基于時(shí)間序列塔里木河中游胡楊林春尺蠖危害的遙感監(jiān)測

邱 琳，王 蕾，羅 磊，鄭江華

(1.新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆大學(xué)智慧城市與環(huán)境建模普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830046；2.新疆林業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代林業(yè)研究所， 烏魯木齊 830000)

0 引 言

【研究意義】胡楊(Tugaiforest)是荒漠地區(qū)特有的珍貴森林資源，是自然界稀有的古老樹種之一。新疆生態(tài)環(huán)境脆弱，荒漠胡楊是塔里木河流域唯一喬木林，其生存生長對(duì)周邊動(dòng)植物資源，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人類生活等，有著無與倫比的重要地位。近年來，該區(qū)域的胡楊林成為區(qū)域重要的旅游資源。因此，該區(qū)域的植被生長情況動(dòng)態(tài)監(jiān)測和開發(fā)保護(hù)研究，變得十分迫切?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來國內(nèi)外大面積的森林均受到病蟲害等的干擾[1]。對(duì)于不同尺度的森林病蟲害遙感監(jiān)測，其影像數(shù)據(jù)的選擇也較為關(guān)鍵。MODIS 數(shù)據(jù)可獲取到的時(shí)間分辨率較高，空間分辨率較低，應(yīng)用于中小尺度植被變化檢測區(qū)分植被和非植被有一定的局限性，而針對(duì)干旱半干旱地區(qū)的稀疏植被監(jiān)測精度更是有待進(jìn)一步提高[2]。Landsat系列數(shù)據(jù)分辨率適中，免費(fèi)獲取，被廣泛地應(yīng)用在森林變化監(jiān)測方面[3-6]，但是由于其重訪周期的限制，對(duì)于短時(shí)間內(nèi)可獲取到的影像數(shù)量用于植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測，稍顯不足。QuickBird 等影像具有更高的時(shí)空分辨率，并且能很好的識(shí)別不同類型的植被，同時(shí)還能夠完成植被變化監(jiān)測[7]，但高分辨率影像購買成本高，處理的數(shù)據(jù)量大。我國國產(chǎn)衛(wèi)星HJ A/B星 CCD數(shù)據(jù)有較高的時(shí)間分辨率以及較優(yōu)的空間分辨率，并且在環(huán)境監(jiān)測，土地利用分類等各領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[8]。HJ A/B 星可在較短的時(shí)期內(nèi)可獲得多時(shí)相CCD數(shù)據(jù)，這為中尺度森林病蟲害遙感監(jiān)測提供了一定的精度保證。一些病蟲害對(duì)森林的擾動(dòng)是持續(xù)的、周期性的，利用時(shí)間序列可監(jiān)測森林持續(xù)干擾及恢復(fù)特征[9-12]、動(dòng)態(tài)危害情況[13]等。因此，研究基于HJ A/B星 CCD數(shù)據(jù)來監(jiān)測胡楊林蟲害。塔里木盆地胡楊以春尺蠖(Apocheimacinerarius)危害最為嚴(yán)重，是影響胡楊林生長發(fā)育的主要蟲害[14]。由于受春尺蠖危害，導(dǎo)致胡楊物候異常，出現(xiàn)“二次展葉”的現(xiàn)象[15]。近年來，分別從胡楊物候調(diào)查的角度闡述了其物候現(xiàn)狀，從病蟲害預(yù)測防治的角度，研究了春尺蠖的生物特性[16]，以及發(fā)生規(guī)律[17]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，胡楊的生長情況，主要還是依靠人工定時(shí)定點(diǎn)的進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測，而人工調(diào)查人力物力有限，并且所及區(qū)域范圍有限。新疆天然胡楊林面臨著干旱缺水和春尺蠖啃食的雙重威脅，需要發(fā)展能夠大面積有效監(jiān)測胡楊林的方法，以監(jiān)測該區(qū)域植被的病蟲害發(fā)生情況?！緮M解決的關(guān)鍵問題】基于HJ A/B星CCD數(shù)據(jù)時(shí)間序列，建立監(jiān)測模型，探討分析HJ A/B星CCD數(shù)據(jù)在塔里木河中游胡楊林春尺蠖危害遙感監(jiān)測的適用性。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 調(diào)查數(shù)據(jù)

研究區(qū)為塔里木河中游的塔里木胡楊國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，其位于新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁與輪臺(tái)兩縣境內(nèi)，地處新疆巴音郭楞蒙古自治州西部、天山南麓、塔里木盆地北緣。屬戈壁荒漠、大陸性荒漠、半荒漠生物群落的類型，屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，四季分明，冬季寒冷，夏季炎熱。研究對(duì)象為以天然胡楊為優(yōu)勢種群的胡楊林，其空間分布特點(diǎn)呈明顯的沿河分布，由于氣候干燥少降水高溫，地表徑流較小，胡楊林郁閉度非常低，大致為0～0.4。

該區(qū)域?yàn)閲易匀槐Ｗo(hù)區(qū)，人為干擾相對(duì)較小，胡楊的生長除了會(huì)受到氣候和地下水等因素影響[18]，還會(huì)受到病蟲害影響，根據(jù)多年來各區(qū)域調(diào)查發(fā)現(xiàn)，主要危害胡楊生長的蟲害為春尺蠖[15，19]。春尺蠖是一種分布廣泛在中國北部和中亞地區(qū)的食葉害蟲[20]。新疆塔里木河流域以胡楊為優(yōu)勢樹種的闊葉林，是塔里木河流域春尺蠖發(fā)生最適宜的植被類型[21]。大片的天然胡楊林，常常被春尺蠖幼蟲吃盡葉片，其危害對(duì)樹木生長的影響很大。特別是在長期干旱缺水的情況下，胡楊林長勢漸趨衰弱。春尺蠖蛹在土壤層20～50 cm的表面之下，接近胡楊樹干處越冬。當(dāng)春季(2月下旬或3月)土壤溫度上升到0℃時(shí)，蛾破繭而出。雌雄交配后，在開口和寬松的樹皮下產(chǎn)下受精卵。幼蟲孵化并以楊樹的嫩芽和樹葉為食。從4月末到5月中旬，幼蟲進(jìn)入土壤中化蛹，開始一個(gè)新的世代周期。其發(fā)生期早，危害期短，幼蟲發(fā)育快，食量大，常爆發(fā)成災(zāi)，造成極大損失。在食料缺少的情況下，幼蟲還取食檉柳、白刺，也危害麥類、玉米、綠肥作物等。

野外調(diào)查數(shù)據(jù)包括2017年輪臺(tái)縣和尉犁縣標(biāo)準(zhǔn)地春尺蠖成蟲羽化進(jìn)度、幼蟲密度。繪出樣地空間分布，共選取了30個(gè)樣地進(jìn)行監(jiān)測。(受遙感影像覆蓋面的影響，僅20個(gè)樣地監(jiān)測點(diǎn)在遙感監(jiān)測范圍內(nèi))。設(shè)定的每個(gè)采樣點(diǎn)調(diào)查面積3 335 m2(5畝)左右，以采樣點(diǎn)坐標(biāo)為采樣中心，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隔幾株選一株的方法選取20株寄主樹做為調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)樹。從各標(biāo)準(zhǔn)樹的上、中、下部，東、南、西、北方向，選取50 cm標(biāo)準(zhǔn)枝一枝，在地面上鋪一塊1 m2的白布，將剪下的標(biāo)準(zhǔn)枝在白布上用剪枝剪輕擊幾下，幼蟲全部落在白布上，檢查各齡幼蟲數(shù)量、死蟲數(shù)、感病數(shù)、寄生數(shù)、將調(diào)查結(jié)果填入表。圖1，表1

由于該地區(qū)4月20日左右開始進(jìn)行開展春尺蠖飛防作業(yè)，因此，春尺蠖幼蟲密度數(shù)據(jù)只獲取了，從3月底至4月20日春尺蠖幼蟲監(jiān)測數(shù)據(jù)。觀察春尺蠖成蟲羽化進(jìn)度，是為了更及時(shí)的觀察春尺蠖幼蟲孵化情況，其中輪臺(tái)縣幼蟲監(jiān)測日期為4月2日、4月3日、4月10日、4月11日、4月13日、4月17日、4月18日、4月20日。尉犁縣幼蟲監(jiān)測日期為4月5日、4月9日、4月13日、4月15日。

1.1.2 矢量數(shù)據(jù)

研究中使用了縣級(jí)行政區(qū)界線和以胡楊為優(yōu)勢種群的河岸林空間分布圖，數(shù)據(jù)均來自新疆林業(yè)科學(xué)院。其胡楊林空間分布圖層包含，按林班調(diào)查的胡楊林郁閉度等信息。

圖1 研究區(qū)及采樣點(diǎn)示意
Fig.1 study area and sampling points sketch map

1.1.3 遙感影像

塔里木流域胡楊林?jǐn)_動(dòng)主要發(fā)生在春季[17]，研究選用2017年3～6月的HJ-1 A/B CCD影像數(shù)據(jù)，遙感影像空間分辨率為30 m，時(shí)間分辨率為2 d，研究區(qū)無云的遙感影像，數(shù)據(jù)來源于中國資源環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用中心(http://www.cresda.com/CN/)。使用ENVI5.2軟件對(duì)遙感影像進(jìn)行輻射定標(biāo)，大氣校正和正射校正以及影像配準(zhǔn)。影像配準(zhǔn)是采取基于控制點(diǎn)的二次多項(xiàng)式方法，使其配準(zhǔn)精度控制在1個(gè)像元之內(nèi)。表1

表1 影像數(shù)據(jù)
Table 1 list of image datas

序號(hào)NumberHJ星影像HJsatelliteimage1HJ1A-CCD1-41-64-20170321-L200030893442HJ1B-CCD1-39-64-20170411-L200031123463HJ1B-CCD2-40-64-20170427-L200031156354HJ1B-CCD1-41-64-20170506-L200031282335HJ1A-CCD1-41-64-20170514-L200031300086HJ1B-CCD1-40-64-20170604-L20003145005

1.2 方 法

1.2.1 蟲口密度

蟲口密度表示每單位蟲子的數(shù)量，常用于蟲災(zāi)防治和統(tǒng)計(jì)工作。研究中統(tǒng)計(jì)50 cm標(biāo)準(zhǔn)枝上蟲子的數(shù)量。

(1)

式(1)中，D表示各樣地平均蟲口密度，單位為頭/50 cm標(biāo)準(zhǔn)枝；n表示各樣地每枝50 cm標(biāo)準(zhǔn)枝上的活蟲數(shù)量，N表示各樣地所取50 cm標(biāo)準(zhǔn)枝的數(shù)量。

使用arcgis10.2的空間分析模塊中的IDW(Inverse Distance Weighted)插值方法，對(duì)蟲口密度數(shù)據(jù)進(jìn)行IDW插值運(yùn)算，得到研究區(qū)春尺蠖蟲口密度空間分布圖。

1.2.2 受害區(qū)域提取

研究使用植被指數(shù)NDVI，基于HJ星時(shí)間序列對(duì)胡楊林春尺蠖災(zāi)害進(jìn)行遙感監(jiān)測，分析該指數(shù)對(duì)該研究區(qū)的病蟲害擾動(dòng)信息提取精度，以試驗(yàn)出適用于該研究區(qū)胡楊林?jǐn)_動(dòng)信息提取的監(jiān)測模型。

(2)

式(2)中，NIR和IR分別為HJ星的B4近紅外波段和B3紅波段。

為了提取NDVI時(shí)間序列中各時(shí)相植被的動(dòng)態(tài)變化，先嘗試著提取NDVI變化差異[19，22]來進(jìn)行胡楊林?jǐn)_動(dòng)監(jiān)測：

(3)

式(3)中，dNDVI為NDVI突變監(jiān)測值；NDVIt為時(shí)間序列中t時(shí)期NDVI值；NDVIt+1為時(shí)間序列中t+1時(shí)期NDVI值；t=1,2,3,4,5,6。該指數(shù)主要用于監(jiān)測春季胡楊林NDVI異常，當(dāng)NDVI△t為負(fù)值時(shí)說明NDVI曲線在上升過程中發(fā)生突變。當(dāng)胡楊失葉率達(dá)到最高時(shí)，胡楊受害達(dá)到頂峰(Tii)，胡楊被危害最為嚴(yán)重，表現(xiàn)為NDVI降至最低。圖2

注：物候： A-開花期，B-第一次展葉，C-落葉期，D-第二次展葉期，E-果熟期

Note：Phenological Seasons: A - Flowering, B - First Foliation, C-Defoliation due to Apocheima cinerarius,D- Second Foliation, E-Leaf growth under crown closure

圖2 隨時(shí)間變化受害胡楊的NDVI
Fig.2 Schematic representation of insect infestation and the altered NDVI curve over time

1.2.3 受害區(qū)域提取精度評(píng)價(jià)

由于春尺蠖是一種周期性食葉害蟲，除了要驗(yàn)證胡楊受害時(shí)間與春尺蠖的發(fā)生是否同步，還需驗(yàn)證胡楊林受害區(qū)域的監(jiān)測精度。在arcgis10.2中使用雙線性內(nèi)插法，提取了20個(gè)樣地監(jiān)測點(diǎn)每一時(shí)期的dNDVI值。dNDVI≤0的區(qū)域?yàn)槭芎^(qū)，dNDVI>0的區(qū)域被認(rèn)為是非受害區(qū)。為了驗(yàn)證遙感監(jiān)測胡楊受害區(qū)空間分布精度，研究使用監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度精度評(píng)價(jià)公式進(jìn)行精度驗(yàn)證。公式為：

(4)

式(4)中，Tt表示t時(shí)期監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2 結(jié)果與分析

>2.1 胡楊林受害發(fā)生時(shí)間監(jiān)測

從胡楊NDVI的變化來看，2017年3月21日～5月14日期間，NDVI變化較小，增長較為緩慢，2017年5月14日～6月4日，NDVI明顯變化較大，增長較快。2017年4月27日前，胡楊林NDVI總體呈上升趨勢，而2017年4月27日～5月14日，胡楊林NDVI平均值明顯下降，5月14日～6月4日其NDVI再次升高。通過對(duì)塔里木河下游胡楊林物候進(jìn)行觀測研究得知，3月下旬胡楊林開始發(fā)芽，第一次展葉期為4月4日～5月1日，第二次展葉期為5月13日～6月4日[15]。圖3

從春尺蠖發(fā)生時(shí)間來看，輪臺(tái)縣樣地監(jiān)測發(fā)現(xiàn)3月31日春尺蠖出現(xiàn)幼蟲，而尉犁縣監(jiān)測樣地在4月初左右開始出現(xiàn)幼蟲。4月11日輪臺(tái)縣監(jiān)測樣點(diǎn)以2齡蟲所占比例最多為59.29%，1齡蟲次之為40.71%，4月15日而尉犁縣樣地監(jiān)測點(diǎn)以1齡蟲比例所占最大，92.33%。4月20日前后，輪臺(tái)縣春尺蠖幼蟲以2齡、3齡蟲為主，其分別占比為55.87%、41.13%，4月下旬春尺蠖幼蟲孵化結(jié)束，春尺蠖幼蟲數(shù)量達(dá)到最大，此時(shí)春尺蠖幼蟲取食胡楊葉片量激增。新疆春尺蠖幼蟲發(fā)育歷期為28～38 d[16]，每齡幼蟲平均持續(xù)7 d左右，發(fā)育至5月初時(shí)，雖然部分老熟的春尺蠖逐漸入土，但春尺蠖幼蟲發(fā)育至以4齡、5齡為主，其取食量達(dá)到最大，對(duì)胡楊的危害依舊較大。4月下旬至5月上旬胡楊受春尺蠖幼蟲危害最為嚴(yán)重，因受春尺蠖幼蟲持續(xù)危害，于5月中旬樹勢降至最低，至5月中旬后胡楊幾乎不再受春尺蠖危害。從時(shí)間上來看，胡楊受害時(shí)間和春尺蠖幼蟲發(fā)育進(jìn)度時(shí)間結(jié)果較為一致，且這一結(jié)果與較多研究相同[17,22-23]。圖4

圖3 2017年3月21日至6月4日胡楊林NDVI空間分布
Fig.3 The average NDVI values of Tugai forest from Morch 21, 2017 to June 4, 2017

注： 4月3日、4月5日、4月13日、4月15日為尉犁縣春尺蠖幼蟲密度調(diào)查結(jié)果；4月2日、4月9日、4月10日、4月11日、4月17日、4月18日、4月19日為輪臺(tái)縣春尺蠖幼蟲密度調(diào)查結(jié)果

Note: In April 3rd, April 5th, April 13th, April 15th, the density survey results ofApocheimacinerariuslarvae in YuLi County; in April 2nd, April 9th, April 10th, April 11th, April 17th, April 18th, April 19th for the Density survey results ofApocheimacinerariuslarvae in LunTai County

圖4 春尺蠖幼蟲發(fā)育進(jìn)度與各時(shí)期平均NDVI值
Fig.4 The development of the larvae of Inchworm and the average NDVI value of each period

2.2 胡楊林受害區(qū)域監(jiān)測

4月上旬，僅較少區(qū)域發(fā)生NDVI突變(dNDVI<0的區(qū)域較少)，胡楊NDVI總體依舊呈上升趨勢(dNDVI>0區(qū)域較多)(圖5a)，至4月下旬至5月中旬，dNDVI<0范圍明顯增加(圖3bcd)，5月下旬至6月上旬極大多數(shù)區(qū)域表現(xiàn)為NDVI正常。4月中旬研究區(qū)西側(cè)輪臺(tái)縣胡楊林出現(xiàn)大范圍NDVI突變，東側(cè)尉犁縣幾乎沒有出現(xiàn)NDVI突變(圖4b)，于4月下旬至5月上旬時(shí)期，尉犁縣東側(cè)胡楊林出現(xiàn)大范圍突變(圖4c)。同時(shí)可以看到，4月下旬至5月中旬NDVI突變區(qū)域范圍最大(圖c、d)。圖4，圖5

圖5 2017年3月21日至6月4日胡楊林dNDVI空間分布
Fig.5 dNDVI values of Tugai forests from March 21, 2017 to June 4,2017

在arcgis10.2中對(duì)采樣點(diǎn)蟲口密度進(jìn)行IDW空間插值，得到研究區(qū)春尺蠖蟲口密度變化空間分布。從春尺蠖發(fā)生數(shù)量上看，研究區(qū)西側(cè)輪臺(tái)縣域和東側(cè)尉犁縣域分別在不同時(shí)期呈現(xiàn)出較高的蟲口密度區(qū)。在4月初時(shí)研究區(qū)西側(cè)輪臺(tái)縣采樣點(diǎn)春尺蠖發(fā)生較早且其蟲口密度多于東側(cè)(圖6a)。隨著春尺蠖幼蟲逐漸孵化，4月中旬時(shí)研究區(qū)東側(cè)的尉犁縣春尺蠖蟲口密度逐漸高于其它區(qū)域(圖6c)。由春尺蠖幼蟲調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)西側(cè)輪臺(tái)縣春尺蠖幼蟲孵化較早，較早開始危害胡楊，而東側(cè)尉犁縣春尺蠖孵化較晚，相對(duì)較晚危害胡楊。圖5，圖6

根據(jù)采樣點(diǎn)監(jiān)測，4月上旬至5月中旬，春尺蠖幼蟲大量蠶食胡楊葉片，胡楊葉片的缺失會(huì)導(dǎo)致胡楊NDVI下降(dNDVI<0)。5月初，部分老熟的春尺蠖幼蟲開始入土，至5月下旬春尺蠖幼蟲基本全部入土，胡楊不再受春尺蠖幼蟲危害，開始二次展葉，其NDVI會(huì)逐漸升高(dNDVI>0)。由此，在4月上旬至5月中旬期間，各樣地均受到不同程度的春尺蠖幼蟲危害，因此，各樣地被認(rèn)為是受害區(qū)(即NDVI突變區(qū)，dNDVI<0)，5月中旬至6月各樣地不再受春尺蠖幼蟲危害，并開始二次展葉，因而被認(rèn)為是非受害區(qū)(即NDVI正常區(qū)，dNDVI>0)。根據(jù)式(4)監(jiān)測精度評(píng)價(jià)得到各時(shí)期遙感監(jiān)測精度評(píng)價(jià)結(jié)果，20170411-20170326時(shí)期、20170427-20170411時(shí)期，此方法監(jiān)測精度較低，準(zhǔn)確度為5%、30%，而20170506-20170427時(shí)期、20170514-20170506時(shí)期，準(zhǔn)確性最高可達(dá)到85%，胡楊恢復(fù)監(jiān)測精度為75%。表3

注：T1時(shí)期為：4月2日至4月5日；T2時(shí)期為：4月9日至4月11日；T3時(shí)期為：4月13日至4月15日；T4時(shí)期為：4月17日至4月20日

Note: The T1 period was from April 2nd to April 5th; the T2 period was April 9th to April 11th, and the T3 period was April 13th to April 15th, and the T4 period was from April 17th to April 20th

圖6 輪臺(tái)縣與尉犁縣春尺蠖蟲口密度變化空間分布
Fig.6 The distribution of Luntai county and Yuli County monitoring points like the number of insect changes in space表2 受害區(qū)監(jiān)測精度評(píng)價(jià)
Table 2 Accuracy evaluation of pest area

dNDVI日期2017.03.26-2017.04.112017.04.11-2017.04.272017.04.27-2017.05.062017.05.06-2017.05.142017.05.14-2017.06.04監(jiān)測精度5%30%65%85%75%

3 討 論

3.1 由胡楊林受害發(fā)生時(shí)間監(jiān)測結(jié)果可知，此期間胡楊林的NDVI值下降與春尺蠖的危害存在一定的關(guān)系，雖然單從時(shí)間上來看不能表示胡楊NDVI下降完全受春尺蠖危害導(dǎo)致，但是結(jié)合受害區(qū)域監(jiān)測驗(yàn)證來看，HJ星遙感監(jiān)測的有一定的可行性和可靠性。檢測出了主要受害時(shí)間及受害區(qū)空間分布，但其監(jiān)測精度有待提高。受實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)量的限制，暫時(shí)無法驗(yàn)證受害區(qū)域的總面積和受害區(qū)的受害程度等。受所能使用的影像時(shí)間分辨率限制，單從胡楊NDVI變化來看，暫不能確定胡楊第一次展葉時(shí)期NDVI峰值的具體日期，也無法確定胡楊林受害頂峰的具體日期。

3.2 在不同時(shí)期其監(jiān)測精度不同,這是由于3月下旬至4月中旬時(shí)期，胡楊處于開花期和第一次展葉期，春尺蠖幼蟲以1齡、2齡為主，春尺蠖食量較小，對(duì)胡楊危害較小，胡楊NDVI依舊呈現(xiàn)上升趨勢。至4月下旬至5月中旬，春尺蠖幼蟲以3齡、4齡、5齡為主，春尺蠖幼蟲孵化結(jié)束，此期間春尺蠖幼蟲數(shù)量達(dá)到頂峰，并且隨著其老熟，短時(shí)間內(nèi)取食量激增，待一棵樹蠶食光之后，幼蟲吐絲借助風(fēng)力蕩到其它樹上，繼續(xù)進(jìn)行大量蠶食，胡楊被危害程度加重且危害的范圍擴(kuò)大[16]，嚴(yán)重造成枝條干枯，樹勢衰弱，導(dǎo)致大面積胡楊林呈大面積受害，胡楊NDVI值明顯下降。5月中旬至6月上旬，春尺蠖幾乎完全老熟入土后，胡楊恢復(fù)增長趨勢，開始二次展葉，NDVI再次上升。由于分辨率較低，使得在一段時(shí)間內(nèi)變化差異較大的NDVI突變，監(jiān)測精度較高，而對(duì)于NDVI變化差異較小的區(qū)域，其監(jiān)測精度較低。

3.3 監(jiān)測精度較低除受到影像時(shí)間分辨率和空間分辨率的影響，還受到其它病蟲害及干旱等其它因素的影響。雖然研究區(qū)胡楊主要受春尺蠖危害，但是也不乏其它病蟲害對(duì)胡楊生長造成干擾，因而，研究中僅使用春尺蠖幼蟲發(fā)育監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證也會(huì)造成一定的誤差，若能直接獲取反映胡楊失葉情況的調(diào)查數(shù)據(jù)，并且詳細(xì)調(diào)查導(dǎo)致胡楊失葉的其它影響因子，更有利于后續(xù)結(jié)果分析和精度評(píng)價(jià)。由于塔里木河中游年內(nèi)水資源分配極不平衡，年總降水量的70%集中于夏季(6～9月)[24]，不同區(qū)域所受干旱影響度不盡相同，尤其是遠(yuǎn)離河干道等區(qū)域干旱更為嚴(yán)重，春季干旱對(duì)于胡楊生長可能也會(huì)造成一定干擾。

3.4 研究僅作為塔里木河中游胡楊林春尺蠖危害遙感監(jiān)測的初步嘗試，其精度還有待于提高。而高精度的遙感監(jiān)測需要基于高時(shí)間分辨率和高空間分辨影像以及更優(yōu)的胡楊林?jǐn)_動(dòng)監(jiān)測模型來實(shí)現(xiàn)。今后研究應(yīng)考慮結(jié)合高時(shí)間分辨率和高空間分辨率影像各自優(yōu)點(diǎn)[25-26]，通過融合算法[27-28]，合成高質(zhì)量的時(shí)間序列影像，結(jié)合更優(yōu)監(jiān)測模型來實(shí)現(xiàn)高精度低成本的監(jiān)測方法。

4 結(jié) 論

4.1 我國HJ A/B CCD數(shù)據(jù)可以用于塔里木河中游胡楊林春尺蠖危害監(jiān)測。當(dāng)胡楊林在短時(shí)期內(nèi)被危害較為嚴(yán)重時(shí)其監(jiān)測精度高達(dá)85%。但是，受影像空間分辨率的限制，短時(shí)間內(nèi)當(dāng)危害程度較輕時(shí)，其監(jiān)測精度較低為5%。

4.2 受害胡楊林NDVI變化發(fā)生異常主要發(fā)生在4月下旬至5月中旬。由于NDVI反映的胡楊受害頂峰時(shí)期與春尺蠖幼蟲發(fā)育達(dá)到高峰期在時(shí)間上存在滯后性，春尺蠖幼蟲4月下旬為高峰期，而胡楊受害未達(dá)到受害頂峰，至5月中旬胡楊林受害接近頂峰時(shí)期。受影像分辨率限制，暫無法確定胡楊受害達(dá)頂峰的具體日期，通過此次監(jiān)測只得到兩時(shí)期的大致時(shí)間范圍。

4.3 4月中旬至5月上旬，春尺蠖幼蟲以3齡、4齡、5齡為主時(shí)，是胡楊林被春尺蠖嚴(yán)重危害的主要時(shí)期。從空間上來看，胡楊林受害與否在不同時(shí)間和空間上均存在差異，研究區(qū)西側(cè)輪臺(tái)縣春尺蠖幼蟲發(fā)育較早，胡楊林較先受到春尺蠖嚴(yán)重危害，東側(cè)尉犁縣春尺蠖發(fā)育較晚，胡楊林后受到春尺蠖嚴(yán)重危害。

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