石板灘地區(qū)植被覆蓋分析

白浪

摘要：植被覆蓋度是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的百分比，常用于植被變化、生態(tài)環(huán)境研究、水土保持、氣候等方面。本文基于石板灘地區(qū)得到該地區(qū)的植被覆蓋，低覆蓋林地占0.66%，中低覆蓋林地占1.2%，中覆蓋林地占4.2%，中高覆蓋林地占13.12%，高覆蓋林地占62.39%，低覆蓋草地占0.2%，中低覆蓋草地占0.14%，中覆蓋草地占1.34%，中高覆蓋草地占3.9%，高覆蓋草地占12.85%。

關(guān)鍵詞：石板灘;植被覆蓋;

植被覆蓋度是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的百分比，容易與植被覆蓋度混淆的概念是植被蓋度，植被覆蓋度是指植被冠層或葉面在地面的垂直投影面積占 植被區(qū)總面積的比例。植被覆蓋度常用于植被變化、生態(tài)環(huán)境研究、水土保持、氣候等方面。植被變化的研究基礎(chǔ)最早起源于水土流失研究，早在 1877 年時(shí)，德國(guó)土壤學(xué)家 Ewald Wallny 就對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行了研究[1]，后來(lái)的學(xué)者經(jīng)過(guò)多年研究，Walter H. Wischmeier[2]等提出了目前國(guó)際上廣泛使用的土壤侵蝕模型方程。萬(wàn)恩璞[3]等（1989）較早的使用 Landsat TM/MSS 數(shù)據(jù)對(duì)長(zhǎng)白山植被進(jìn)行解譯，分類和提取并計(jì)算森林植被面積，結(jié)果證明了植被減少會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)帶來(lái)嚴(yán)重影響，其主要原因是過(guò)度砍伐。李芝喜[4]（1992）則利用 Landsat MSS/TM 數(shù)據(jù)結(jié)合 SPOT 數(shù)據(jù)等對(duì)西雙版納熱帶森林植被進(jìn)行解譯判讀和分類，并用計(jì)算的 NDVI 來(lái)分析植被覆蓋變化，認(rèn)為該方法具有可行性。鄒應(yīng)雙[5]等（1999）利用 TM 數(shù)據(jù)在輔以航片、矢量數(shù)據(jù)等結(jié)合遙感和 GIS 研究和分析了民勤湖區(qū)的環(huán)境變化情況及原因，得出土地與植被退化、水位和水質(zhì)下降等是造成環(huán)境惡化的原因。

1.估算模型

目前已經(jīng)發(fā)展了很多利用遙感測(cè)量植被覆蓋度的方法，較為實(shí)用的方法是利用植被指數(shù)近似估算植被覆蓋度，常用的植被指數(shù)為NDVI。下面是李苗苗等在像元二分模型的基礎(chǔ)上研究的模型：

VFC = （NDVI -NDVIsoil）/ （ NDVIveg - NDVIsoil） ?（1）

其中， NDVIsoil 為完全是裸土或無(wú)植被覆蓋區(qū)域的NDVI值，NDVIveg 則代表完全被植被所覆蓋的像元的NDVI值，即純植被像元的NDVI值。兩個(gè)值的計(jì)算公式為：

NDVIsoil=（VFCmax*NDVImin-VFCmin*NDVImax）/（ VFCmax-VFCmin） ?（2）NDVIveg=（（1-VFCmin）*NDVImax-（1-VFCmax）*NDVImin/（ VFCmax-VFCmin） ?（3）

利用這個(gè)模型計(jì)算植被覆蓋度的關(guān)鍵是計(jì)算NDVIsoil和NDVIveg。這里有兩種假設(shè)：

1） 當(dāng)區(qū)域內(nèi)可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%。

公式（1）可變?yōu)椋?/p>

VFC = （NDVI - NDVImin）/ （ NDVImax - NDVImin） ? （4）

NDVImax 和NDVImin分別為區(qū)域內(nèi)最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪聲，NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范圍內(nèi)的最大值與最小值，置信度的取值主要根據(jù)圖像實(shí)際情況來(lái)定。

2） 當(dāng)區(qū)域內(nèi)不能近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%

當(dāng)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中的植被覆蓋度的最大值和最小值作為VFCmax和 VFCmin，這兩個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)圖像的NDVI作為NDVImax 和NDVImin。

當(dāng)沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，取一定置信度范圍內(nèi)的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算。石板灘地區(qū)的植被覆蓋圖如圖：

2.植被覆蓋度分析

陸地表面分布著由許多植物組成的各種植物群落，如森林、草原、灌叢、荒漠、草甸、沼澤等，總稱為該地區(qū)的植被。分為自然植被和人工（栽培）植被。自然植被是出現(xiàn)在一地區(qū)的植物長(zhǎng)期歷史發(fā)展的產(chǎn)物。組成植被的單元是植物群落，某一地區(qū)植被可以由單一群落或幾個(gè)群落組成，如長(zhǎng)白山植被主要由森林群落組成，而華北植被則由森林、灌叢和草甸群落組成。植被是基因庫(kù)，保存著多種多樣的植物、動(dòng)物和微生物，并為人類提供各種重要的、可更新的自然資源。石板灘幅的植被覆蓋面積統(tǒng)計(jì)表如表1-1：

石板灘幅的植被覆蓋分析如上表所示，高覆蓋林地占主要，各植被覆蓋度占總量比例如下：低覆蓋林地占0.66%，中低覆蓋林地占1.2%，中覆蓋林地占4.2%，中高覆蓋林地占13.12%，高覆蓋林地占62.39%，低覆蓋草地占0.2%，中低覆蓋草地占0.14%，中覆蓋草地占1.34%，中高覆蓋草地占3.9%，高覆蓋草地占12.85%。

參考文獻(xiàn)

[1] ?KirKby M.J. et al （王禮先譯）. 土壤侵蝕[M]. 北京：水利水電出版社， 1987， 1-50.

[2] Walter H. Wischmeier. The USLE： Some reflections [J]. Journal of Soil and Water Conservation， 1984， 39（2）： 105-107.

[3] 萬(wàn)恩璞， 呂憲國(guó)， 王野喬， 等. 應(yīng)用遙感信息對(duì)長(zhǎng)白山植被覆蓋的研究[J]. 地理科學(xué)， 1989， 9（4）： 354-362.

[4] 李芝喜. 熱帶森林植被的動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)[J]. ?環(huán)境遙感， 1992， 7（2）： 99-105.

[5] 鄒應(yīng)雙， 王義祥. 基于RS和GIS的民勤湖區(qū)環(huán)境惡化動(dòng)態(tài)分析[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 1999， 35（4）： 109-116.