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基于多源遥感数据的青海湖流域植被指数研究

刘金锋  
【摘要】:本研究以青海湖流域植被为研究对象,基于遥感影像数据,进行遥感影像处理分析,提取部分植被指数,结合实地采样所获得生物量数据,分析不同遥感影像与同期生物量相关性,根据结果分析研究适宜提取青海湖流域植被指数类型的遥感监测数据,为植被指数研究和青海湖流域植被保护提供建议和理论依据。 (1)选取MODIS250m、Landsat5TM和Landsat8OIL30m和Rapideye5m遥感影像,进行辐射定标,运用黑暗像元法和基于MODTRAN辐射传输模型的FLAASH模型,对影像进行大气校正,转化为地表反射率提取植被指数,与野外实测生物量进行相关性分析,得到相关系数; (2)利用野外裸土光谱数据拟合土壤线方程,得到土壤线方程的斜率和截距分别为1.1055和0.0422,代入植被指数表达式计算与土壤线有关的植被指数值; (3)MODIS数据提取植被指数与实测生物量的相关性呈显著性相关关系,草地生物量和SAVI相关性最高,相关性系数0.565;接着依次为DVI、PVI、MSAVI、RVI、OSAVI、TSAVI、NDVI,系数分别为0.558、0.557、0.555、0.549、0.546、0.542、0.494;Landsat5TM数据OSAVI与实测生物量相关系数最高,达到0.605;接着依次为MSAVI、SAVI、NDVI、TSAVI、RVI、DVI、PVI、EVI和GEMI,相关系数分别为0.604、0.603、0.601、0.598、0.598、0.591、0.584、0.572和0.519;基于Landsat8OLI影像提取10种植被指数(GEMI未通过显著检验和EVI0.05水平显著相关),RVI相关性最高,达到0.649,DVI和MSAVI次之,分别为0.637和0.612,SAVI、OSAVI、PVI和NDVI相关性系数均在0.5-0.6之间,分别为0.595、0.574、0.555和0.525,TSAVI最低,仅为0.458;基于Rapideye影像,RVI相关性最高,达到0.594;其次为SAVI,达到0.569,接着依次为:TSAVI、NDVI、OSAVI、MSAVI、PVI、EVI、DVI和GEMI,相关系数分别为:0.568、0.565、0.561、0.559、0.549、0.548、0.523和0.438,双尾检验值为0.000(GEMI为0.001); (4)探测植被细节能力SAVI、RVI、PVI、DVI、OSAVI、MSAVI和GEMILandsat8OIL数据取值范围最大,TSAVI、EVI和NDVI则是Landsat5TM影像取值范围最大,说明目前来说探测植被指数仍以Landsat系列卫星影像为最佳; (5)根据实测的光谱数据得到青海湖流域五种类型植被红边位置温性草原719.489nm、山地草甸720.419nm、低地草甸720.379nm、荒漠草原718.695nm和高寒草甸720.312nm。


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