高时空分辨率植被覆盖获取方法及其在土壤侵蚀监测中的应用

论文摘要

土壤侵蚀是全球性生态问题,准确监测区域土壤侵蚀状况是评估区域生态质量和生态保护成效的基础。准确获取高时空分辨率植被覆盖信息并与降水动态匹配是土壤侵蚀准确监测的关键。然而,受卫星传感器限制,大区域高时间分辨率与高空间分辨率遥感数据无法同时获取,高空间分辨率植被动态遥感监测面临巨大挑战。为解决这一问题,本研究提出了一套多源遥感数据融合的高时空分辨率绿色植被覆盖度(半月尺度,空间分辨率2 m)获取方法,并与半月尺度的降水因子匹配应用于CSLE开展了天津市蓟州区的土壤侵蚀监测。研究结果表明:1)降雨和植被覆盖度因子在一年之内变异较大,半月降雨量的平均值为43.32 mm,变异系数可达150%,绿色植被半月植被覆盖度的平均值为54.74%,变异系数为18%。考虑土地覆盖类型的高时空分辨率绿色植被覆盖度融合方法,可以获取合理的高空间分辨率绿色植被覆盖度动态,为高空间分辨率土壤侵蚀监测提供了一个有效手段;2)土壤侵蚀发生范围与强度与降水及植被因子在年内的动态匹配高度相关,土壤侵蚀发生范围最大为10月上半月,发生面积为137.55 km~2,土壤侵蚀发生强度最为严重为7月下半月,25 t/hm~2以上土壤侵蚀发生面积为12.70 km~2;3)高时空分辨率植被与降水因子耦合下的土壤侵蚀监测结果与地面一致性较好(判定系数可达0.88),明显好于仅用一期高空间分辨率植被因子的土壤侵蚀监测结果(判定系数仅为0.097),采用高时空分辨率植被与降水因子耦合的土壤侵蚀监测方法可以大幅度提高土壤侵蚀监测的准确性,本研究为其他区域准确开展土壤侵蚀监测提供了一套有效的方法。

论文目录

• 1 研究区概况
• 2 数据与方法
•   2.1 数据
•     2.1.1 遥感数据
•       （1） 高分辨率影像数据
•       （2） 植被指数数据
•     2.1.2 专题数据
•       （1） 土地覆盖
•       （2） 地形数据
•       （3） 降雨量数据
•       （4） 土壤数据
•     2.1.3 土壤侵蚀地面实测数据
•   2.2 高时空分辨率绿色植被覆盖度计算
•     （1） 高空间分辨率绿色植被覆盖度计算
•     （2） 高时间分辨率绿色植被覆盖度计算
•     （3） 高时空分辨率绿色植被覆盖度融合
•   2.3 高时空分辨率绿色植被覆盖度在CSLE中应用
•   2.4 土壤侵蚀估算结果与实地测量结果比较
• 3 结果与分析
•   3.1 高时空分辨率降水与植被因子
•     （1） 高时空分辨率绿色植被覆盖度融合
•     （2） 蓟州区降雨侵蚀力与变异率
•   3.2 土壤侵蚀及其时空分布特征
•   3.3 土壤侵蚀估算结果精度分析
• 4 讨论
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 方天纵,秦朋遥,王黎明,李晓松

关键词: 高空间分辨率,土壤侵蚀,绿色植被覆盖度

来源: 生态学报 2019年15期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 工业通用技术及设备,农业基础科学,农艺学,自动化技术

单位: 天津市水务局,中国林业科学研究院资源信息研究所,中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室,天津市蓟州区水务局

基金: 国家重点研发计划(2016YFC0500806),国家自然科学基金项目(41571421)

分类号: TP751;S157.1

页码: 5679-5689

总页数: 11

文件大小: 4177K

下载量: 320