西藏四江流域生态环境遥感解译标志的建立及应用

管 磊，杨晏立，彭培好，马 飞，陈文德

（成都理工大学地球科学学院，四川成都610059）

西藏四江流域生态环境遥感解译标志的建立及应用

管 磊，杨晏立，彭培好，马 飞，陈文德

（成都理工大学地球科学学院，四川成都610059）

在充分掌握四江流域自然地理特征的基础之上，通过对四江流域地区的TM影像和相关资料的对比，采用事先建立好的分类系统建立了12个生态环境类型的解译标志并提取了相关信息，为在四江流域及藏东南地区的生态环境或土地资源遥感调查提供依据。

遥感；解译标志；四江流域；西藏

西藏四江流域即金沙江、澜沧江、怒江（合称“三江”）和雅鲁藏布江流域，范围大致包括金沙江以西，唐古拉山分水岭以南，藏北内流水系以东、以南，雅鲁藏布江河沿地区以东，喜马拉雅山分水岭以北的广大地区，是西藏自治区人口最集中、人类活动最频繁、经济相对发达、生态环境最受关注的地区[1]。前人对这一区域的研究工作主要集中于地质和矿藏方面，对于其生态环境方面的研究相对较少，究其原因是因为高原的恶劣条件限制了传统生态调查方法的效用发挥，加大了数据的采集难度，大大延长了数据的采集周期。本文将遥感手段应用于四江流域这一高原环境的生态环境信息的提取，克服了传统调查手段在高原环境中的不足。本文同时探讨了高原环境遥感影像的解译方法，在一定程度上解决了高原生态环境遥感解译标志库的构建问题。

1 四江流域自然地理概况

四江流域地处高原腹地，地质构造特殊，强烈的地质运动造就了区内高山林立，群峰耸峙，岭谷高差悬殊，沟谷宽窄相间的地貌特征。区内气候类型丰富，垂直带谱完整，由山体自下而上具有从山地热带到高山寒带等北半球上所有的气候带，主要气候带有低山热带北缘湿润气候带、山地亚热带半湿润气候带、山地温带半湿润气候带、山地寒温气候带、高山寒冷气候带、高山寒冻风化带和高山冰雪带等。

由于雅鲁藏布江段受西南季风的强烈影响和大拐弯水汽信道的交流融合，使得该区成为全球范围内环境极为优越、生物多样性极高的区域之一。同时在自然地带、地形地势、气候以及人类活动的综合影响下，使区内植被的垂直带谱明显，类型复杂多样，本地种丰富。

从海拔2 200 m的河谷到6 000 m的雪峰，植被依次排列为干旱河谷灌丛－山地针叶林－山地灌丛草甸－高山灌丛－高山草甸－流石坡垫状植被，直至高山季节性冰雪带。区内水力资源丰富，是印度水系和国内长江水系的重要补给地。

2 四江流域生态环境遥感解译数据源

2.1 遥感数据源

在充分比较各种遥感数据性价比的基础上，本文选用TM遥感影像作为影像数据源，共涉及18景遥感图像。根据时相相近原则，选取所需图像，涉及到的轨道号有：132/040、135/038、133/038、135/039、133/039、135/040、133/040、135/041、133/041、134/041、134/037、136/038、134/038、136/039、134/039、136/040、134/040和137/039。

2.2 遥感图像的前期处理

本文涉及的遥感图像的前期处理主要有几何校正和四江流域的提取。因为本文的原始图像精度符合本研究要求，故其无需进行几何校正，直接使用即可。对生态环境遥感解译来说，要求影像能全面反映土地的地形、植被、土壤等信息，而在标准假彩色合成影像上，各种地面覆盖物的信息均得到了增强，地貌、植被、土壤、水体等各类地物都清晰可辨[2]，因此选取TM 4、TM 3、TM 2的标准假彩色合成影像较为合适。分别将各景影像进行 432标准假彩色影像合成，然后进行镶嵌，再用四江流域的边界进行裁剪即可得到四江流域的432波段合成的标准假彩色图像。

3 四江流域生态环境遥感解译标志

3.1 土地分类

结合四江流域土地资源图、植被类型图和其他文字资料，将四江流域生态环境类型分为针叶林、阔叶林、灌木林、湖泊、河流、水田、旱地、草原、草甸、高山流石滩和永久冰雪覆盖区等11个类型。

3.2 解译标志的建立

所谓遥感影像解译就是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后提取出各种地物目标信息的过程[3]。解译标志的正确与否直接影响解译结果的可信度。

遥感影像是以光谱特征、辐射特征、几何特征及时相特征来反映地物信息，解译时必须运用地学相关分析方法，综合影像的色调、亮度、饱和度、形状、纹理和结构等特征结合已有资料和野外工作经验知识判定地物类型[4]。因此在土地分类的基础上，根据标准假彩色图像反映出来的地物特征的特点，参照土地利用图、植被类型图，即可直接判读出所有的生态环境类型，各生态环境类型遥感解译标志见表1。

表1 四江流域生态环境遥感解译标志

3.3 遥感影像解译

由于西藏四江流域地理位置的特殊性，导致其地面地物所表现出的特征呈现出多样化、复杂化的特点，遥感中的同物异谱、异物同谱现象也比较普遍，因此舍弃非监督分类方法。根据遥感解译标志，进行监督分类，然后进行融合处理，消除掉一些小斑块后，就形成了最终的“四江流域生态环境类型图”。

4 四江流域生态环境遥感解译成果

因为遥感图像反映的信息主要是土地覆被情况[5]，因此本文所需从遥感影像上提取的信息即是各类生态环境类型的分布面积及所占比率信息。采用前面建立的遥感解译标志进行四江流域生态环境遥感解译工作，提取出所需生态环境类型的分布面积及其所占比率数据（见表2）。因为高山流石滩和永久冰雪覆盖区这两种生态环境属于极端环境，生命活动极少，生产力极低，因此本文不提取这两种生态环境类型的信息。

表2 四江流域各生态环境类型的面积及其所占比率

根据遥感解译成果，生态环境类型按其分布面积从大到小排列依次是：草甸、针叶林、阔叶林、灌木林、草原、河流、旱地、水田和湖泊。其中草甸是四江流域分布面积最大的生态环境类型，分布面积67926.51 km2，占四江流域总面积的30.45%；湖泊是四江流域分布面积最小的生态环境类型，分布面积245.38km2，占四江流域总面积的0.11%。四江流域的森林（针叶林、阔叶林和灌木林）分布面积比率达到了44%，植被（森林、草原和草甸）分布面积比率达到了 79%，说明四江流域总体生态环境质量较好。

[1] 汪刘艳.西藏四江流域自然保护区规划设计研究[J].环境科学与技术，2007，30（11）：64-80

[2] 潘安敏，齐清文.利用卫星遥感影像解译土地资源[J].湖南师范大学自然科学学报，1997，20（4）：82-87

[3] 杨桄，刘湘南.遥感影像解译的研究现状和发展趋势[J].国土资源遥感，2004，60：7-10

[4] 颜长珍，冯毓荪，王建华，等.西北地区土地资源类型TM影像解译标志的建立[J].中国沙漠，1999，19（3）：206-209

[5] 徐春迪，屈康庆，郭俊理.宝鸡市金渭两区土地利用信息遥感提取研究[J].地理空间信息，2007，5（6）：39-41

Building and Application of Remote Sensing Image Interpretation Signs of Eco-environmental in Four Rivers Valley of Tibet

by GUAN Lei

Infully grasp the characters of natural geography and with the region of the TM images and related data contrast,we builded remote sensing image interpretation signsof Eco-environmental by using the classification systemin FourRivers Valley of Tibet.This work provided basis for Eco-environment or land resource remote sensing survey in south-east Tibet.

remote sensing,interpretation signs,Four Rivers Valley,Tibet

2010-11-22

项目来源：西藏自治区重大科技计划资助项目（2008KJAG18）。

P237

B

1672-4623(2011)02-0103-03

管磊，硕士，研究方向为生态地理信息系统。