石板滩地区植被覆盖分析

白浪

摘要：植被覆盖度是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比，常用于植被变化、生态环境研究、水土保持、气候等方面。本文基于石板滩地区得到该地区的植被覆盖，低覆盖林地占0.66%，中低覆盖林地占1.2%，中覆盖林地占4.2%，中高覆盖林地占13.12%，高覆盖林地占62.39%，低覆盖草地占0.2%，中低覆盖草地占0.14%，中覆盖草地占1.34%，中高覆盖草地占3.9%，高覆盖草地占12.85%。

关键词：石板滩;植被覆盖;

植被覆盖度是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比，容易与植被覆盖度混淆的概念是植被盖度，植被覆盖度是指植被冠层或叶面在地面的垂直投影面积占 植被区总面积的比例。植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水土保持、气候等方面。植被变化的研究基础最早起源于水土流失研究，早在 1877 年时，德国土壤学家 Ewald Wallny 就对土壤侵蚀进行了研究[1]，后来的学者经过多年研究，Walter H. Wischmeier[2]等提出了目前国际上广泛使用的土壤侵蚀模型方程。万恩璞[3]等（1989）较早的使用 Landsat TM/MSS 数据对长白山植被进行解译，分类和提取并计算森林植被面积，结果证明了植被减少会对经济和生态带来严重影响，其主要原因是过度砍伐。李芝喜[4]（1992）则利用 Landsat MSS/TM 数据结合 SPOT 数据等对西双版纳热带森林植被进行解译判读和分类，并用计算的 NDVI 来分析植被覆盖变化，认为该方法具有可行性。邹应双[5]等（1999）利用 TM 数据在辅以航片、矢量数据等结合遥感和 GIS 研究和分析了民勤湖区的环境变化情况及原因，得出土地与植被退化、水位和水质下降等是造成环境恶化的原因。

1.估算模型

目前已经发展了很多利用遥感测量植被覆盖度的方法，较为实用的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI。下面是李苗苗等在像元二分模型的基础上研究的模型：

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

其中， NDVIsoil 为完全是裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，NDVIveg 则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI值。两个值的计算公式为：

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

利用这个模型计算植被覆盖度的关键是计算NDVIsoil和NDVIveg。这里有两种假设：

1） 当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%。

公式（1）可变为：

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

NDVImax 和NDVImin分别为区域内最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪声，NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范围内的最大值与最小值，置信度的取值主要根据图像实际情况来定。

2） 当区域内不能近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%

当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值作为VFCmax和 VFCmin，这两个实测数据对应图像的NDVI作为NDVImax 和NDVImin。

当没有实测数据的情况下，取一定置信度范围内的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根据经验估算。石板滩地区的植被覆盖图如图：

2.植被覆盖度分析

陆地表面分布着由许多植物组成的各种植物群落，如森林、草原、灌丛、荒漠、草甸、沼泽等，总称为该地区的植被。分为自然植被和人工（栽培）植被。自然植被是出现在一地区的植物长期历史发展的产物。组成植被的单元是植物群落，某一地区植被可以由单一群落或几个群落组成，如长白山植被主要由森林群落组成，而华北植被则由森林、灌丛和草甸群落组成。植被是基因库，保存着多种多样的植物、动物和微生物，并为人类提供各种重要的、可更新的自然资源。石板滩幅的植被覆盖面积统计表如表1-1：

石板滩幅的植被覆盖分析如上表所示，高覆盖林地占主要，各植被覆盖度占总量比例如下：低覆盖林地占0.66%，中低覆盖林地占1.2%，中覆盖林地占4.2%，中高覆盖林地占13.12%，高覆盖林地占62.39%，低覆盖草地占0.2%，中低覆盖草地占0.14%，中覆盖草地占1.34%，中高覆盖草地占3.9%，高覆盖草地占12.85%。

参考文献

[1]  KirKby M.J. et al （王礼先译）. 土壤侵蚀[M]. 北京：水利水电出版社， 1987， 1-50.

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

[3] 萬恩璞， 吕宪国， 王野乔， 等. 应用遥感信息对长白山植被覆盖的研究[J]. 地理科学， 1989， 9（4）： 354-362.

[4] 李芝喜. 热带森林植被的动态变化遥感监测[J].  环境遥感， 1992， 7（2）： 99-105.

[5] 邹应双， 王义祥. 基于RS和GIS的民勤湖区环境恶化动态分析[J]. 兰州大学学报（自然科学版）， 1999， 35（4）： 109-116.