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Remote Sensing Classification Technique of Shrub in Tibet Based on ETM+ and DEM

基于ETM+和DEM的西藏灌木林遥感分类技术


对西藏地区主要类型灌木林进行外业遥感调查,选取海拔、坡向、坡度和NDVI 4个影响西藏灌木林空间分布的主要指标,采用判别分析方法,构建判别模型和判别规则,提取基于空间分布特征的识别决策,基于覆盖研究区的ETM+和DEM,进行西藏灌木林的遥感分类技术研究。结果表明:基于灌木林空间分布特征的遥感分类精度达到86.24%,其中,狼牙刺-沙棘-红柳组合的分类精度最高,为95.00%,杜鹃-小檗和高山柳-铺地柏组合的分类精度相当,分别为81.08%和81.25%。

The classification of shrub types in Tibet with the remote sensing would be efficient because of the large size of shrub patch and pure stand mostly. Based on an investigation on the main types of shrub in Tibet by using the remote sensing, elevation, slope, aspect and NDVI were chosen as the main factors influncing spatial distribution of shrubs and discriminate model and rules were established by using the method of discriminate analysis. The remote sensing classification technique of shrub,used in Tibet, was discussed, and an assistant classification was carried out based on spatial distribution. The result showed the accuracy of assistant classification was carried out based on the spatial distribution. Characteristics was 86.24%, which met the requirements of forestry production. The accuracy of the mixed forests of Sophora davidii , Hippophae and Tamarix ramosissima was 95.00%, and the accuracy of the other groups were 81.08% and 81.25%.


全 文 :第 源苑 卷 第 员 期
圆 园 员 员 年 员 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 源苑袁晕燥郾 员允葬灶援 袁圆 园 员 员
基于 耘栽酝 垣和 阅耘酝的西藏灌木林遥感分类技术鄢
张摇 超员袁 圆 摇 黄清麟圆 摇 朱雪林猿 摇 张晓红圆 摇 普布顿珠猿 摇 旦摇 增猿
渊员郾 西南林业大学资源学院摇 昆明 远缘园圆圆源曰 圆郾 中国林业科学研究院资源信息研究所
国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室摇 北京 员园园园怨员曰 猿郾 西藏自治区林业调查规划研究院摇 拉萨 愿缘园园园园冤
摘摇 要院摇 对西藏地区主要类型灌木林进行外业遥感调查袁选取海拔尧坡向尧坡度和 晕阅灾陨 源 个影响西藏灌木林空间
分布的主要指标袁采用判别分析方法袁构建判别模型和判别规则袁提取基于空间分布特征的识别决策袁基于覆盖研
究区的 耘栽酝 垣和 阅耘酝袁进行西藏灌木林的遥感分类技术研究遥 结果表明院基于灌木林空间分布特征的遥感分类精
度达到 愿远郾 圆源豫 袁其中袁狼牙刺 原沙棘 原红柳组合的分类精度最高袁为 怨缘郾 园园豫 袁杜鹃 原小檗和高山柳 原铺地柏组合
的分类精度相当袁分别为 愿员郾 园愿豫和 愿员郾 圆缘豫 遥
关键词院摇 西藏曰 灌木林曰 遥感分类曰 空间分布特征
中图分类号院 杂苑缘苑曰 杂苑苑员摇 摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 摇 文章编号院员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员员冤园员 原 园园员缘 原 园苑
收稿日期院 圆园园怨 原 员圆 原 园苑曰 修回日期院 圆园员园 原 园缘 原 园苑遥
基金项目院中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金重点项目 野西藏灌木林资源评价与遥感监测技术研究冶
渊悦粤云再月月圆园园苑园园员冤和重点课题野西藏森林生态安全屏障功能评估与生态补偿机制研究冶渊悦粤云再月月圆园园愿园猿缘 原 员冤遥
鄢 黄清麟为通讯作者遥
砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 悦造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻 燥枣 杂澡则怎遭 蚤灶 栽蚤遭藻贼
月葬泽藻凿 燥灶 耘栽酝 垣 葬灶凿 阅耘酝
在澡葬灶早 悦澡葬燥员袁 圆 摇 匀怎葬灶早 匝蚤灶早造蚤灶圆 摇 在澡怎 载怎藻造蚤灶猿 摇 在澡葬灶早 载蚤葬燥澡燥灶早圆 摇 孕怎遭怎 阅怎灶扎澡怎猿 摇 阅葬灶 在藻灶早猿
渊员郾 云葬糟怎造贼赠 燥枣 晕葬贼怎则葬造 砸藻泽燥怎则糟藻泽袁 杂燥怎贼澡憎藻泽贼 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 运怎灶皂蚤灶早 远缘园圆圆源曰
圆郾 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠 砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 葬灶凿 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶燥造燥早赠袁 杂贼葬贼藻 云燥则藻泽贼则赠 粤凿皂蚤灶蚤泽贼则葬贼蚤燥灶摇 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻泽
陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁 悦粤云摇 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园怨员曰 猿郾 云燥则藻泽贼 陨灶增藻灶贼燥则赠 葬灶凿 孕造葬灶灶蚤灶早 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 栽蚤遭藻贼 粤怎贼燥灶燥皂燥怎泽 砸藻早蚤燥灶摇 蕴葬泽葬 愿缘园园园园冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 栽澡藻 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 燥枣 泽澡则怎遭 贼赠责藻泽 蚤灶 栽蚤遭藻贼 憎蚤贼澡 贼澡藻 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早 憎燥怎造凿 遭藻 藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 遭藻糟葬怎泽藻 燥枣 贼澡藻 造葬则早藻 泽蚤扎藻
燥枣 泽澡则怎遭 责葬贼糟澡 葬灶凿 责怎则藻 泽贼葬灶凿 皂燥泽贼造赠援 月葬泽藻凿 燥灶 葬灶 蚤灶增藻泽贼蚤早葬贼蚤燥灶 燥灶 贼澡藻 皂葬蚤灶 贼赠责藻泽 燥枣 泽澡则怎遭 蚤灶 栽蚤遭藻贼 遭赠 怎泽蚤灶早 贼澡藻 则藻皂燥贼藻
泽藻灶泽蚤灶早袁 藻造藻增葬贼蚤燥灶袁 泽造燥责藻袁 葬泽责藻糟贼 葬灶凿 晕阅灾陨 憎藻则藻 糟澡燥泽藻灶 葬泽 贼澡藻 皂葬蚤灶 枣葬糟贼燥则泽 蚤灶枣造怎灶糟蚤灶早 泽责葬贼蚤葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 泽澡则怎遭泽 葬灶凿
凿蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬贼藻 皂燥凿藻造 葬灶凿 则怎造藻泽 憎藻则藻 藻泽贼葬遭造蚤泽澡藻凿 遭赠 怎泽蚤灶早 贼澡藻 皂藻贼澡燥凿 燥枣 凿蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬贼藻 葬灶葬造赠泽蚤泽援 栽澡藻 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早
糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 贼藻糟澡灶蚤择怎藻 燥枣 泽澡则怎遭袁怎泽藻凿 蚤灶 栽蚤遭藻贼袁 憎葬泽 凿蚤泽糟怎泽泽藻凿袁 葬灶凿 葬灶 葬泽泽蚤泽贼葬灶贼 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 憎葬泽 糟葬则则蚤藻凿 燥怎贼 遭葬泽藻凿 燥灶
泽责葬贼蚤葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶援 栽澡藻 则藻泽怎造贼 泽澡燥憎藻凿 贼澡藻 葬糟糟怎则葬糟赠 燥枣 葬泽泽蚤泽贼葬灶贼 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 憎葬泽 糟葬则则蚤藻凿 燥怎贼 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 泽责葬贼蚤葬造
凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶援 悦澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 憎葬泽 愿远郾 圆源豫 袁 憎澡蚤糟澡 皂藻贼 贼澡藻 则藻择怎蚤则藻皂藻灶贼泽 燥枣 枣燥则藻泽贼则赠 责则燥凿怎糟贼蚤燥灶援 栽澡藻 葬糟糟怎则葬糟赠 燥枣 贼澡藻 皂蚤曾藻凿
枣燥则藻泽贼泽 燥枣 杂燥责澡燥则葬 凿葬增蚤凿蚤蚤袁 匀蚤责责燥责澡葬藻 葬灶凿 栽葬皂葬则蚤曾 则葬皂燥泽蚤泽泽蚤皂葬 憎葬泽 怨缘郾 园园豫 袁 葬灶凿 贼澡藻 葬糟糟怎则葬糟赠 燥枣 贼澡藻 燥贼澡藻则 早则燥怎责泽 憎藻则藻
愿员郾 园愿豫 葬灶凿 愿员郾 圆缘豫 援
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 栽蚤遭藻贼曰 泽澡则怎遭曰 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶曰 泽责葬贼蚤葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶
摇 摇 灌木林在西藏占有十分重要的地位袁在维护区
域生态安全尧促进区域经济社会发展中起着重要和
不可替代的作用渊黄清麟等袁圆园员园冤遥 根据第六次全
国森林资源清查结果渊国家林业局袁圆园园缘冤袁西藏全
区现有森林面积 员 猿愿怨郾 远员 万 澡皂圆袁其中袁国家特别规
定的灌木林面积 缘源源郾 源苑 万 澡皂圆渊基本上全是天然灌
木林冤袁全区灌木林资源对森林覆盖率的贡献率达
到 猿怨郾 员愿豫 遥
传统的灌木林资源调查一般以地面调查为主袁
具有工作时间长尧劳动强度大尧调查成本高等弊端遥
迄今为止袁未见到利用遥感手段进行灌木林信息提
取技术的相关研究遥 研究灌木林遥感分类技术袁将
大幅度缩短调查时间尧降低劳动强度尧提高成果质
量尧减少调查成本袁对于现代林业建设中灌木林资源
的动态监测与有效保护具有重要的现实意义遥
员摇 自然概况
研究区位于西藏拉萨地区中部袁处于雅鲁藏布
江中游河谷地带及其支流拉萨河流域袁属高原温带
半干旱季风气候袁自然条件较差袁生态环境脆弱遥 年
林 业 科 学 源苑 卷摇
均降水量为 圆园园 耀 缘员园 皂皂袁年均气温较低袁员 月均温
原圆郾 园 益袁远 月均温 员缘郾 苑 益袁年日照时数猿 园园园 澡以
上渊中国科学院青藏高原综合科学考察队袁员怨愿愿冤遥
该地区天然灌木林分布于河谷山麓地带袁是当地陆
地生态系统的主体遥
研究区分为核心区和扩展区 圆 部分袁如图 员 所
示遥 核心区位于墨竹工卡县南部尧乃东县北部袁地处
怨员郾 缘远毅要 怨圆郾 员圆毅耘袁圆怨郾 圆苑毅要 圆怨郾 怨愿毅晕袁为 源园 噪皂 伊
苑圆 噪皂的矩形区域袁面积为 圆愿郾 愿园 万 澡皂圆袁位于扩展
区的中部遥 核心区是西藏灌木林资源最为丰富尧类
型较为集中的地区之一遥 通过外业遥感调查发现袁
区内植被以天然灌木纯林占绝对优势袁以小檗
渊月藻则遭藻则蚤泽冤尧杜鹃 渊 砸澡燥凿燥凿藻灶凿则燥灶冤尧铺地柏 渊 杂葬遭蚤灶葬
责则燥糟怎皂遭藻灶泽冤尧 高 山 柳 渊 杂葬造蚤曾 糟怎责怎造葬则蚤泽 冤尧 狼 牙 刺
渊杂燥责澡燥则葬 凿葬增蚤凿蚤蚤冤尧沙棘渊匀蚤责责燥责澡葬藻冤和红柳渊栽葬皂葬则蚤曾
则葬皂燥泽蚤泽泽蚤皂葬冤等类型的灌木林为主遥
为了能够更为全面尧准确地提取核心区内各主
要类型灌木林的空间分布特征袁减少噪声袁为遥感分
类提供可用的辅助识别决策支持袁将叶西藏自然地
理曳关于西藏综合自然区划中第遇员 分区要要要雅鲁
藏布江中游山地灌丛草原地区渊中国科学院青藏高
原综合科学考察队袁员怨愿圆冤的东部区域作为识别决
策提取的扩展区袁面积为 圆苑怨郾 猿猿 万 澡皂圆袁区内灌木
林以铺地柏尧小檗尧杜鹃尧狼牙刺尧高山柳尧蔷薇
渊砸燥泽葬冤尧红柳和沙棘等类型为主遥
图 员摇 研究区位置
云蚤早援 员摇 蕴燥糟葬贼蚤燥灶 燥枣 泽贼怎凿赠 葬则藻葬
圆摇 研究方法
在遥感手段能够获取和分析的前提下袁本文选
取影响扩展区内各主要类型灌木林空间分布的主要
指标袁运用相关数学方法渊唐守正袁员怨愿远曰 任若思等袁
员怨怨苑冤袁研究各指标对各主要类型灌木林空间分布
的影响袁提取用于灌木林类型或类型组合识别的辅
助决策渊张超等袁圆园员园冤袁指导灌木林遥感分类遥 研
究所采用的技术流程如图 圆 所示遥
圆郾 员摇 地面调查
地面调查分为样地调查和路线调查 圆 部分遥 在
核心区内袁选择各主要类型灌木林的典型地块袁设置
员源个大小为 缘 皂 伊缘园 皂的长方形样地袁调查内容主
要包括坐标尧海拔尧灌木优势种等曰 除在核心区内进
行样地调查外袁为提高调查效率袁对核心区的大部和
扩展区的部分地区进行较为详尽的路线调查袁共涉
及 员园怨 个调查样点袁调查内容主要包括坐标尧海拔和
灌木优势种等遥
圆郾 圆摇 数据预处理
本文采用的遥感数据主要为覆盖扩展区的 圆 景
蕴葬灶凿泽葬贼 耘栽酝 垣 袁成像时间为 圆园园圆 年 远 月 怨 日袁和 圆
景 阅耘酝 渊均来源于美国 酝葬则赠造葬灶凿 大学数据共享
远员
摇 第 员 期 张摇 超等院 基于 耘栽酝 垣和 阅耘酝的西藏灌木林遥感分类技术
图 圆摇 技术流程
云蚤早援 圆摇 栽藻糟澡灶蚤择怎藻 枣造燥憎
网冤遥 影像数据经过几何校正尧图像镶嵌和裁剪等
过程袁完成分类前的数据准备遥
同时袁利用 粤则糟灾蚤藻憎 郧陨杂 猿郾 猿葬 的 曾贼燥燥造泽 模块中
悦燥灶增藻则贼 杂澡葬责藻泽 栽燥 悦藻灶贼则燥蚤凿泽 工具袁基于 圆园园圆 年森林
分布图袁提取扩展区内各类型灌木林斑块的中心点
渊非重心袁共 员 园苑园 个冤袁以中心点代表所在斑块袁分
别提取各中心点的指标数据袁包括院 利用 阅耘酝 提取
各主要类型灌木林斑块中心点的海拔尧坡向和坡度曰
利用 耘栽酝 垣数据中的近红外和红波段提取各中心
点的 晕阅灾陨数值遥
圆郾 猿摇 灌木植被提取
为减少非灌木林地物对分类过程的影响袁首先
将灌木植被从影像中掩膜出来遥 本文所采用的方法
是利用 晕阅灾陨提取核心区灌木植被的分布范围遥
首先预设一个 晕阅灾陨 取值范围袁如本文中设定
晕阅灾陨逸园郾 圆园渊允蚤皂藻灶藻扎 藻贼 葬造援袁圆园园远曰 杂贼藻枣葬灶燥增 藻贼 葬造援袁圆园园缘曰
陈朝晖等袁圆园园源曰 郭航等袁圆园园苑冤袁提取该 晕阅灾陨范围的
区域曰 然后依据地面调查的 员源 个样地和 员园怨 个样点
的空间位置袁利用目视判读的方法袁使以上样地和样
点均能落入此范围曰 经过多次调整 晕阅灾陨 取值袁确定
核心区灌木植被的 晕阅灾陨范围为逸园郾 圆远遥
圆郾 源摇 灌木林空间分布特征提取
选取海拔尧坡向尧坡度和 晕阅灾陨 源 个影响灌木林
空间分布的主要指标袁采用判别分析方法袁构建判别
模型和判别规则袁提取识别决策渊张超袁圆园园怨冤遥
猿摇 结果与分析
本文采用 云蚤泽澡藻则 判别分析方法袁将 皂 种灌木林
类型尧灶个指标的数据投影到二维平面上袁使得投影
后灌木林类型间渊或类型组合间冤的距离尽可能分
开袁最终实现类型渊或类型组合冤的分离袁以此建立
判别模型和判别规则遥
猿郾 员摇 基于类型的判别分析
首先以扩展区中的 愿 种主要类型灌木林斑块为
对象袁即 皂 越 愿袁进行基于类型的判别分析袁结果如表
员袁圆袁猿 和图 猿葬所示遥
由表 员 可知院判别函数 云怎灶糟援 员 和 云怎灶糟援 圆 分别
解释了全部方差的 苑员郾 猿豫和 圆缘郾 园豫 袁相关系数分别
苑员
林 业 科 学 源苑 卷摇
为 园郾 愿苑怨 和 园郾 苑猿远袁二者的累积贡献率达到 怨远郾 猿豫 袁
解释效果较好遥 由表 圆 可知院在判别函数云怎灶糟援 员中袁
海拔的标准化系数渊绝对值冤明显高于其他指标袁为
园郾 怨猿苑袁其次为坡度尧晕阅灾陨 和坡向袁表明在 云怎灶糟援 员
中袁海拔的影响作用最大袁即判别函数 云怎灶糟援 员 主要
反映海拔对各类型灌木林分布的影响曰 在判别函数
云怎灶糟援 圆 中袁坡度的标准化系数明显高于其他指标袁
为 园郾 怨怨缘袁即判别函数 云怎灶糟援 圆 主要反映坡度对各类
型灌木林分布的影响遥
表 员摇 判别函数特征值
栽葬遭援 员摇 阅蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 枣怎灶糟贼蚤燥灶 藻蚤早藻灶增葬造怎藻泽
判别函数云怎灶糟贼蚤燥灶 特征值耘蚤早藻灶增葬造怎藻
方差百分率孕藻则糟藻灶贼葬早藻燥枣 增葬则蚤葬灶糟藻 辕 豫
累积贡献率悦怎皂怎造葬贼蚤增藻 辕 豫
相关系数悦燥则则藻造葬贼蚤燥灶糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼
云怎灶糟 员 猿郾 猿愿猿 苑员郾 猿 苑员郾 猿 园郾 愿苑怨
云怎灶糟 圆 员郾 员愿缘 圆缘郾 园 怨远郾 猿 园郾 苑猿远
云怎灶糟 猿 园郾 员猿源 圆郾 愿 怨怨郾 员 园郾 猿源源
云怎灶糟 源 园郾 园源源 园郾 怨 员园园郾 园 园郾 圆园源
摇 摇
表 圆摇 判别函数系数
栽葬遭援 圆摇 阅蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 枣怎灶糟贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽
变量 灾葬则蚤葬遭造藻 标准化系数 杂贼葬灶凿葬则凿蚤扎藻凿 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽 非标准化系数 晕燥贼 泽造葬灶凿葬则凿蚤扎藻凿 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽云怎灶糟援 员 云怎灶糟援 圆 云怎灶糟援 猿 云怎灶糟援 源 云怎灶糟援 员 云怎灶糟援 圆 云怎灶糟援 猿 云怎灶糟援 源
海拔 耘造藻增葬贼蚤燥灶 园郾 怨猿苑 原 园郾 缘苑苑 园郾 员圆源 园郾 员圆愿 园郾 园园源 圆园 原 园郾 园园圆 缘怨 园郾 园园园 缘远 园郾 园园园 缘愿
坡度 杂造燥责藻 园郾 员猿苑 园郾 怨怨缘 原 园郾 猿园愿 原 园郾 猿远源 园郾 园员苑 员圆 园郾 员圆源 远愿 原 园郾 园猿愿 远源 原 园郾 园源缘 缘怨
坡向 粤泽责藻糟贼 园郾 园猿愿 园郾 圆怨圆 原 园郾 源源缘 园郾 愿缘源 园郾 园园园 源猿 园郾 园园猿 猿源 原 园郾 园园缘 员园 园郾 园园怨 苑愿
晕阅灾陨 原 园郾 园猿怨 园郾 源圆圆 园郾 愿源苑 园郾 猿源缘 原 园郾 圆愿园 源员 猿郾 园猿猿 猿猿 远郾 园怨圆 源远 圆郾 源愿员 猿苑
常数项 悦燥灶泽贼葬灶贼 要 要 要 要 原员苑郾 苑愿缘 圆苑 苑郾 苑员缘 缘源 原 员郾 猿园源 苑员 原 猿郾 远猿猿 苑员
摇 摇
表 猿摇 基于类型的判别混淆矩阵
栽葬遭援 猿摇 悦燥灶枣怎泽蚤燥灶 皂葬贼则蚤曾 燥枣 凿蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 遭葬泽藻凿 燥灶 贼赠责藻
类型栽赠责藻 杜 鹃砸澡燥凿燥凿藻灶凿则燥灶
高山柳
杂葬造蚤曾
糟怎责怎造葬则蚤泽
红柳
栽葬皂葬则蚤曾
则葬皂燥泽蚤泽泽蚤皂葬
狼牙刺
杂燥责澡燥则葬
凿葬增蚤凿蚤蚤
铺地柏
杂葬遭蚤灶葬
责则燥糟怎皂遭藻灶泽
蔷薇
砸燥泽葬
沙棘
匀蚤责责燥责澡葬藻
小檗
月藻则遭藻则蚤泽
合计栽燥贼葬造
观测值韵遭泽藻则增葬贼蚤燥灶
杜鹃 砸澡燥凿燥凿藻灶凿则燥灶 圆圆园 员苑 园 园 园 怨 园 缘苑 猿园猿
高山柳 杂葬造蚤曾 糟怎责怎造葬则蚤泽 圆 员源 园 园 远 园 圆 员 圆缘
红柳 栽葬皂葬则蚤曾 则葬皂燥泽蚤泽泽蚤皂葬 园 园 怨怨 员愿 园 园 猿猿 园 员缘园
狼牙刺 杂燥责澡燥则葬 凿葬增蚤凿蚤蚤 员 园 员猿 猿源 园 圆 愿 员圆 苑园
铺地柏 杂葬遭蚤灶葬 责则燥糟怎皂遭藻灶泽 猿 猿员 园 园 员园缘 园 园 园 员猿怨
蔷薇 砸燥泽葬 源 圆 员 猿 圆 猿园 员 缘 源愿
沙棘 匀蚤责责燥责澡葬藻 园 园 员员 远 园 圆 圆远 缘 缘园
小檗 月藻则遭藻则蚤泽 源怨 圆愿 园 怨 源 员远 圆 员苑苑 圆愿缘
正判率孕藻则糟藻灶贼葬早藻 辕 豫
杜鹃 砸澡燥凿燥凿藻灶凿则燥灶 苑圆郾 远 缘郾 远 园郾 园 园郾 园 园郾 园 猿郾 园 园郾 园 员愿郾 愿 员园园郾 园
高山柳 杂葬造蚤曾 糟怎责怎造葬则蚤泽 愿郾 园 缘远郾 园 园郾 园 园郾 园 圆源郾 园 园郾 园 愿郾 园 源郾 园 员园园郾 园
红柳 栽葬皂葬则蚤曾 则葬皂燥泽蚤泽泽蚤皂葬 园郾 园 园郾 园 远远郾 园 员圆郾 园 园郾 园 园郾 园 圆圆郾 园 园郾 园 员园园郾 园
狼牙刺 杂燥责澡燥则葬 凿葬增蚤凿蚤蚤 员郾 源 园郾 园 员愿郾 远 源愿郾 远 园郾 园 圆郾 怨 员员郾 源 员苑郾 员 员园园郾 园
铺地柏 杂葬遭蚤灶葬 责则燥糟怎皂遭藻灶泽 圆郾 圆 圆圆郾 猿 园郾 园 园郾 园 苑缘郾 缘 园郾 园 园郾 园 园郾 园 员园园郾 园
蔷薇 砸燥泽葬 愿郾 猿 源郾 圆 圆郾 员 远郾 猿 源郾 圆 远圆郾 缘 圆郾 员 员园郾 源 员园园郾 园
沙棘 匀蚤责责燥责澡葬藻 园郾 园 园郾 园 圆圆郾 园 员圆郾 园 园郾 园 源郾 园 缘圆郾 园 员园郾 园 员园园郾 园
小檗 月藻则遭藻则蚤泽 员苑郾 圆 怨郾 愿 园郾 园 猿郾 圆 员郾 源 缘郾 远 园郾 苑 远圆郾 员 员园园郾 园
摇 摇 由表 猿 可知院基于类型的判别结果并不理想袁各
类型灌木林的正判率均较低渊均低于 苑缘豫 冤遥 若将
此判别规则用于核心区的灌木林辅助分类袁势必对
最终的分类精度造成较大影响遥 因此袁基于灌木林
类型进行判别分析是不合适的袁应在此基础上进行
组合袁使组合间的距离尽可能分离袁以提高分类
精度遥
猿郾 圆摇 基于类型组合的判别分析
根据基于类型的判别结果袁将距离较近的类型
进行组合袁结果如下院组合 员渊杜鹃 原小檗冤尧组合 圆
渊高山柳 原 铺地柏冤尧组合 猿 渊狼牙刺 原 沙棘 原 红
柳冤尧组合 源渊蔷薇冤遥 以扩展区中的 源 种类型组合为
对象袁即 皂 越 源袁进行判别分析袁结果如表 源袁缘袁远 和
图 猿遭所示遥
由表 源 可知院判别函数 云怎灶糟援 员 和 云怎灶糟援 圆 的累
积贡献率达到 怨愿郾 园豫 袁其解释效果好于基于类型的
判别分析遥 由表 缘 可知院判别函数 云怎灶糟援 员 主要反映
海拔对各灌木林类型组合分布的影响袁判别函数
云怎灶糟援 圆 主要反映坡度对各灌木林类型组合分布的
影响袁与基于类型的判别分析结果一致遥 由表 缘 和
愿员
摇 第 员 期 张摇 超等院 基于 耘栽酝 垣和 阅耘酝的西藏灌木林遥感分类技术
图 猿遭可知院判别距离能够较明显地将各类型组合分
离袁各类型组合的正判率明显高于单个类型的正判
率袁其中袁 组合 员 渊杜鹃 原 小檗 冤 的正判率达
到 愿愿郾 源豫 遥
表 源摇 判别函数特征值
栽葬遭援 源摇 阅蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 枣怎灶糟贼蚤燥灶 藻蚤早藻灶增葬造怎藻泽
判别函数云怎灶糟贼蚤燥灶 特征值耘蚤早藻灶增葬造怎藻
方差百分率孕藻则糟藻灶贼葬早藻燥枣 增葬则蚤葬灶糟藻 辕 豫
累积贡献率悦怎皂怎造葬贼蚤增藻 辕 豫
相关系数悦燥则则藻造葬贼蚤燥灶糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼
云怎灶糟援 员 圆郾 怨苑员 苑圆郾 猿 苑圆郾 猿 园郾 愿远缘云怎灶糟援 圆 员郾 园缘怨 圆缘郾 愿 怨愿郾 园 园郾 苑员苑云怎灶糟援 猿 园郾 园愿员 圆郾 园 员园园郾 园 园郾 圆苑源
综合以上结果可以看出院采用基于类型的判别
分析对扩展区内灌木林的判别结果并不理想袁各主
要类型灌木林的正判率均较低遥 造成以上问题的原
因为西藏主要类型灌木林种群的生态位重叠所致遥
西藏灌木林种群由于经过长期的自然选择袁在各维
环境空间上袁群落内的资源利用已被各物种分配袁存
在较小的种间竞争袁已形成稳定的共生关系遥 若将
此判别规则用于核心区的灌木林遥感分类袁势必对
最终的分类精度造成较大影响遥
基于灌木林类型组合的判别分析所得结果中袁
各类型组合在判别距离上存在较为明显的差异遥 对
比表 猿 和表 远可以看出院各灌木林类型组合的正判率
明显高于单个类型的正判率袁其中袁组合 员渊杜鹃 原小
檗冤的正判率达到 愿愿郾 源豫 遥 因此袁以类型组合为对
象构建判别模型和判别规则遥
表 缘摇 判别函数系数
栽葬遭援 缘摇 阅蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 枣怎灶糟贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽
变量灾葬则蚤葬遭造藻
标准化系数 杂贼葬灶凿葬则凿蚤扎藻凿 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 非标准化系数 晕燥贼 泽贼葬灶凿葬则凿蚤扎藻凿 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽
云怎灶糟援 员 云怎灶糟援 圆 云怎灶糟援 猿 云怎灶糟援 员 云怎灶糟援 圆 云怎灶糟援 猿
海拔 耘造藻增葬贼蚤藻灶 园郾 怨远愿 原 园郾 缘缘员 原 园郾 员员源 园郾 园园源 员远 原 园郾 园园圆 猿苑 原 园郾 园园园 源怨
坡度 杂造燥责藻 园郾 园远愿 园郾 怨怨源 园郾 圆远园 园郾 园园愿 园员 园郾 员员苑 苑园 园郾 园猿园 愿猿
坡向 粤泽责藻糟贼 园郾 园缘怨 园郾 圆缘员 园郾 远缘怨 园郾 园园园 远苑 园郾 园园圆 愿源 园郾 园园苑 源远晕阅灾陨 原 园郾 园圆猿 园郾 源怨源 原 园郾 苑园猿 原 园郾 员远苑 园猿 猿郾 缘员猿 苑远 原 缘郾 园园缘 缘员
常数项 悦燥灶泽贼葬灶贼 要 要 要 原员苑郾 缘园愿 猿园 远郾 怨苑苑 园愿 园郾 远圆怨 愿愿
摇 摇
表 远摇 基于类型组合的判别混淆矩阵
栽葬遭援 远摇 悦燥灶枣怎泽蚤燥灶 皂葬贼则蚤曾 燥枣 凿蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼 遭葬泽藻凿 燥灶 贼赠责藻鄄早则燥怎责
组合 郧则燥怎责 组合 员 郧则燥怎责 员 组合 圆 郧则燥怎责 圆 组合 猿 郧则燥怎责 猿 组合 源 郧则燥怎责 源 合计 栽燥贼葬造
观测值 韵遭泽藻则增葬贼蚤燥灶
组合 员 郧则燥怎责 员 缘圆园 猿苑 圆圆 怨 缘愿愿
组合 圆 郧则燥怎责 圆 圆员 员猿愿 缘 园 员远源
组合 猿 郧则燥怎责 猿 圆远 缘 圆圆怨 员园 圆苑园
组合 源 郧则燥怎责 源 缘 圆 猿 猿愿 源愿
正判率 孕藻则糟藻灶贼葬早藻 辕 豫
组合 员 郧则燥怎责 员 愿愿郾 源 远郾 猿 猿郾 苑 员郾 缘 员园园郾 园
组合 圆 郧则燥怎责 圆 员圆郾 愿 愿源郾 员 猿郾 园 园郾 园 员园园郾 园
组合 猿 郧则燥怎责 猿 怨郾 远 员郾 怨 愿源郾 愿 猿郾 苑 员园园郾 园
组合 源 郧则燥怎责 源 员园郾 源 源郾 圆 远郾 猿 苑怨郾 圆 员园园郾 园
摇 摇猿郾 猿摇 基于空间分布特征的遥感分类
以组合 员渊杜鹃 原小檗冤尧组合 圆渊高山柳 原铺地
柏冤尧组合 猿渊狼牙刺 原沙棘 原红柳冤和组合 源渊蔷薇冤
为观测样本袁以海拔渊载员 冤尧坡度渊载圆 冤尧坡向渊载猿 冤和
晕阅灾陨渊载源冤为变量袁构建二维判别模型院
再员 越 园郾 园园源 员远载员 垣 园郾 园园愿 园员载圆 垣 园郾 园园园 远苑载猿 原
园郾 员远苑 园猿载源 原 员苑郾 缘园愿 猿园袁
再圆 越 原 园郾 园园圆 猿苑载员 垣 园郾 员员苑 苑园载圆 垣 园郾 园园圆 愿源载猿 垣
猿郾 缘员猿 苑远载源 垣 远郾 怨苑苑 园愿遥
以此二维判别模型渊扩展区冤判定核心区各灌木林
像元空间 云渊云怎灶糟援 员袁云怎灶糟援 圆冤中每个像元的归属类
别 郧渊员袁圆袁猿袁源冤袁得到核心区基于空间分布特征的分
类结果袁如图 源 所示遥
猿郾 源摇 分类精度评价
以地面调查的 员源 个样地和 员园怨 个样点对应的
像元作为已知灌木林类型的参考像元袁利用 耘砸阅粤杂
陨酝粤郧陨晕耘 的 粤糟糟怎则葬糟赠 粤泽泽藻泽泽皂藻灶贼 工具进行分类精
度评价袁得到分类精度评价结果袁如表 苑 所示遥
对以上精度评价结果分析可知院基于空间分布
特征的总体分类精度为 愿远郾 圆源豫 袁总体 运葬责责葬 系数
为 园郾 苑怨猿遥 其中袁组合 猿渊狼牙刺 原沙棘 原红柳冤的
分类精度最高袁为 怨缘郾 园园豫 曰 组合 员渊杜鹃 原小檗冤和
组合 圆渊高山柳 原铺地柏冤的分类精度相当袁分别为
愿员郾 园愿豫和 愿员郾 圆缘豫 遥
源摇 结论
通过对西藏主要类型灌木林空间分布特征的研
究袁选取自然条件较为一致尧范围相对较大的区域作
为扩展区袁研究了扩展区内各主要类型灌木林的空
间分布特征袁采用判别分析方法袁提取出核心区内用
怨员
林 业 科 学 源苑 卷摇
图 猿摇 判别结果
云蚤早援 猿摇 砸藻泽怎造贼 燥枣 凿蚤泽糟则蚤皂蚤灶葬灶贼
于灌木林类型或类型组合识别的辅助分类决策袁进
行遥感分类袁得到基于空间分布特征的西藏灌木林
遥感分类结果遥
图 源摇 基于空间分布特征的遥感分类结果
云蚤早援 源摇 悦造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 则藻泽怎造贼 遭葬泽藻凿 燥灶 泽责葬贼蚤葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶
表 苑摇 分类精度
栽葬遭援 苑摇 悦造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 葬糟糟怎则葬糟赠
参考样本砸藻枣藻则藻灶糟藻 分类样本悦造葬泽泽蚤枣蚤藻凿 分对样本悦燥则则藻糟贼 用户精度粤糟糟赃怎泽藻则泽 辕 豫 运葬责责葬 精度粤糟糟怎则葬糟赠 辕 豫 总体 运葬责责葬韵增藻则葬造造 运葬责责葬
组合 员 郧则燥怎责 员 猿愿 猿苑 猿园 愿员援 园愿 园援 苑员园
组合 圆 郧则燥怎责 圆 猿员 猿圆 圆远 愿员援 圆缘 园援 苑猿愿 愿远援 圆源 园援 苑怨猿
组合 猿 郧则燥怎责 猿 源园 源园 猿愿 怨缘援 园园 园援 怨圆员
摇 摇摇 摇 西藏灌木林斑块较大袁且多为纯林袁有利于利用
遥感手段进行分类识别遥 而个别类型灌木林的光谱
特征较为接近袁有些灌木林如金露梅 渊 孕燥贼藻灶贼蚤造造葬
枣则怎贼蚤糟燥泽葬冤等与地表颜色相近袁以上情况在基于光谱
特征的分类过程中容易产生较多混淆袁完全依靠光
谱特征很难将其分类识别遥 本文基于空间分布特征
的分类过程得到的结果具有较为满意的精度袁为以
后具体灌木林类型的遥感分类识别提供了前提和保
障遥 研究结果表明院基于空间分布特征的辅助分类
精度为 愿远郾 圆源豫 袁组合 员渊杜鹃 原小檗冤和组合 圆渊高
山柳 原铺地柏冤的分类精度相当袁分别为 愿员郾 园愿豫和
愿员郾 圆缘豫 袁组合 猿渊狼牙刺 原沙棘 原红柳冤的分类精度
为 怨缘郾 园园豫 遥
传统的灌木林调查一般以地面调查为主袁由于
西藏地区地域广阔袁外业工作条件十分艰苦袁对于灌
木林资源分布缺乏较深入的研究袁至今未形成完整
的灌木林资源调查和监测技术遥 本文基于空间分布
特征的遥感分类过程对于灌木林类型组合的识别精
度较高袁这在一定程度上将有助于相关部门及时获
取灌木林分布信息袁以及有效保护尧恢复和合理利用
园圆
摇 第 员 期 张摇 超等院 基于 耘栽酝 垣和 阅耘酝的西藏灌木林遥感分类技术
灌木林资源等提供基础依据袁对于今后研究具体类
型灌木林的分类识别具有辅助作用袁为实现灌木林
类型的遥感分类提供了可能和有益的技术借鉴遥
需要注意的是袁本文基于空间分布特征的遥感
分类仅能识别到空间分布特征相近的灌木林类型的
组合袁需进一步研究灌木林的空间分布规律袁探讨基
于主要影响因子的分类识别和提取曰 同时袁应重点
研究各主要类型灌木林的光谱曲线袁建立不同覆盖
度等与象元亮度值之间的回归关系袁探讨多种分类
方法尧多源数据相结合袁研究西藏灌木林类型的遥感
分类技术遥
参 考 文 献
陈朝晖袁 朱摇 江袁徐兴奎援 圆园园源郾 利用归一化植被指数研究植被分
类尧面积估算和不确定性分析的进展援 气候与环境研究袁怨渊源冤院
远愿苑 原 远怨远援
郭摇 航袁张晓丽援 圆园园苑郾 基于遥感技术的植被分类研究现状与发展趋
势援 世界林业研究袁圆园渊猿冤院员源 原 员怨援
国家林业局援 圆园园缘郾 圆园园缘 中国森林资源报告援 北京院中国林业出
版社援
黄清麟袁张摇 超袁张晓红袁等援 圆园员园郾 西藏灌木林群落结构特征援 山地
学报袁圆愿渊缘冤院缘远远 原 缘苑员援
任若思袁王惠文援 员怨怨苑郾 多元统计数据分析要要要理论尧方法尧实例援 北
京院国防工业出版社援
唐守正援 员怨愿远郾 多元统计分析方法援 北京院中国林业出版社援
张摇 超援 圆园园怨郾 西藏灌木林评价与遥感分类技术研究援 中国林业科
学研究院博士学位论文援
张摇 超袁黄清麟袁朱雪林袁等援 圆园员园郾 西藏灌木林遥感分类方法对比研
究援 山地学报袁圆愿渊缘冤院缘苑圆 原 缘苑愿援
中国科学院青藏高原综合科学考察队援 员怨愿圆郾 西藏自然地理援 北京院
科学出版社援
中国科学院青藏高原综合科学考察队援 员怨愿愿郾 西藏植被援 北京院科学
出版社援
允蚤皂藻灶藻扎 允 悦袁 杂燥遭则蚤灶燥 允 粤袁 郧蚤造造藻泽责蚤藻 粤袁 藻贼 葬造援 圆园园远郾 陨皂责则燥增藻凿 造葬灶凿
泽怎则枣葬糟藻 藻皂蚤泽泽蚤增蚤贼蚤藻泽 燥增藻则 葬早则蚤糟怎造贼怎则葬造 葬则藻葬泽 怎泽蚤灶早 粤杂栽耘砸 晕阅灾陨援
砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼袁 员园猿 渊源冤院 源苑源 原 源愿苑援
杂贼藻枣葬灶燥增 宰 蕴袁 晕藻贼扎遭葬灶凿 酝援 圆园园缘郾 粤泽泽藻泽泽皂藻灶贼 燥枣 粤杂栽耘砸 造葬灶凿 糟燥增藻则 葬灶凿
酝韵阅陨杂 晕阅灾陨 凿葬贼葬 葬贼 皂怎造贼蚤责造藻 泽糟葬造藻泽 枣燥则 藻糟燥造燥早蚤糟葬造 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤扎葬贼蚤燥灶
燥枣 葬灶 葬则蚤凿 怎则遭葬灶 糟藻灶贼藻则援 砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼袁 怨怨 渊员冤院
猿员 原 源猿援
渊责任编辑摇 石红青冤
员圆