基于Landsat影像的西北農(nóng)牧交錯帶地區(qū)植被信息提取.pdf

1、植被是地表覆被的重要組成部分，對人類的生產(chǎn)和生活具有重要影響。植被能夠吸收二氧化碳并釋放氧氣，維持自然界的碳氧平衡，是人類重要的氧氣制造廠。植被與氣候系統(tǒng)之間相互作用相互影響，是區(qū)域乃至全球氣候變化的指示器。此外，植物還可以為人類提供必需的初級生產(chǎn)物以及良好的生存環(huán)境等等。而西北農(nóng)牧交錯帶地區(qū)地處中國西北內(nèi)陸干旱與半干旱區(qū)，自然條件差，生態(tài)環(huán)境脆弱，因此植被在該區(qū)的地位顯得更加重要。
　　本文以國家自然科學(xué)基金重點項目“西北農(nóng)牧交

2、錯帶土地利用/覆蓋變化對地表水熱過程的影響”為依托，選取較為典型的西北農(nóng)牧交錯帶地區(qū)為研究區(qū)，通過查閱相關(guān)資料結(jié)合野外考察情況確立適合本研究的植被分類體系，然后基于Landsat影像采用“由簡單到復(fù)雜、由大類到小類”的分層分類提取方法對植被信息進行提取，進而獲取該區(qū)植被的類型以及分布特征。通過研究可得如下結(jié)論：
　　1、基于混合像元分解模型獲取植被蓋度信息可以有效避免土壤等地物背景的影響，對于低植被覆蓋區(qū)和高植被覆蓋區(qū)均具有較強的

3、探索性。然后根據(jù)獲取的植被蓋度特征劃分出植被覆蓋區(qū)與非植被覆蓋區(qū)，植被覆蓋區(qū)域提取結(jié)果的總體精度為93.5％，準(zhǔn)確度較高，為進一步的植被信息提取奠定基礎(chǔ)。
　　2、利用CART決策樹對各植被型組進行分類提取，首先獲取參與分類的各個指標(biāo)，并對獲取的指標(biāo)進行最佳波段的選擇，選取信息含量大，數(shù)據(jù)冗余小，數(shù)據(jù)之間相關(guān)性小的波段，然后將篩選出的指標(biāo)用于CART算法中進行數(shù)據(jù)挖掘，獲取分類規(guī)則進行分類。這樣可以顯著減少計算時間、提高計算效率，

4、并可以提高分類結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　3、根據(jù)植被的常綠和落葉特征在不同時相的遙感影像反映出的NDVI值的差異，本文創(chuàng)建了NDVI差值比值植被指數(shù)（NDVI_DR），通過建立NDVI_DR與NDVI_W（冬季的NDVI指數(shù)）之間的譜間關(guān)系可以有效的區(qū)分喬木林和灌叢的落葉和常綠特征，結(jié)果具有較高的精度。溫度植被干旱指數(shù)TVDI可以綜合反映地表的干旱程度以及植被類型差異，利用該指數(shù)對草原進行進一步的分類，獲得草甸草原、典型草原以及荒漠草原

5、的信息，經(jīng)過驗證結(jié)果較為理想。
　　4、本研究每進行一層的提取都會對提取精度進行評價，保證上一層的分類結(jié)果的精度基礎(chǔ)上進行下一層的提取，進而提高最終的植被信息的提取精度。本文最終的植被信息提取結(jié)果經(jīng)過定性定量評價，其總體分類精度達到79.51%，kappa系數(shù)為0.773，對于大區(qū)域復(fù)雜地表信息提取來說效果較好。
　　5、研究區(qū)的植被蓋度整體偏低，草原分布廣泛，尤其是典型草原占據(jù)研究區(qū)一半左右的面積，其次是荒漠和農(nóng)作物的分布

6、面積也相對較大，而沼澤和草甸的分布面積相對較小。由于不同的縣區(qū)所處的地理環(huán)境以及農(nóng)牧業(yè)種植結(jié)構(gòu)等的差異導(dǎo)致植被類型的分布也存在差異，此外植被在不同的土壤和地形上的分布特征也存在一定差異。
　　綜上，本文基于Landsat遙感影像對西北農(nóng)牧交錯帶地區(qū)的植被信息進行提取與分析，結(jié)果表明本文的研究方法具有一定的可行性和客觀性?？蔀轫椖窟M一步的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，為大區(qū)域的植被調(diào)查研究提供參考。此外，通過分析西北農(nóng)牧交錯帶地區(qū)的植被分布