|
用VDF法從數(shù)碼照片中快速提取植被覆蓋度
資源天下 2012/10/17 21:26:42
摘要：植被覆蓋度是反映地表植被基本情況的指標(biāo)，對(duì)研究植被覆蓋與土壤侵蝕關(guān)系、植被覆蓋的水土保持效益等具有重要意義。獲取地表數(shù)碼照片并進(jìn)一步提取植被覆蓋度已成為一種頗具潛力的對(duì)植被覆蓋度進(jìn)行地面測(cè)量的手段。通過(guò)VDF法對(duì)數(shù)碼照片的處理，實(shí)現(xiàn)了植被覆蓋度的快速和批量提取，同時(shí)用NDI法提取相同數(shù)碼照片的植被覆蓋來(lái)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)兩種方法的計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較表明，若是在正常溫和的光照條件下拍攝的數(shù)碼照片，用VDF法和NDI法估計(jì)的植被覆蓋度都能夠達(dá)到90%以上的準(zhǔn)確度，結(jié)果可信度高；但是在強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射下拍攝的數(shù)碼照片，VDF法要比NDI法更細(xì)致和準(zhǔn)確，更具有一定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：VDF；NDI；植被覆蓋度
１ 前言
植被覆蓋具有截留降雨，削減徑流，保持水土等生態(tài)功能。植被覆蓋度是指觀測(cè)區(qū)域內(nèi)植被冠層的垂直投影面積占地表總面積的百分比，即植土比[1]。植被覆蓋度是反映植被基本情況的客觀指標(biāo)，是農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)等所關(guān)心的一個(gè)重要參數(shù)。例如，在農(nóng)業(yè)中反演作物肥水脅迫、監(jiān)測(cè)長(zhǎng)勢(shì)的定量研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；為最優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供重要的決策信息；對(duì)區(qū)域或全球性地表覆蓋變化、景觀分異等前沿問(wèn)題的研究提供指示作用[2]。
植被覆蓋度的計(jì)算方法可分為遙感監(jiān)測(cè)和地表實(shí)測(cè)兩大類。經(jīng)過(guò)多年的科學(xué)研究已發(fā)展了許多利用遙感技術(shù)計(jì)算植被覆蓋度的方法，其中應(yīng)用最廣泛的方法是植被覆蓋度與光譜指數(shù)的相關(guān)分析法以及回歸模型法[3-4]。但是這些方法都具有操作復(fù)雜、測(cè)量時(shí)間長(zhǎng) 、受條件限制多、效率低或只適用于特定的區(qū)域與特定的植被類型，一般不易推廣。而直接利用植被指數(shù)近似估算植被覆蓋度是一種比較好的方法，并且相對(duì)于回歸模型法更具有普遍意義[5]，其中利用NDI方法直接獲取植被覆蓋度是比較普遍應(yīng)用的方法之一[6]。但由于數(shù)字照片的NDI處理過(guò)程中只體取提取可見(jiàn)光的紅和綠波段，對(duì)可見(jiàn)光的其他波段并沒(méi)有進(jìn)行考慮，因而該方法所得到的計(jì)算結(jié)果精確性在有些特定情況下并不是很高。
雖然植被覆蓋度的遙感方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但地面或近地表的植被覆蓋度測(cè)量仍然在研究和應(yīng)用中具有重要意義。例如，對(duì)于航天遙感估計(jì)的植被覆蓋度，需要在地面實(shí)測(cè)進(jìn)行植被覆蓋度測(cè)量以驗(yàn)證遙感模型和結(jié)果的準(zhǔn)確性。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作業(yè)系統(tǒng)中，需要對(duì)農(nóng)田雜草的覆蓋度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)以實(shí)現(xiàn)變量噴藥、變量施肥等[7]。地面植被覆蓋度的實(shí)測(cè)方法很多：有目估法、正方形試點(diǎn)框架法、陰影法、點(diǎn)測(cè)法、網(wǎng)格法、空間定量計(jì)法、移動(dòng)光量計(jì)法和照相法等[8-9]。但目估法主觀性太強(qiáng)，而其他方法雖然比較客觀，提高了測(cè)量的精度，但野外操作不便，并且成本較高，難以在大范圍內(nèi)快速提取植被覆蓋度。隨著攝影技術(shù)特別是數(shù)碼攝影成像技術(shù)的普及，利用數(shù)碼相機(jī)獲取地表的數(shù)碼照片并進(jìn)一步提取植被覆蓋度成為一種極具潛力的快速測(cè)量地表植被覆蓋度的手段。如何快速、準(zhǔn)確地從數(shù)碼照片中提取植被覆蓋度信息尚缺乏成熟的方法[7]。
......
附件下載：點(diǎn)擊下載查閱全文
|