn)，而且處理速度很快。對(duì)狼毒莖葉和牧草之間，不宜采用過(guò)綠特征進(jìn)行區(qū)分；在HLS色彩空間下，跟據(jù)色調(diào)特征自動(dòng)提取狼毒莖葉效果一般；在對(duì)狼毒花面積和莖葉面積進(jìn)行回歸分析后發(fā)現(xiàn)，二者表現(xiàn)出了很好的線性關(guān)系。針對(duì)每個(gè)樣方數(shù)字化了至少20

4、張照片，建立了狼毒花面積和莖葉面積之間的函數(shù)關(guān)系，利用自動(dòng)提取出的狼毒花的面積計(jì)算得到莖葉面積，進(jìn)而得到樣方狼毒總蓋度。 通過(guò)本章研究，我們同時(shí)得出：采用數(shù)碼相機(jī)拍照法可以比較快速準(zhǔn)確地獲取植被的蓋度信息，但是當(dāng)?shù)匚镱愋蜑槎喾N植被混合時(shí)，從數(shù)碼照片中提取其中某一種植被的蓋度信息比較困難。只有當(dāng)該植被表現(xiàn)出某種與其他植被明顯不同的特征時(shí)，采用拍照法提取其蓋度才可行。 3.TM狼毒蓋度估算。對(duì)地面實(shí)測(cè)的各個(gè)樣方的蓋度與其在T