基于MODIS遙感數(shù)據(jù)的松毛蟲災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的探測與評估.pdf

1、松毛蟲是最重要的一類災(zāi)害性林業(yè)有害生物，在全國廣泛分布，每年給森林造成的損失十分巨大。
　　 全面、及時、準(zhǔn)確地掌握森林病蟲害發(fā)生的區(qū)域和程度是病蟲防治工作的基礎(chǔ)，但是依靠傳統(tǒng)的地面調(diào)查手段，在病蟲災(zāi)害發(fā)生的初期往往不能及時發(fā)現(xiàn)，另外由于經(jīng)濟(jì)成本的原因，病蟲災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域范圍及災(zāi)害程度往往也無法得到全面的調(diào)查，這是病蟲害防治工作被動的原因之一。遙感數(shù)據(jù)具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)不可比擬的實(shí)時性、全局性等優(yōu)點(diǎn)，將遙感數(shù)據(jù)用于森林病蟲害災(zāi)害區(qū)的探

2、測和評估，無論技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都具可行性。
　　 MODIS遙感數(shù)據(jù)具有的時間分辨率和空間分辨率都比較適合于松毛蟲災(zāi)害區(qū)的探測和評估。基于MOIDS遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合森林和森林病蟲害的特點(diǎn)，綜合使用‘回歸法’和‘交叉相關(guān)分析法’，以規(guī)一化差值植被指數(shù)(NDVI)為監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行的松毛蟲災(zāi)害區(qū)探測，其效果顯著。該探測模型的研究內(nèi)容主要包括：(1)生態(tài)因子的選擇。(2)植被空間區(qū)劃體系的建立。(3)遙感變化的檢測。
　　 生態(tài)因子的

3、選擇。森林病蟲害的分布和爆發(fā)與一定的自然條件有關(guān)，是病蟲與其寄主在一定生態(tài)條件下相互作用的過程。充分考慮影響森林生長和病蟲害發(fā)生的各種生態(tài)因素，權(quán)衡這些因子的重要性和獲取這些因子的樣本數(shù)據(jù)的成本后，選擇緯度，海拔，坡度，坡向作為對植被進(jìn)行生態(tài)條件劃分的因子，并進(jìn)行各生態(tài)因子的分級編碼。
　　 植被空間區(qū)劃體系的建立。A.生態(tài)條件的劃分。由DEM數(shù)據(jù)，利用Arc/Info的空間分析功能生成坡度、坡向圖層。將海拔、坡度、坡向圖層進(jìn)行

4、疊加運(yùn)算，為每個像素生成一個生態(tài)條件編碼。B.利用研究區(qū)ETM數(shù)據(jù)，以最大似然監(jiān)督分類的方法進(jìn)行松毛蟲寄主區(qū)的識別后，對寄主區(qū)進(jìn)行非監(jiān)督分類，制作研究區(qū)植被分布圖。C.由研究區(qū)的經(jīng)反射率反演后的MODIS數(shù)據(jù)計(jì)算NDVI，并將NDVI劃分為15個等級。D.將生態(tài)條件圖層、植被分布圖層和NDVI等級圖層疊加運(yùn)算，生成研究區(qū)植被空間區(qū)劃體系。
　　 遙感變化的檢測。用最小二乘法線性回歸的方法求解每個分類的NDVI值在兩個時相間的變換

5、函數(shù)，根據(jù)這個變換函數(shù)求算災(zāi)前時相遙感影像每個像元的期望值。生成災(zāi)后時相遙感影像的NDVI值與期望值影像的相對差值影像，并以實(shí)況數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過試驗(yàn)確定小于閾值-9％的像元為變化像元。
　　 結(jié)合地面的實(shí)況數(shù)據(jù)，可對探測到的災(zāi)害區(qū)的災(zāi)害程度進(jìn)行評估。松毛蟲蟲害發(fā)生后，害蟲對針葉的咀食會引起區(qū)域內(nèi)植被指數(shù)的變化，其一般規(guī)律為：蟲口密度大—林木針葉被咀食量大—林木損失嚴(yán)重—植被指數(shù)降低。通過在受害區(qū)域內(nèi)選擇樣地調(diào)查對比，確定以植被指