全 文 ：第 源怨 卷 第 圆 期
圆 园 员 猿 年 圆 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源怨袁晕燥郾 圆云藻遭援 袁圆 园 员 猿
凿燥蚤院员园援员员苑园苑 辕 躁援员园园员鄄苑源愿愿援圆园员猿园圆员猿
收稿日期院 圆园员圆 原 园缘 原 圆猿曰 修回日期院 圆园员圆 原 员园 原 园怨 遥
基金项目院 国家自然科学基金项目渊猿员圆园园缘猿源冤曰 江苏省 圆园园怨 年度研究生科研创新计划项目曰 南京林业大学高学历人才基金项目遥
鄢张金池为通讯作者遥
基于叶面积指数的植被覆盖管理措施
因子 悦的遥感定量估算鄢
林摇 杰员 摇 张金池员 摇 顾哲衍员 摇 吴玉敏圆
渊员援南京林业大学森林资源与环境学院摇 南京 圆员园园猿苑曰 圆援南京市江宁区水利局摇 南京 圆员员员员圆冤
摘摇 要院 摇 以植被结构因子要要要叶面积指数渊蕴粤陨冤取代长期以来用于水土保持定量评价的植被覆盖度袁通过遥感
技术反演植被结构因子 蕴粤陨袁构建研究区 蕴粤陨与植被覆盖管理措施因子 悦量化耦合模型袁并进行模型精度验证遥 结
果表明院 基于 蕴粤陨模拟的土壤侵蚀模数为 源缘缘郾 愿怨 贼窑噪皂 原圆葬 原 员袁属于微度侵蚀袁与径流小区野外观测结果一致遥 本文
提出的 蕴粤陨取代植被覆盖度作为水土保持定量估算与评价指标是可行的遥
关键词院 摇 植被覆盖与管理措施因子 悦曰 遥感曰 叶面积指数
中图分类号院 杂苑缘愿摇 摇 摇 文献标识码院 粤摇 摇 摇 文章编号院 员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员猿冤园圆 原 园园愿远 原 园苑
匝怎葬灶贼蚤贼葬贼蚤增藻 粤泽泽藻泽泽皂藻灶贼 燥枣 灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 悦燥增藻则 葬灶凿 酝葬灶葬早藻皂藻灶贼
云葬糟贼燥则 月葬泽藻凿 燥灶 蕴藻葬枣 粤则藻葬 陨灶凿藻曾 葬灶凿 砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早
蕴蚤灶 允蚤藻员 摇 在澡葬灶早 允蚤灶糟澡蚤员 摇 郧怎 在澡藻赠葬灶员 摇 宰怎 再俟皂蚤灶圆
渊员援 悦燥造造藻早藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻泽 葬灶凿 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼袁 晕葬灶躁蚤灶早 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 晕葬灶躁蚤灶早 圆员园园猿苑曰
圆援 允蚤葬灶早灶蚤灶早 宰葬贼藻则 悦燥灶泽藻则增葬灶糟赠 月怎则藻葬怎摇 晕葬灶躁蚤灶早 圆员员员员圆冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 摇 灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 糟燥增藻则 蚤泽 燥灶藻 燥枣 贼澡藻 皂燥泽贼 糟则怎糟蚤葬造 枣葬糟贼燥则泽 贼燥 凿藻贼藻则皂蚤灶藻 泽燥蚤造 藻则燥泽蚤燥灶援 栽澡藻 枣燥则藻泽贼 泽贼则怎糟贼怎则藻 蚤泽
糟澡葬则葬糟贼藻则蚤扎藻凿 遭赠 贼澡藻 蕴粤陨 渊 造藻葬枣 葬则藻葬 蚤灶凿藻曾冤 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 葬灶凿 贼澡藻 则燥怎早澡灶藻泽泽 燥枣 贼澡藻 糟葬灶燥责赠 枣则燥皂 葬 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早 责燥蚤灶贼 燥枣
增蚤藻憎援 栽澡蚤泽 责葬责藻则 责则燥责燥泽藻凿 葬 皂藻贼澡燥凿 贼燥 葬泽泽藻泽泽 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 糟燥增藻则 葬灶凿 皂葬灶葬早藻皂藻灶贼 枣葬糟贼燥则渊悦冤怎泽蚤灶早 造藻葬枣 葬则藻葬 蚤灶凿藻曾 葬泽 蚤灶责怎贼
枣葬糟贼燥则袁藻泽贼葬遭造蚤泽澡 贼澡藻 蕴粤陨 则藻贼则蚤藻增葬造 皂藻贼澡燥凿 遭葬泽藻凿 燥灶 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早袁葬灶凿 贼澡藻灶 贼燥 蚤灶增藻则泽藻 贼澡藻 择怎葬灶贼蚤贼赠 糟燥怎责造蚤灶早 皂燥凿藻造 枣燥则 贼澡藻
悦 枣葬糟贼燥则 葬灶凿 蕴粤陨援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎 贼澡葬贼 泽燥蚤造 藻则燥泽蚤燥灶 皂燥凿怎造怎泽 燥枣 贼澡藻 则怎灶燥枣枣 责造燥贼泽 蚤泽 源缘缘郾 愿怨 贼窑噪皂 原圆 葬 原员 援 粤糟糟燥则凿蚤灶早 贼燥 贼澡藻
灶葬贼蚤燥灶葬造 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 泽贼葬灶凿葬则凿 燥枣 泽燥蚤造 藻则燥泽蚤燥灶 蚤灶贼藻灶泽蚤贼蚤藻泽 蚤灶 悦澡蚤灶葬袁蚤贼 蚤泽 皂蚤糟则燥鄄藻则燥泽蚤燥灶援 栽澡蚤泽 藻曾葬糟贼造赠 糟燥蚤灶糟蚤凿藻泽 憎蚤贼澡 贼澡藻 枣蚤藻造凿
燥遭泽藻则增葬贼蚤燥灶泽援 栽澡蚤泽 皂藻葬灶泽 贼澡葬贼 蕴粤陨 蚤泽 葬 早燥燥凿 泽怎遭泽贼蚤贼怎贼藻 枣燥则 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 糟燥增藻则 蚤灶 泽贼怎凿蚤藻泽 燥灶 葬泽泽藻泽泽蚤灶早 贼澡藻 泽燥蚤造 藻则燥泽蚤燥灶援
运藻赠 憎燥则凿泽院 摇 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 糟燥增藻则 葬灶凿 皂葬灶葬早藻皂藻灶贼 枣葬糟贼燥则曰 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早曰 造藻葬枣 葬则藻葬 蚤灶凿藻曾渊蕴粤陨冤
摇 摇 植被覆盖度是评价土壤侵蚀的关键参数之一袁
哉杂蕴耘袁砸哉杂蕴耘和 耘孕陨悦模型中均将植被覆盖度和管
理措施因子 悦 作为重要影响因子袁一些国内学者提
出的土壤侵蚀模型也将植被覆盖度和管理措施因子
悦作为影响因子之一渊蔡强国袁 员怨怨愿曰 蔡强国等袁
圆园园猿曰 符素华等袁 圆园园圆曰 韩鹏等袁 圆园园愿曰 洪华生等袁
圆园园缘曰 张岩等袁 圆园园圆冤遥 然而使用单一的植被覆盖
度作为模型的输入参量提取 悦 值袁将造成模型最终
评价结果存在误差 渊黄健熙等袁 圆园园缘冤遥 韦红波
渊圆园园圆冤提出将垂直尺度上的乔尧灌尧草覆盖度作为
水土流失模型的输入参量和因子袁会较大程度提高
模型的计算精度遥 由此可见袁植被的垂直结构也是
影响土壤侵蚀的一个重要因子袁与植被覆盖度一起
构成影响土壤侵蚀的主导因子渊黄健熙等袁 圆园园缘曰
在澡藻灶早 藻贼 葬造援袁 圆园园愿曰 林杰袁 圆园员员曰 李京忠袁 圆园园怨曰 雷
婉宁等袁 圆园园愿曰 宰藻灶 藻贼 葬造援袁 圆园员员冤
由于林地植被的水平和垂直分布格局袁在常用
的植被覆盖度指标之外袁还需考虑植被的垂直密度袁
并将这 圆 种密度结合起来袁这有助于表征林地植被
的结构信息袁从而提高土壤侵蚀预测的精度遥 已有
学者做了相关研究遥 宰藻灶 等渊圆园员员冤提出结构化植
被指数渊悦泽冤并建立其反演方法袁结果表明 悦泽比植被
水平覆盖能更好地描述植被群落的水土保持效益曰
但在其模型中袁如何在区域尺度上确定不同植被类
摇 第 圆 期 林摇 杰等院 基于叶面积指数的植被覆盖管理措施因子 悦的遥感定量估算
型尧不同结构层次的水土保持作用系数非常困难袁并
且回归模型中选取黄度指数难以推广到以常绿树种
为主的森林植被群落中遥
图 员摇 研究区位图及 蕴粤陨样点分布
云蚤早援 员摇 栽澡藻 造燥糟葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 泽贼怎凿赠 葬则藻葬 葬灶凿 泽葬皂责造蚤灶早 怎灶蚤贼泽渊遭造葬糟噪 责燥蚤灶贼泽冤 援
凿藻 宰葬泽泽藻蚤早藻等渊圆园园圆冤提出垂直尺度乔灌草覆
盖度及叶面积指数是描述和分析森林垂直结构和复
杂程度的一个重要特征参量袁蕴粤陨 高度综合了植被
的水平覆盖与垂直结构特性袁甚至枯枝落叶层和地
下生物量多少 渊 粤灶凿藻则泽藻灶 藻贼 葬造援袁 圆园园圆曰 杂责则蚤灶贼泽蚤灶
藻贼 葬造援袁 圆园园苑冤遥 而正是这些属性袁是植被影响土壤侵
蚀的主要方面遥 孙佳佳等渊圆园员园冤选取福建省长汀
县河田镇 员圆 个试验小区袁研究了马尾松 渊 孕蚤灶怎泽
皂葬泽泽燥灶蚤葬灶葬冤纯林尧马尾松林草的不同覆盖度和植被
叶面积指数与土壤侵蚀的关系袁定性地说明选择
蕴粤陨表征土壤侵蚀模数来评价植被水土保持效益更
为稳定和可靠遥 但其测量较为繁琐袁不适合大范围
内获取数据袁且较难构建量化耦合模型遥 叶面积指
数是描述和分析森林垂直结构和复杂程度的一个重
要特征参量袁但 蕴粤陨与植被覆盖管理措施因子 悦 值
之间到底有什么样的定量响应关系钥 能否将 蕴粤陨作
为土壤侵蚀模型的输入参量和因子袁反演植被覆盖
与管理措施因子 悦 值钥 这方面相关研究还鲜有报
道遥 因此袁本论文探讨试选择 蕴粤陨 作为土壤侵蚀定
量估算与评价指标袁利用 蕴粤陨 反演植被覆盖与管理
措施因子 悦值遥
员摇 研究区域与数据资料
员郾 员摇 研究区域
江宁区位于长江三角洲野江南佳丽地冶的南京
市南部渊图 员冤袁地理范围 员员愿毅猿员忆要员员怨毅园源忆耘袁猿园毅
猿愿忆要猿圆毅员猿忆晕袁面积约为 员 缘苑猿 噪皂圆袁属北亚热带季
风气候区袁年均气温 员缘郾 远 益袁年无霜期 圆圆缘 天袁年日
照为 圆 园怨怨郾 怨 澡袁研究区内气候温和湿润袁四季分明袁
雨热资源丰富袁生长季长袁年均降水量 员 园猿苑郾 远 皂皂袁
存在梅雨季和台风雨季 圆 个多雨期袁为全国雨期最
长的地区之一遥 常态地貌有低山尧丘陵尧岗地尧平原
和盆地袁其中丘陵岗地面积最大袁素有野六山一水三
平原冶之称遥 地势南北高中间低袁形同野马鞍冶遥 境
内有大小山丘 源园园 多个袁主要山峰有东北部的青龙
山尧黄龙山尧汤山尧孔山等袁海拔约 猿园园 皂袁是宁镇山
脉主体曰 西南部的横山尧云台山尧天马山尧莺子山等袁
海拔多在 圆缘园 耀 猿缘园 皂袁多系茅山余脉曰 中部的牛首
山尧方山等袁海拔 圆园园 耀 圆源猿 皂渊王瑞林袁 圆园员园冤遥
员郾 圆摇 野外试验观测数据
叶面积指数院 野外 蕴粤陨 实测数据是选用美国
苑愿
林 业 科 学 源怨 卷摇
蕴陨鄄悦韵砸公司的 蕴粤陨鄄圆园园园 叶面积测量仪获取遥 测定
时间为 圆园员园 年 苑 月 怨 日袁选择植被覆盖均一的 源员
个样点袁与 蕴陨杂杂鄄猿 准同步遥 圆园园怨 年 员园 月要圆园员园 年
苑 月铜山 圆愿 个样点袁测量样地包括马尾松尧杉木
渊悦怎灶灶蚤灶早澡葬皂蚤葬 造葬灶糟藻燥造葬贼葬冤尧栎 渊 匝怎藻则糟怎泽冤 林尧毛竹
渊责澡赠造造燥泽贼葬糟澡赠泽冤林等遥 样点间距大于 圆源郾 缘 皂渊考虑
到遥感数据像元的大小冤遥 每个样点随机测 员园 个
点袁然后从仪器读出 蕴粤陨 平均值袁同时用 郧孕杂皂葬责苑远
接收仪测定每个测量点的地理坐标遥 为提高精度袁
同一样点测 圆 耀 猿 次袁取平均值作为最终结果遥
员郾 猿摇 遥感数据获取与预处理
所选用的数据为江宁区的 蕴陨杂杂鄄猿 数据袁具体参
数见表 员遥
表 员摇 云蕴粤粤杂匀模型大气校正的基本输入参数
栽葬遭援 员摇 陨灶责怎贼 责葬则葬皂藻贼藻则泽 燥枣 云蕴粤粤杂匀 糟燥凿藻
葬贼皂燥泽责澡藻则蚤糟 糟燥则则藻糟贼蚤燥灶
传感器类型 杂藻灶泽燥则 贼赠责藻 蕴陨杂杂鄄猿
成像日期 陨皂葬早蚤灶早 凿葬贼藻 圆园园愿 原 园远 原 园缘
成像时刻 陨皂葬早蚤灶早 贼蚤皂藻 园圆院 缘缘院 园猿
传感器高度 栽澡藻 泽藻葬泽燥则 澡藻蚤早澡贼 辕 噪皂 愿员苑
太阳高度角 杂燥造葬则 藻造藻增葬贼蚤燥灶 辕 渊毅冤 远愿郾 圆
太阳方位角 杂燥造葬则 葬扎蚤皂怎贼澡 辕 渊毅冤 员猿员郾 远
海拔 耘造藻增葬贼蚤燥灶 辕 皂 圆猿
能见度 灾蚤泽蚤遭蚤造蚤贼赠 辕 噪皂 源园
大气模式 粤贼皂燥泽责澡藻则蚤糟 皂燥凿藻造 中纬度夏季 酝蚤凿凿造藻 造葬贼蚤贼怎造藻 泽怎皂皂藻则
气溶胶类型 粤藻则燥泽凿 贼赠责藻泽 乡村类型 栽澡藻 增蚤造造葬早藻 贼赠责藻泽
中心经度 悦藻灶贼藻则 造燥灶早蚤贼怎凿藻 员员愿郾 猿园圆怨
中心纬度 悦藻灶贼藻则 造葬贼蚤贼怎凿藻 猿圆郾 园怨源苑
大气校正是遥感影像辐射校正的主要内容袁是
获得地面真实反射率必不可少的步骤袁对植被定量
遥感尤为重要遥 本文采用 耘晕灾陨 中的 云蕴粤粤杂匀渊 枣葬泽贼
造蚤灶藻鄄燥枣鄄泽蚤早澡贼 葬贼皂燥泽责澡藻则蚤糟 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 泽责藻糟贼则葬造
澡赠责藻则糟怎遭藻泽冤对 蕴陨杂杂鄄猿 影像进行大气校正遥
云蕴粤粤杂匀大气校正中需要输入的参数有太阳高
度角尧方位角尧传感器类型尧传感器高度尧影像获取的
日期及具体时刻渊格林尼治标准时间冤尧影像像元的
大小尧区域的平均海拔尧区域的能见度尧大气模式尧气
溶胶模式尧影像区域中心的经纬度等袁对于本次大气
校正数据输入参数见表 员袁成像日期尧成像时刻可以
在各影像的头文件里上直接获得袁传感器类型尧传感
器高度及影像像元的大小可以通过查看传感器参数
获得袁中心经纬度尧太阳高度角和太阳方位角可以通
过数据头文件数据获得袁海拔通过查询南京地区 员颐
缘万 阅耘酝获得袁大气模式和气溶胶类型因缺乏实测
数据而选择标准模式袁能见度选择江宁地区的天气
较好情况下能见度遥 本文以一幅已经进行过精纠正
的 栽酝数据渊投影为高斯袁椭球体为 噪则燥泽燥增泽赠冤为底
图袁在 耘砸阅粤杂下对 蕴陨杂杂鄄猿 进行几何精纠正袁在江宁
区周边选取 猿园 个左右控制点袁然后去掉 缘 个误差最
大的点袁使控制点总量保持在 圆缘 个左右袁总误差
砸酝杂控制在 园郾 缘 个像元之内袁图像重采样采用最近
邻近点法袁可以保持光谱信息的不丢失袁投影选择高
斯投影袁椭球体选择 运则燥泽燥增泽噪赠遥
圆摇 研究方法
圆郾 员摇 植被覆盖管理措施因子 悦
蔡崇法等渊圆园园园冤通过径流小区的多场人工降
雨和天然降雨资料与地表覆盖度之间的相关关系袁
用回归分析方法建立了 悦 与植被覆盖度 枣糟渊以百分
数表示冤之间的关系式院
悦 越 员袁 枣糟 越 园曰
悦 越 园援 远缘园 愿 原 园援 猿源猿 远造早枣糟袁 园 约 枣糟 约 苑愿郾 猿豫 曰
悦 越 园袁 枣糟 跃 苑愿郾 猿豫 遥
渊员冤
摇 摇 本论文通过反复试验袁只有当 枣糟 大于 园郾 园怨 时袁
将其代入公式 悦 越 园援 远缘园 愿 原 园援 猿源猿 远造早枣糟 时袁悦值才
不大于员袁所以本文对蔡崇法的模型员进行必要的修
改袁进而实现利用植被覆盖以求算植被作物管理因
子 悦遥修订模型如下院
悦 越 员袁 枣糟 臆园郾 园怨曰
悦 越 园援 远缘园 愿 原 园援 猿源猿 远造早枣糟袁 园郾 园怨 约 枣糟 约 苑愿郾 猿豫 曰
悦 越 园袁 枣糟 逸苑愿郾 猿豫 遥
渊圆冤
摇 摇 本论文拟采用叶面积指数估算植被垂直覆盖率
来估算植被覆盖管理措施因子 悦遥
圆郾 圆摇 植被方向性覆盖度
植被方向性覆盖度与叶面积指数渊蕴粤陨冤之间存
在一个经典物理意义上的转换公式遥 悦澡藻灶 等
渊员怨怨苑冤和 运怎怎泽噪等渊圆园园源冤提出院
云糟燥增藻则渊兹冤 越 员 原 孕渊兹冤 越 员 原 藻 原郧渊兹冤蕴粤陨 辕 糟燥泽兹遥 渊猿冤
式中院 云糟燥增藻则渊兹冤 是植被方向性覆盖度曰 孕渊兹冤 为冠层
的空隙率曰 郧渊兹冤 是叶片在太阳入射方向上的投影袁
表征了叶子截光能力的大小曰 蕴粤陨 是叶面积指数曰 兹
是太阳入射天顶角曰 当植被叶片呈球形随机分布
时袁 郧渊兹冤 越 园郾 缘袁式渊猿冤简化为院
云糟燥增藻则渊兹冤 越 员 原 孕渊兹冤 越 员 原 藻 原蕴粤陨 辕 渊圆鄢糟燥泽兹冤 渊源冤摇 摇 因此袁只要从遥感影像上反演出 蕴粤陨袁即可准确
地估算出植被乔尧灌和草垂直植被覆盖度遥
圆郾 猿摇 灾陨杂的提取与 蕴粤陨鄄灾陨杂回归分析
本文采用仪器渊蕴粤陨鄄圆园园园冤进行样点实测袁基于
遥感和 郧陨杂 建立叶面积指数 渊 蕴粤陨冤和植被指数
愿愿
摇 第 圆 期 林摇 杰等院 基于叶面积指数的植被覆盖管理措施因子 悦的遥感定量估算
渊灾陨杂冤之间的定量关系并进而获得大区域尺度的叶
面积指数遥 考虑到大气和土壤背景对 蕴粤陨反演的影
响袁选取了归一化植被指数渊晕阅灾陨冤尧土壤调节植被
指数渊杂粤灾陨冤尧修正土壤调节植被指数渊酝杂粤灾陨冤袁以
上植被指数计算公式见表 圆渊田庆久等袁 员怨怨愿冤遥 根
据表 圆 中各种植被指数的计算公式袁在 耘砸阅粤杂遥感
软件的 酝韵阅耘蕴 里编程计算得到植被指数图像袁并
按照 蕴粤陨实测样点的地理坐标从植被指数影像图上
提取相对应点的各种植被指数值袁分析 蕴粤陨鄄灾陨杂 相
关关系袁拟合回归方程遥
表 圆摇 晕阅灾陨袁 杂粤灾陨袁酝杂粤灾陨计算公式淤
栽葬遭援 圆摇 杂责藻糟贼则葬造 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶凿蚤糟藻泽 晕阅灾陨袁杂粤灾陨袁酝杂粤灾陨
植被指数 灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶凿藻曾 公式 云燥则皂怎造葬
归一化植被指数 晕阅灾陨 晕阅灾陨 越 籽灶蚤则 原 籽则藻凿籽灶蚤则 垣 籽则藻凿 砸燥怎泽藻 藻贼 葬造援袁员怨苑猿
土壤调节植被指数 杂粤灾陨 杂粤灾陨 越 渊员 垣 蕴冤 籽灶蚤则 原 籽则藻凿籽灶蚤则 垣 籽则藻凿 垣 蕴( ) 匀怎藻贼藻 藻贼 葬造援袁员怨愿愿
修正土壤调节植被指数 酝杂粤灾陨 酝杂粤灾陨 越 圆籽灶蚤则 垣 员 原 渊圆籽灶蚤则 垣 员冤圆 原 愿渊籽灶蚤则 原 籽则藻凿冤圆 匝蚤 藻贼 葬造援袁员怨怨源
摇 摇 淤 籽灶蚤则 袁籽则藻凿袁经过在大气校正的近红外波段尧红波段真实反射率袁杂粤灾陨 中的 蕴 是土壤背景亮度调节系数袁分别取值 员郾 园袁园郾 缘袁园郾 猿缘袁园郾 圆缘袁园郾 员遥 籽灶蚤则 袁籽则藻凿 葬则藻 则藻凿 葬灶凿 灶藻葬则鄄蚤灶枣则葬则藻凿援 云燥则 贼澡藻 杂粤灾陨袁 蕴 蚤泽 葬 糟葬灶燥责赠 遭葬糟噪早则燥怎灶凿 葬凿躁怎泽贼皂藻灶贼 枣葬糟贼燥则 泽藻贼 葬贼 员郾 园袁园郾 缘袁园郾 猿缘袁园郾 圆缘袁葬灶凿 园郾 员援
猿摇 结果与分析
猿郾 员摇 叶面积指数的遥感定量反演
杂燥怎凿葬灶蚤等渊圆园园远冤建立了基于植被指数渊杂灾陨冤的叶
面积指数渊蕴粤陨冤非线性回归方程渊 蕴粤陨 越 琢藻茁杂灾陨 冤遥 本
文通过拟合比较分析袁最终提出拟合模型为院
再 越 葬窑藻遭渊曾原糟冤圆遥 渊缘冤
图 圆摇 江宁区 蕴陨杂杂植被 蕴粤陨遥感反演
云蚤早援 圆摇 栽澡藻 蕴粤陨 蚤皂葬早藻 燥枣 蕴陨杂杂
式中院 赠 越 葬曾 垣 遭代表 蕴粤陨曰 曾代表植被指数曰 葬袁遭袁糟
为拟合系数遥 表 猿 列出了每种植被指数与 蕴粤陨回归
方程遥 从表 猿 中可以看出所有植被指数与 蕴粤陨相关
系数都接近遥
提取 圆园园愿 年 远 月印度星数据的 晕阅灾陨袁通过模
型计算相对应点的 蕴粤陨袁同时以 圆园员园 年 远 月实测 圆远
个 蕴粤陨作为校验值袁进行卡方检验遥
字圆 越 移 员滓圆 咱赠蚤 原 赠园渊曾蚤冤暂圆[ ]遥 渊远冤
式中院 赠蚤为实测值曰 赠园渊曾蚤冤 为模型预测值曰 滓为样本
方差遥
表 猿摇 非线性回归模型淤
栽葬遭援 猿摇 栽澡藻 灶燥灶造蚤灶藻葬则 则藻早则藻泽泽蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 灾陨 葬灶凿 蕴粤陨
植被指数灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶凿藻曾 回归方程砸藻早则藻泽泽蚤燥灶 藻择怎葬贼蚤燥灶 砸圆 砸酝杂耘
晕阅灾陨 赠 越 圆援 员苑缘 园藻 原怨援 远猿圆 缘渊曾原园援 远员猿 苑冤圆 园郾 远愿员 远苑 园郾 远愿
酝杂粤灾陨 赠 越 圆援 员怨缘 远藻 原员园援 苑远怨 远渊曾原园援 苑苑苑 怨冤圆 园郾 远苑愿 园园 园郾 苑猿
杂粤灾陨渊蕴 越 员冤 赠 越 圆援 员苑源 怨藻 原源援 圆愿源 员渊曾原园援 怨圆园 猿冤圆 园郾 远愿员 远远 园郾 苑缘
杂粤灾陨渊蕴 越 园郾 员冤 赠 越 圆援 员苑源 怨藻 原苑援 怨远苑 远渊曾原园援 远苑源 怨冤圆 园郾 远愿员 远怨 园郾 远怨
杂粤灾陨渊蕴 越 园郾 圆缘冤 赠 越 圆援 员苑源 苑藻 原远援 员苑缘 苑渊曾原园援 苑远远 愿冤圆 园郾 远愿员 远远 园郾 苑园
杂粤灾陨渊蕴 越 园郾 猿缘冤 赠 越 圆援 员苑源 怨藻 原缘援 圆愿愿 怨渊曾原园援 愿圆愿 猿冤圆 园郾 远愿员 苑缘 园郾 苑猿
杂粤灾陨渊蕴 越 园郾 缘冤 赠 越 圆援 员苑源 怨藻 原源援 圆愿源 员渊曾原园援 怨圆园 猿冤圆 园郾 远愿员 远远 园郾 苑猿
摇 摇 淤 孕臆园郾 园缘援
怨愿
林 业 科 学 源怨 卷摇
通过计算袁 字圆园援 圆缘渊圆远冤 越 圆怨援 猿猿怨 跃 圆猿袁说明通过
赠 越 圆援 员苑缘 园藻 原怨援 远猿圆 缘渊曾原园援 远员猿 苑冤圆 回归模型计算的模拟数
据为有效数值袁本论文可以通过该模型反演 蕴粤陨渊图
圆冤遥
猿郾 圆摇 植被垂直覆盖提取
根据式渊源冤和遥感反演的 蕴粤陨 提取研究区的植
被垂直覆盖度渊图 猿冤遥 植被垂直覆盖度变化范围从
园 到 远怨郾 猿源豫 遥
图 猿摇 江宁区植被垂直覆盖
云蚤早援 猿摇 栽澡藻 云糟燥增藻则 渊兹冤 蚤皂葬早藻 燥枣 蕴陨杂杂
猿郾 猿摇 植被覆盖管理措施因子 悦
根据式渊圆冤和植被垂直覆盖度提取研究区植被
覆盖管理措施因子 悦渊图 源冤遥 植被覆盖管理措施因
子 悦的变化范围从 园郾 园员愿 圆圆愿 到 员郾 园园遥
图 源摇 植被覆盖管理措施因子 悦分布
云蚤早援 源摇 栽澡藻 悦 枣葬糟贼燥则 蚤皂葬早藻 燥枣 蕴陨杂杂
猿郾 源摇 植被覆盖管理措施因子 悦值精度评估
我国缺少发达国家那样的植被覆盖管理因子数
据库袁缺少全国统一的植被管理因子衡量标准袁不同
估算方法可比性差遥 本文从土地利用类型的 悦 值
变化趋势以及野外径流小区观测试验 圆 个角度袁验
证 悦值的有效性及合理性遥
猿郾 源郾 员摇 不同土地利用类型的 悦 值变化规律摇 按照
土地利用分类标准袁在 粤则糟郧陨杂 中将该区域的 圆园园缘
年土地利用图与植被覆盖管理措施因子图进行叠
加袁利用 在燥灶葬造 酝藻葬灶 统计每种土地利用类型的植被
园怨
摇 第 圆 期 林摇 杰等院 基于叶面积指数的植被覆盖管理措施因子 悦的遥感定量估算
覆盖管理措施因子值渊表 源冤遥
表 源摇 土地利用类型的 悦值
栽葬遭援 源摇 粤灶灶怎葬造 悦 增葬造怎藻泽 燥枣 造葬灶凿 怎泽藻 贼赠责藻
土地利用类型蕴葬灶凿 怎泽藻 贼赠责藻 悦均值悦 皂藻葬灶 增葬造怎藻 悦经验值悦 藻皂责蚤则蚤糟葬造 增葬造怎藻 土地利用类型蕴葬灶凿 怎泽藻 贼赠责藻 悦均值悦 皂藻葬灶 增葬造怎藻 悦经验值悦 藻皂责蚤则蚤糟葬造 增葬造怎藻
有林地 云燥则藻泽贼 造葬灶凿 园郾 园缘 园郾 园圆源 山地旱地 栽澡藻 皂燥怎灶贼葬蚤灶燥怎泽 凿则赠 造葬灶凿 园郾 圆远圆
灌木林地 杂澡则怎遭 造葬灶凿 园郾 员缘缘 园郾 园圆源 丘陵旱地 匀蚤造造赠 凿则赠 造葬灶凿 园郾 猿园源
疏林地 韵责藻灶 枣燥则藻泽贼 造葬灶凿 园郾 员缘远 平原旱地 粤则蚤凿 责造葬蚤灶 园郾 员怨源 猿
其他林地 韵贼澡藻则 造葬灶凿 园郾 圆圆猿 高覆盖草地 匀蚤早澡 糟燥增藻则葬早藻 早则葬泽泽造葬灶凿 园郾 园源缘 园郾 园圆
摇 摇 对比分析表明袁土地利用类型 悦 因子数值变化
规律是院 高覆盖草地 约有林地 约灌木林地 约 疏林
地曰 平原旱地 约丘陵旱地 约山地旱地遥 与通用土壤
流失方程中的 悦 值渊简称经验 悦 值冤 渊张雪花等袁
圆园园远冤比较袁模拟值普遍偏大遥
由于两期影像数据不同步袁会产生一定的误差袁
从分析表中可以看出 圆园园缘 年是林地的袁但植被覆盖
管理措施因子 悦 变化范围最大值可以达到 员袁说明
该地在 圆园园苑 年已经不是林地而是处于裸露的一种
状态袁导致计算出来的有林地的 悦 均值增加遥 同
样袁平原旱地尧丘陵旱地尧山地旱地尧疏林地尧草地等
有不同程度覆盖的土地袁但其 悦值的最大值都有 员袁
所以 悦 均值叠加以后均有不同程度扩大的现象遥
但这同时也在不同程度上说明了江宁区土地利用变
化很明显袁植被受到破坏的现象很严重遥
将基于 蕴粤陨 提取的 悦 值同国内其他地方估算
的 悦值进行比较袁铜山林场 源 个径流小区渊马尾松
林尧毛竹林尧杉木林和栎林冤的模拟 悦 均值为 园郾 园猿遥
张雪花等渊圆园园远冤估算的东北黑土地林地 悦 试验值
为 园郾 园员 耀 园郾 园猿圆袁哉杂蕴耘 林地经验值为 园郾 圆源袁宋现峰
等渊圆园园怨冤估算潮河上游林地的 悦 值为 园郾 园圆缘袁门新
明等渊圆园园苑冤估算的河北省有林地的 悦值为 园郾 园源袁可
以看出基于 蕴粤陨 估算的 悦 值与其他研究的 悦 值处
于一个数量级内遥 这间接地说明本文估算植被覆盖
管理措施因子 悦值的有效性遥
猿郾 源郾 圆摇 基于径流小区实测数据的精度验证摇 为了
进一步评价基于 蕴粤陨方法提取 悦 值的精度袁利用铜
山林场 圆园园愿 年建立的径流场级别径流泥沙定位观
测点渊马尾松林尧毛竹林尧杉木林和栎林冤的实测泥
沙数据与模拟数据进行精度评价遥 采用 哉杂蕴耘 模型
估算径流小区土壤流失量袁其中降雨侵蚀力因子 砸尧
土壤可蚀性因子 运尧地形因子 蕴杂见参考文献渊林杰袁
圆园员员冤袁土壤侵蚀模数为 源缘缘郾 愿怨 贼窑噪皂 原圆 葬 原员袁属于微
度侵蚀袁与径流小区野外观测结果一致袁进一步说明
基于 蕴粤陨估算 悦值的有效性遥
源摇 结论与讨论
本文以植被结构因子要要要叶面积指数渊蕴粤陨冤取
代了长期以来用于水土保持定量评价的植被覆盖
度袁其不仅能反映植被群落的覆盖状况和垂直结构袁
而且还能间接反映地表凋落物和地下生物量等的多
少遥 通过遥感技术反演植被结构因子 蕴粤陨袁构建研
究区 蕴粤陨与植被覆盖管理措施因子 悦 量化耦合模
型袁并进行模型精度验证遥 结果表明院 基于 蕴粤陨 模
拟的土壤侵蚀模数为 源缘缘郾 愿怨 贼窑噪皂 原圆 葬 原员袁属于微度
侵蚀袁与径流小区野外观测结果一致遥 本文提出的
蕴粤陨取代植被覆盖作为水土保持定量估算与评价指
标是可行的袁这也论证了土壤侵蚀量与 蕴粤陨尧植被净
初级生产力渊晕孕孕冤关系密切遥 但由于植被覆盖管理
措施因子影响因素众多袁本文选取的 蕴陨杂杂 遥感数据
为单一方向遥感数据袁只能提供一个方向的植被覆
盖数据袁缺乏足够的信息表征地表植被结构袁未来的
研究重点选用多角度遥感数据袁提取不同角度 蕴粤陨
与植被覆盖管理措施因子 悦 量化耦合模型袁提高遥
感定量反演的精度遥 同时开展长期野外观测实验进
行标定袁进一步完善上述方法遥 总之袁利用叶面积指
数构建 悦 因子还处于初步研究阶段袁本文仅希望可
吸引更多学者完善相关研究遥
参 考 文 献
蔡崇法袁丁树文袁史志华袁等援 圆园园园援 应用 哉杂蕴耘模型与地理信息系统
陨阅砸陨杂陨预测小流域土壤侵蚀量的研究援 水土保持学报袁 员源渊圆冤院
员怨 原 圆源援
蔡强国袁刘纪根援 圆园园猿援 关于我国土壤侵蚀模型研究进展援 地理科学
进展袁 圆圆渊猿冤院 圆源圆 原 圆缘园援
蔡强国援 员怨怨愿援 黄土高原小流域侵蚀产沙过程与模拟援 北京院 科学
出版社援
符素华袁刘宝元援 圆园园圆援 土壤侵蚀量预报模型研究进展援 地球科学进
展袁 员苑渊员冤院 苑愿 原 愿源援
韩摇 鹏袁李秀霞援 圆园园愿援 黄河流域土壤侵蚀及植被水保效益研究援应
用基础与工程科学学报袁 员远渊圆冤院 员愿员 原 员怨园援
洪华生袁杨摇 远袁黄金良援 圆园园缘援 基于 郧陨杂 和 哉杂蕴耘 的下庄小流域土
壤侵蚀量预测研究援 厦门大学学报院 自然科学版袁源源渊缘冤院 远苑缘 原
员怨
林 业 科 学 源怨 卷摇
远苑怨援
黄健熙袁吴炳方袁曾摇 源袁等援 圆园园缘援 水平和垂直尺度乔尧灌尧草覆盖
度遥感提取研究进展援 地球科学进展袁 圆园渊愿冤院 愿苑员 原 愿愿员援
雷婉宁袁温仲明援 圆园园愿援 基于植物群落结构的水土流失植被因子指
数研究援 水土保持学报袁 圆圆渊缘冤院 远愿 原 苑苑援
李京忠援 圆园园怨援 区域水土流失结构性植被因子遥感提取研究要要要以
延河流域为例援 西北大学硕士学位论文援
林摇 杰援 圆园员员援 基于植被结构特征的土壤侵蚀遥感定量反演援 南京
林业大学博士学位论文援
门明新袁陈摇 建袁宇振荣袁等援 圆园园苑援 基于 杂韵栽耘砸 数据库的河北省土
壤侵蚀研究援中国农学通报袁 圆猿渊苑冤院 缘愿苑 原 缘怨圆援
宋现锋袁段摇 峥袁牛海山援 圆园园怨援 土壤侵蚀模型中植被管理因子的遥
感估算援 北京林业大学学报袁猿员渊猿冤院 缘愿 原 远猿援
孙佳佳袁于东升袁史学正袁等援 圆园员园援 植被叶面积指数与覆盖度定量
表征红壤区土壤侵蚀关系的对比研究援 土壤学报袁 源苑
渊远冤院 员园远园 原 员园远远援
田庆久袁闵祥军援 员怨怨愿援 植被指数研究进展援 地球科学进展援 员猿渊源冤院
猿圆苑 原 猿猿猿援
韦红波袁李摇 锐袁杨勤科援 圆园园圆援 我国植被水土保持功能研究进展援
植被生态学报袁圆远渊源冤院 源愿怨 原 源怨远援
张摇 岩袁刘宝元袁史培军袁等援 圆园园圆援 土壤侵蚀预报模型中的植被覆
盖与管理因子研究进展援 应用生态学报援 员猿渊愿冤院 员园猿猿 原 员园猿远援
张雪花袁侯文志袁王摇 宁援 圆园园远援 东北黑土区土壤侵蚀模型中植被因
子 悦值的研究援 农业环境科学学报袁 圆缘渊猿冤院 苑怨苑 原 愿园员援
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悦澡蚤灶葬援 允燥怎则灶葬造 燥枣 匀赠凿则燥造燥早赠袁 猿缘远渊员 辕 圆冤院 员苑源 原 员愿源援
渊责任编辑摇 石红青冤
圆怨