基于無人機(jī)遙感的荒漠林大沙鼠災(zāi)害空間分布及其影響因素分析.pdf

1、林地作為“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”重要戰(zhàn)略布局中生態(tài)文明建設(shè)的主體，對(duì)構(gòu)筑區(qū)域生態(tài)屏障、推動(dòng)沙漠治理具有重要意義。古爾班通古特沙漠作為我國的第二大沙漠，其荒漠灌木林是維系新疆城市整體生態(tài)環(huán)境安全的前沿保護(hù)地帶和天然生態(tài)屏障。而近年來，該區(qū)域大沙鼠災(zāi)害持續(xù)高發(fā)，大沙鼠采食和掘洞行為造成了荒漠林衰敗、土質(zhì)疏松、流沙四起，嚴(yán)重威脅著荒漠林生態(tài)環(huán)境的健康。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)大沙鼠鼠洞的空間分布及影響因素，及時(shí)開展有效措施進(jìn)行防治刻不容緩。
　

2、　由于荒漠林區(qū)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的大沙鼠調(diào)查和監(jiān)測(cè)方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能達(dá)到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、大面積監(jiān)測(cè)鼠情的需求。衛(wèi)星遙感在林業(yè)病蟲害中的應(yīng)用研究已經(jīng)非常全面和深入，但在鼠害監(jiān)測(cè)方面鮮有報(bào)道，主要原因在于衛(wèi)星遙感影像的空間分辨率無法滿足鼠洞識(shí)別的精度要求。無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)填補(bǔ)了這一弊端，其高時(shí)效、高分辨率、全自動(dòng)化等性能為荒漠林大沙鼠災(zāi)害監(jiān)測(cè)提供了一種新的有效監(jiān)測(cè)手段，提高了鼠情監(jiān)測(cè)的信息化水平和效率。本文嘗試采用無人機(jī)遙感技術(shù)，對(duì)荒漠林大沙鼠鼠

3、洞的空間分布規(guī)律進(jìn)行研究，主要成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　（1）確定大沙鼠鼠洞識(shí)別的最佳航拍空間分辨及大數(shù)據(jù)預(yù)處理流程：
　　以古爾通古特沙漠南緣的大沙鼠典型危害荒漠林區(qū)為實(shí)驗(yàn)區(qū)，采用固定翼無人機(jī)搭載可見光波段的高清數(shù)碼相機(jī)，野外航拍獲取兩種不同空間分辨率的荒漠林大沙鼠典型危害區(qū)航片數(shù)據(jù)，確定最佳鼠洞識(shí)別空間分辨率；并經(jīng)過內(nèi)業(yè)快速拼接處理獲取了研究區(qū)2.4cm空間分辨率的數(shù)字真正射影像（TDOM）和1m空間分辨率數(shù)字高程數(shù)

4、據(jù)（DEM），用于進(jìn)一步研究。
　　（2）荒漠林大沙鼠航空影像解譯規(guī)范和技術(shù)體系的形成：
　　在TDOM數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分別采用人工目視解譯、最大似然分類方法及面向?qū)ο蠓诸惙椒▽?duì)TDOM影像進(jìn)行解譯進(jìn)而提取鼠洞空間分布信息，并對(duì)比分析各方法在荒漠林鼠洞提取中的適用性和分類精度。研究結(jié)果表明：最大似然分類方法精度較低，不適用；人工目視解譯準(zhǔn)確度高，但對(duì)于大面積且密度較高的鼠害分布區(qū)，工作量太大；而面向?qū)ο蠓诸惙椒ǚ诸惥容^理想，且

5、很大程度上提高了航空影像大數(shù)據(jù)的處理效率，適用性較好。
　?。?）基于GIS的荒漠林大沙鼠鼠洞密度提取及危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究：
　　本文以鼠洞空間分布數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，在ArcGIS軟件的支持下，分別采用Kernal密度分析和基于GIS格網(wǎng)單元的鼠洞密度提取方法計(jì)算了研究區(qū)大沙鼠鼠洞密度。研究表明：kernal密度分析結(jié)果從整體上反映了實(shí)驗(yàn)區(qū)鼠洞的密度空間分布及聚集情況；此外，通過建立GIS格網(wǎng)單元，根據(jù)鼠洞密度計(jì)算公式，采用G

6、IS疊置和空間統(tǒng)計(jì)功能獲取了實(shí)驗(yàn)區(qū)大沙鼠鼠洞密度空間分布圖，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)大沙鼠危害程度進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)研究區(qū)大沙鼠災(zāi)害處于中高密度及猖獗狀態(tài)，即重度危害。
　?。?）荒漠林大沙鼠鼠洞空間分布及其影響因素綜合分析：
　　首先對(duì)荒漠林大沙鼠鼠洞空間分布數(shù)據(jù)進(jìn)行空間自相關(guān)檢驗(yàn)，并采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓從二維角度探討了鼠洞分布點(diǎn)的分布中心、分布范圍、分布走向和分布的各向異性。從地形地貌、植被覆蓋及荒漠類型三個(gè)方面集成分析和探討