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Information Extraction of Sandy Land

沙化土地信息提取研究


采用LandsatETM +多时相影像,在地类光谱特征分析的基础上,用分层分离的方法,提取出沙化土地信息。以全国沙漠化普查地类划分标准中的植被覆盖度为确定沙化土地程度的依据,通过建立NDVI和实测植被覆盖度的回归模型,确定不同程度沙化土地对应的植被覆盖度与NDVI的对应关系,用NDVI阈值进行划分,得到沙化土地程度图。

Multi-layer remote sensing information extraction of sandy land using multi-temporal Landsat ETM+ images was developed based on spectral characteristic analysis. Vegetation coverage was used to determine the degree of sandy land according to the land classification standard of the national desertification survey. By regression model of NDVI and vegetation coverage, the relationship was established. The degree of sandy land was divided by the threshold of NDVI, and the degree map of sandy land was derived.


全 文 :第 wt卷 第 v期
u s s x年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1v
¤¼ou s s x
沙化土地信息提取研究
王晓慧 李增元 高志海 白黎娜 车学俭 王 瑜
k中国林业科学研究院资源信息研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 采用 ¤±§¶¤·∞א n多时相影像 o在地类光谱特征分析的基础上 o用分层分离的方法 o提取出沙化土地信
息 ∀以全国沙漠化普查地类划分标准中的植被覆盖度为确定沙化土地程度的依据 o通过建立 ‘⁄∂Œ和实测植被覆
盖度的回归模型 o确定不同程度沙化土地对应的植被覆盖度与 ‘⁄∂Œ的对应关系 o用 ‘⁄∂Œ阈值进行划分 o得到沙化
土地程度图 ∀
关键词 } 多时相影像 ~分层分离 ~沙化土地程度 ~植被覆盖度 ~‘⁄∂Œ
中图分类号 }≥tuz ~÷tzt1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsv p ss{u p sy
收稿日期 }ussx p st p vt ∀
基金项目 }国家/十五0科技攻关项目/防沙治沙综合技术体系研究0kussu…„xtz„s|l !中国林科院科学技术发展基金项目/沙化土地变化检
测与趋势分析0 ∀
Ινφορµατιον Εξτραχτιον οφ Σανδψ Λανδ
• ¤±ª÷¬¤²«∏¬ ¬ ±¨ª¼∏¤± Š¤² «¬«¤¬ …¤¬¬±¤ ≤«¨ ÷∏¨­¬¤± • ¤±ªƒ ±¨ª¼∏
kΙνστιτυτε οφ Φορεστ Ρεσουρχε Ινφορµατιον Τεχηνιθυεσo ΧΑΦ Βειϕινγtsss|tl
Αβστραχτ} ∏¯·¬p¯¤¼¨ µµ¨°²·¨ ¶¨±¶¬±ª¬±©²µ°¤·¬²± ¬¨·µ¤¦·¬²± ²©¶¤±§¼ ¤¯±§∏¶¬±ª °∏¯·¬p·¨°³²µ¤¯ ¤±§¶¤·∞א n ¬°¤ª¨¶º¤¶
§¨√¨ ²¯³¨ §¥¤¶¨§²±¶³¨¦·µ¤¯ ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¤±¤¯¼¶¬¶q∂ ª¨¨·¤·¬²±¦²√¨ µ¤ª¨ º¤¶∏¶¨§·²§¨·¨µ°¬±¨ ·«¨ §¨ªµ¨¨²©¶¤±§¼ ¤¯±§¤¦¦²µ§¬±ª
·²·«¨ ¤¯±§¦¯¤¶¶¬©¬¦¤·¬²±¶·¤±§¤µ§²©·«¨ ±¤·¬²±¤¯ §¨¶¨µ·¬©¬¦¤·¬²± ¶∏µ√¨ ¼q…¼ µ¨ªµ¨¶¶¬²± °²§¨¯²©‘⁄∂Œ¤±§√¨ ª¨·¤·¬²± ¦²√¨ µ¤ª¨ o
·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³º¤¶ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨§q׫¨ §¨ªµ¨¨²©¶¤±§¼ ¤¯±§º¤¶§¬√¬§¨§¥¼·«¨ ·«µ¨¶«²¯§²©‘⁄∂Œo¤±§·«¨ §¨ªµ¨¨°¤³²©¶¤±§¼
¤¯±§º¤¶§¨µ¬√¨ §q
Κεψ ωορδσ} °∏¯·¬p·¨°³²µ¤¯ ¬°¤ª¨¶~°∏¯·¬p¯¤¼¨ µ ¬¨·µ¤¦·¬²±~¶¤±§¼ ¤¯±§§¨ªµ¨¨~√¨ ª¨·¤·¬²±¦²√¨ µ¤ª¨ ~‘⁄∂Œ
中国是世界上受风沙危害最严重的国家之一 o近年来土地沙化总体上呈/局部好转 !整体扩展0之势 ∀到
t|||年底 o全国沙化土地面积达 tzw1v万 ®°u o占国土面积的 t{ h o而且每年仍以 v wvy ®°u 的速度扩展k胡
培兴 oussvl ∀土地沙化不仅导致可利用的土地资源锐减 o加速生态 !环境的恶化 o加深沙区人民的贫困程度 o
还造成巨大的经济损失 ∀因此 o及时了解沙化土地的现状和发展变化 o对于确定沙化土地防治战略具有重要
的意义 ∀
遥感技术以其信息量大 !观测范围广 !精度高 !速度快以及实时性和动态性等特点为开展沙化土地监测
和评估提供了可能 ∀近年来 o国内外已经进行了荒漠化监测评价与遥感信息提取方面的探讨 o但是建立简单
适用操作性强的沙化土地遥感技术监测体系仍然是当前研究工作的一个重点 ∀本文的主要目的是 }在野外
样地调查的基础上 o通过影像光谱分析 o首先提取出沙化土地 o进而判定沙化土地的程度和发展状况 o建立起
沙化土地遥感信息提取体系 o为实施防沙治沙工程提供有力的技术支撑 ∀
t 研究区概况
磴口县地处内蒙古自治区巴彦淖尔盟西南部 otsyβ|χ ) tszβtsχ∞owsβ|χ ) wsβxzχ‘之间 ∀总的地貌特征属
于内陆高平原 o河套盆地 o海拔在 t svs °以上 o地势总的趋向是东南向西北倾斜 o至山前陡然突起 o分为 w种
地貌类型 o即山地 !沙漠 !平原和河流 ∀属中温带大陆季风气候 o风大 !沙多 !干旱 !少雨 ∀年平均气温 z1y ε o
z月气温最高 o平均 uv1{ ε ot月最低 o平均 p ts ε ~年平均降水量 twu1z °° o主要集中在 y ) |月 o占全年降
水量的 z{1y h ~年平均风速 v °#¶pt o最大风速 uw °#¶pt o最多风向为西南风 o年平均大风日数 us1u §o沙尘暴
日数 us §∀磴口县土壤有风沙土 !棕钙土 !灰漠土 !盐土 !灌淤土和草甸土 y个土类 ots个亚类 ovt个土属 o
ux{个土种 ∀其中灰漠土和棕钙土为地带性土壤 o并且棕钙土具有垂直地带性 o灌淤土 !盐土 !风沙土为地域
性土壤 o草甸土为隐域状态 ∀土壤分布具有明显的分带性 o山区为棕钙土 o沙漠区主要为风沙土 !灰漠土和盐
土 o河套区主要为灌淤土和盐土 o其中风沙土占总面积的 wt h ∀磴口县植被属于荒漠草原类型 o由东向西逐
渐稀疏 o旱生 !超旱生植物由东向西越来越占优势 ∀通常分布有菊科k≤²°³²¶¬·¤¨ l !豆科k¨ª∏°¬±²¶¤¨ l !禾本
科kŠµ¤°¬±¨ ¤¨ l !藜科k≤«¨ ±²³²§¬¤¦¨¤¨ l和蒺藜科k¼ª²³«¼¯ ¤¯¦¨¤¨ l等 o其中沙漠区有白刺k Νιτραρια σιβιριχαl !沙蒿
kΑρτεµισια φιλιφολιαl !冬青kΙλεξ πυρπυρεαl !霸王k Ζψγοπηψλλυµ ξαντηοξψλυµl !梭梭k Ηαλοξψλον αµ µοδενδρονl等 o山区
有冷蒿kΑρτεµισια φριγιδαl !小针茅kΣτιπα κλεµενζιιl等 o山前冲洪积平原有柠条k Χαραγανα κορσηινσκιιl等 ∀
u 研究方法
211 外业调查
ussv年 {月 uu ) uw日和 ussw年 z月 uz ) vs日 o在磴口县共进行 u次外业考察 o对 v{个样地进行了详
细调查 ∀调查内容主要包括地形地貌 !土地利用类型 !土壤类型 !土壤质地 !裸沙占地百分比 !植被盖度 !植被
高度 !植被分布特征 !植被生长状况 !沙化程度及特点 o盐渍化程度及特点 ∀每一样地用 Š°≥进行了精确定
位 ∀为了建立植被覆盖度和 ‘⁄∂Œ相关关系的精确性 o样地调查植被覆盖度以样线法为主要方法 o辅助采取
了针刺法和目估法k张云霞等 oussvl ∀
212 影像选取
选取覆盖磴口县的 usst年 x月 w日和 ussu年 {月 us日的 ∞א n影像数据 ∀
流动沙地 !湖泊 !河流 !盐碱地 !荒山和居民地在春季和夏季影像上的光谱特征基本相似 ∀生长有植被的
农田 !灌木林地 !半固定和固定沙地则由于植被处于不同的生长期而表现出不同的光谱特征 ∀
usst年 x月 o半固定 !固定沙地上灌草刚萌芽 o地表覆盖度小 o影像上主要表现为沙地的光谱特征 ∀作
物刚出苗 o未进入生长旺盛期 o部分土壤处于反盐期 ∀依据作物生长期的差异 o影像上耕地表现为 v种类型 }
植被覆盖型 !反盐土壤型和裸露耕地型 ∀其中裸露耕地的光谱与沙地的光谱特征难以区分 o提取中容易高估
沙化土地 ∀
ussu年 {月 o沙地植被生长旺盛 o影像上根据植被覆盖度可以对沙化土地进行程度划分 ~但是由于部分
固定沙地植被生长旺盛 o掩盖了沙地本身的地表特征 o提取中容易低估沙化土地 ∀总体上来说 o固定沙地植
被光谱亮度值低于农田植被 ∀
因此 o为了准确提取沙化土地 o本文采取多季相影像综合提取的方法 o首先用春季的影像提取沙化土地 o
再用夏季的影像将多提取的部分耕地从沙化土地中去除 ∀
213 影像预处理
采用 ¤±§¶¤·z科学数据用户手册中的标准大气校正方法对磴口县影像数据进行辐射校正 ∀利用头文
件中记录的辐射校正参数 o计算地物在大气顶部的辐射亮度和反射率 ∀
对应于 tΒxs sss地形图选取地面控制点 o对影像进行几何精度校正 ∀选取了 vs多个地面控制点 o均匀
分布在整幅影像中 o图像纠正采用 u阶多项式模型 o用最近邻法进行重采样 o纠正后的均方根误差k• ≥l小
于 t个像元 ∀
214 影像目视解译
对磴口县春季和夏季影像用 wk红l !xk绿l和 vk蓝l合成影像进行目视判读k表 tl ∀ אw为近红外波段 o
为植物叶构造的强反射区 o对不同植被种类以及不同土壤类型敏感 ∀ אx为中红外波段 o包含 u个水吸收
带 o对植被和土壤水分含量敏感 ∀ אv为植物叶绿素吸收带 o对植被生长状况以及不同土壤类型敏感 ∀
215 沙化土地提取和程度划分
采用多时相影像 o在影像分析的基础上 o用分层分离的方法 o提取出沙化土地 ∀
沙化土地程度的确定以全国沙漠化普查地类划分标准为依据 o即植被覆盖度小于 ts h时为流动沙地 o
植被覆盖度在 ts h到 vs h时为半固定沙地 o植被覆盖度大于 vs h时为固定沙地k朱俊凤等 ot|||l ∀植被指
数反映了光谱响应与植被覆盖度之间的相关关系 o因此通过在归一化植被指数k‘⁄∂Œl和实测植被覆盖度之
v{ 第 v期 王晓慧等 }沙化土地信息提取研究
间进行回归分析建立经验模型 o确定不同程度沙化土地对应的植被覆盖度数值与 ‘⁄∂Œ的对应关系tl k范文
义 ousssl o通过 ‘⁄∂Œ阈值划分沙化等级 o得到沙化土地程度图 ∀
tl高志海 qussv q基于 • ≥和 ŠŒ≥的绿洲植被与荒漠化动态研究 q北京林业大学博士学位论文
表 1 磴口县春季Π夏季 ΕΤ Μ+ 影像目视解译特征
Ταβ11 Μανυαλιντερπρετατιον οφ σπρινγΠσυµ µερ ΕΤ Μ+ ιν ∆ενγκου
地类
’¥­¨¦··¼³¨
光谱色调k春季Π夏季l
≥³¨¦·µ¤¯ ·²±¨ k¶³µ¬±ªΠ¶∏°°¨ µl
分布特征
⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²±©¨¤·∏µ¨
形状特征
≥«¤³¨ ©¨¤·∏µ¨
纹理特征
× ¬¨·∏µ¨ ©¨¤·∏µ¨
流动沙地
„¦·¬√¨ ¶¤±§¼ ¤¯±§ 淡绿色 ∂¬µ¬§¨¶¦¨±¦¨
大面积分布于南部和东部
¤¬±¯¼ §¬¶·µ¬¥∏·¨§¬±¶²∏·«¤±§ ¤¨¶· 不规则形状 Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
有新月形和垄状沙丘
…¤µ®«¤± ¤±§µ¬§ª¨ §∏±¨
半固定沙地
≥¨ °¬p©¬¬¨ §¶¤±§¼ ¤¯±§
淡绿色Π淡绿色 o间杂红色
∂¬µ¬§¨¶¦¨±¦¨Π√¬µ¬§¨¶¦¨±¦¨ o °¬¬¨ §µ¨§
农区周围
ƒ¤µ°¯¤±§¶∏µµ²∏±§¬±ª
不规则形状
Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
纹理颗粒较粗
≤²¤µ¶¨ ªµ¤¬±
固定沙地
ƒ¬¬¨ §¶¤±§¼ ¤¯±§
淡绿色Π淡红色
∂¬µ¬§¨¶¦¨±¦¨Π§¤°¤¶®
散布于沙区和农区
≥¦¤·¨µ¨§¬±¶¤±§¤±§©¤µ° §¬¶·µ¬¦·
不规则形状
Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
纹理较细 o色调均匀
ƒ¬±¨ ªµ¤¬±o √¨¨ ±·²±¨
农田 ƒ¤µ°¯¤±§ 红色 o淡绿色 o紫色Π红色 o色调均匀• §¨o√¬µ¬§¨¶¦¨±¦¨ o³∏µ³¯ Π¨µ¨§o √¨¨ ±·²±¨
中部 !北部和东部
¬§§¯¨o±²µ·«¤±§ ¤¨¶·
规则块状 o边界清晰
• ª¨∏¯¤µ¶«¤³¨ o¦¯¨ ¤µ¥²µ§¨µ
湖泊 ¤®¨ 黑色 …¯¤¦® 散布于沙区 ≥¦¤·¨µ¨§¬±¶¤±§§¬¶·µ¬¦· 不规则形状 o边界清晰Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨ o¦¯¨ ¤µ¥²µ§¨µ
河流 •¬√¨ µ 紫色 °∏µ³¯¨ 东部 ∞¤¶· 条带状 o边界清晰≥·µ¬³p¶«¤³¨§o¦¯¨ ¤µ¥²µ§¨µ
灌渠 Œµµ¬ª¤·¬²±¦«¤±±¨ ¯ 紫色 °∏µ³¯¨ 交错分布于农区 Œ±·¨µ¯¤¦¨§§¬¶·µ¬¥∏·¨§¬±©¤µ° §¬¶·µ¬¦·
线状 o边界清晰
≥·µ¬±ª¯¬®¨ o¦¯¨ ¤µ¥²µ§¨µ
盐碱地 ≥¤¯¬±¤ 紫红色 „°¤µ¤±·« 大多与湖泊相邻¤¬±¯¼ ¥²µ§¨µ¬±ª²± ¤¯®¨¶
不规则形状
Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
荒山 …¤µµ¨± °²∏±·¤¬± 灰绿色 o色调不均匀≤¨¯¤§²±o∏±¨ √¨ ±·²±¨ 西北部 ‘²µ·«º¨ ¶·
沟壑纵横 Š∏¯¯ ¼¬±
¯¨ ±ª·«¤±§¥µ¨¤§·«
裸地 …¤µ¨ ¤¯±§ 白色 • «¬·¨ 散布于沙区 ⁄¬¶·µ¬¥∏·¨§¬±¶¤±§§¬¶·µ¬¦·
不规则形状
Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
灌木林地 ≥«µ∏¥ ¤¯±§ 淡红色 ⁄¤°¤¶® 主要在山前洪积扇¤¬±¯¼¬± §¬¯∏√¬¤¯ ©¤± 不规则形状 Œµµ¨ª∏¯¤µ¶«¤³¨
居民地 • ¶¨¬§¨±·¬¤¯ ¤¯±§ 蓝灰色 …¬¦¨ 东部 o黄河边 …¨ ¶¬§¨ ≠¨¯ ²¯º•¬√¨ µ¬±·«¨ ¤¨¶·
规则 o边界清晰
• ª¨∏¯¤µ¶«¤³¨ o¦¯¨ ¤µ¥²µ§¨µ
v 结果与分析
311 光谱分析
依据春季影像训练区各类别在 אt ∗ x和 z波段的光谱剖面图k图 tl得出 o第 x !z波段上粘土荒地 !沙
地和戈壁的反射率明显高于其他地物的反射率 ∀第 x !z波段为中红外波段 o均处于水分的 u个强吸收带之
间 o受到水吸收带的控制 o对土壤湿度和植被湿度敏感 o在这 u个波段依据含水量的变化可以反映干旱区地
表类型的变化 o把粘土荒地 !沙地和戈壁提取出来 o第 z波段沙地反射率分布更集中 o更有利于阈值划分 o因
此采用第 z波段 ∀戈壁的反射率与沙地接近 o但是在影像上戈壁与沙地纹理明显不同 o戈壁的纹理很平滑 o
沙地则表现出沙丘链 !间杂植被的特征 o而且戈壁分布在山前洪积扇地区 o因此提取中可以依据地貌把狼山
山地和山前洪积扇先划分出去 ∀在第 w波段上粘土荒地的反射率显著高于沙化土地 o设立合理的阈值可以
把粘土荒地分离出去 ∀这样只剩下沙地和部分裸耕地未区分出来 ∀在夏季的影像上k光谱剖面见图 ul o耕
地上种植有作物 o利用农田植被在第 v波段反射率较低 o第 w波段反射率高的特点 o可以把耕地划分出去 o从
而实现沙化土地的提取 ∀
312 沙化土地提取
根据光谱分析 o对磴口县春季和夏季影像按分层的方法提取沙化土地 o图 v为沙化土地提取流程图 o其
中 Θv !Θw !Θz 分别表示第 v !w和 z波段的影像反射率值 oα !β !χ常数的确定是通过人机交互来选择最佳经验
性数值 ∀
313 沙化程度确定
在遥感应用领域 o植被指数作为反映地表植被信息的最重要信息源 o已广泛用来定性和定量评价植被覆盖
及其生长活力 ∀本文采用经验模型法求取植被覆盖度 o先建立地表实测数据与归一化植被指数 ‘⁄∂Œ的经验模
型 o然后将该模型推广到大区域 o求取植被覆盖度 o通过不同程度沙化土地对应的植被覆盖度数值与 ‘⁄∂Œ的对
应关系 o根据全国沙漠化普查地类划分标准 o用 ‘⁄∂Œ阈值划分沙化等级 o则可以得到沙化土地程度图 ∀
w{ 林 业 科 学 wt卷
图 t 春季影像光谱剖面图
ƒ¬ªqt ≥³¨¦·µ¤¯ ³µ²©¬¯¨ ²©¶³µ¬±ª¬°¤ª¨
绘制 ussu年 {月遥感影像的
‘⁄∂Œ图 ∀选取 tt个固定沙地 !半
固定沙地和流动沙地的样地 o建立
遥感影像 ‘⁄∂Œ与实地植被覆盖度
的相关关系k图 wl ∀进行线性 !多
项式和乘幂等多种回归分析 o其相
关系数分别为 s1 zyz z !s1{s| y和
s1zzw z o比较得出 u阶多项式回归
的拟合效果最好 o求得植被覆盖度
为 ts h和 vs h时对应的 ‘⁄∂Œ值 o
分别为 s1tus和 s1txy o确定以拟合
得到的 ‘⁄∂Œ值为划分沙化程度的
阈值 o得到沙化土地分布图k图 xl ∀
314 精度验证
包括沙化土地提取和沙化土
地程度分级精度验证 ∀沙化土地
提取用差分 Š°≥测定多边形进行
面积精度评价 o计算公式为 }正确
图 u 夏季影像光谱剖面图
ƒ¬ªqu ≥³¨¦·µ¤¯ ³µ²©¬¯¨ ²©¶∏°°¨ µ¬°¤ª¨
率k h l €正确分类像元数Π像元总
数 o结果见表 u ∀沙化土地提取的
精度为 |s1{ h o非沙化土地提取的
精 度 为 |t1| h o总 体 精 度 为
|s1| h ∀
表 2 沙化土地提取精度验证
Ταβ . 2 Πρεχισιον ϖαλιδατιον οφ σανδψλανδ εξτραχτιον
Š°≥多边形 Š°≥ ³²¯¼ª²± 正确分类像元数 ≤²µµ¨¦·¯¼ ¦¯¤¶¶¬©¬¨§³¬¬¨¯ ±∏°¥¨µ 像元总数 ײ·¤¯ ³¬¬¨¯ ±∏°¥¨µ 正确率 °µ¨¦¬¶¨ µ¤·¨Πh
沙化土地 ≥¤±§¼ ¤¯±§ t sxs t txy |s1{
其中 }固定沙地 ƒ¬¬¨ §¶¤±§¼ ¤¯±§ uxs vv{ zw1s
半固定沙地 ≥ °¨¬p©¬¬¨ §¶¤±§¼ ¤¯±§ ysy yuw |z1t
流动沙地 „¦·¬√¨ ¶¤±§¼ ¤¯±§ t|w t|w tss1s
非沙化土地 ‘²±p¶¤±§¼ ¤¯±§ tuw tvx |t1|
总计 ≥∏° t tzw t u|t |s1|
从精度验证可知 o沙化土地提
取中的误差主要是部分固定沙地
漏提 ∀将 Š°≥ 多边形叠加到原始
影像 o对照实地调查数据 o发现漏
提的固定沙地位于绿洲边缘 o靠近
农田 o水分条件好 o植被盖度高 o处
于沙化逆转阶段 o还有些漏提的为
盐渍化沙地 o盐渍化程度高 o误判
为盐碱地 ∀还需要利用其他信息
源 o如土壤和立地信息来提高沙化
土地提取的精度 ∀
沙化土地程度分级在沙化土
地内部进行 o为了独立于第一步沙
x{ 第 v期 王晓慧等 }沙化土地信息提取研究
图 v 沙化土地分层提取
ƒ¬ªqv ∏¯·¬p¯¤¼¨ µ ¬¨·µ¤¦·¬²± ²©¶¤±§¼ ¤¯±§
图 w 植被覆盖度与 ‘⁄∂Œ的拟合公式
ƒ¬ªqw ƒ¬·©²µ°∏¯¤²©√ ª¨¨·¤·¬²± ¦²√¨ µ¤ª¨ ¤±§‘⁄∂Œ
„ q线性拟合 ¬±¨ ¤µ©¬·kψ€ x qv|| xξ p s qxvt v oΡu € s qzyz zl ~…q多项式拟合 °²¯¼±²°¬¤¯ ©¬·kψ€ zwx qy{ξw quzs x oΡu € s qzzw zl ~
≤ q乘幂拟合 °²º µ¨©¬·kψ€ wv q{wzξu p y qz|t uξ n s qu{u x oΡu € s q{s| yl q
化土地提取对沙化土地分级精度检验的影响 o沙化土地程度分级用 Š°≥点进行类型精度验证k表 vl ∀
生产者精度表明地面采样点被正确分类的概率 o与漏分误差互补 ~用户精度是采样分类点表示实际地面
真实情况的概率 o与错分误差互补 ~总体精度则是对每一个随机样本 o所分类的结果与地面对应区域实际类
型相一致的概率 ∀从表 v可知 o沙化土地程度分级的总体精度为 {s1s h o固定沙地的用户精度最高 o为
tss h o半固定沙地的用户精度最低 o为 zs h ∀在采样点中 o没有半固定沙地和流动沙地被误分为固定沙地 o
较多的固定沙地和流动沙地被误分为半固定沙地 o固定沙地和半固定沙地没有被正确分类的采样点比流动
沙地多 o半固定沙地和流动沙地之间存在误分现象 ∀
表 3 沙化土地程度分级精度验证
Ταβ . 3 Πρεχισιον ϖαλιδατιον οφ σανδψλανδ δεγρεε h
类型 ×¼³¨ 生产者精度 °µ²§∏¦¨µ¤¦¦∏µ¤¦¼ 用户精度 ˜¶¨µ¤¦¦∏µ¤¦¼ 平均精度 „√ µ¨¤ª¨ ¤¦¦∏µ¤¦¼
固定沙地 ≥¤±§¼ ¤¯±§ zx1s tss1s {z1x
半固定沙地 ≥¨ °¬p©¬¬¨ §¶¤±§¼ ¤¯±§ zz1{ zs1s zv1|
流动沙地 „¦·¬√¨¶¤±§¼ ¤¯±§ {z1x zz1{ {u1z
总体精度 ײ·¤¯ ¤¦¦∏µ¤¦¼ {s1s
y{ 林 业 科 学 wt卷
图 x 磴口县沙化土地分布图
ƒ¬ªqx ≥¤±§¼ ¤¯±§§¬¶·µ¬¥∏·¬²± °¤³¬± ⁄¨ ±ª®²∏
w 结论与讨论
tl选择适宜的遥感影像时相可以使沙化土地
与其他地类具有最大的光谱差异 o以突出沙化土地
信息 o利于沙化土地提取 ∀本研究采用多季相综合
分类法 o克服用单一时相影像进行信息提取的局限
性 o避免高估和低估沙化土地 o实现沙化土地的正
确提取 ∀
ul在影像分析的基础上 o用分层分离的方法提
取出沙化土地 ∀
vl依据沙化土地植被覆盖度的大小 o通过建立
‘⁄∂Œ和植被覆盖度之间的相关关系 o用 ‘⁄∂Œ阈值
来确定沙化土地等级是沙化土地程度评价的有效
方法 ∀
wl用 ‘⁄∂Œ反演植被覆盖度的方法来划分沙化
土地程度 o可以进一步从辐射校正和地面调查方面
进行完善 }辐射校正模型的精确性 ~样地调查植被
覆盖度尽量不采用主观随意性较大的目估法 o用同
一种方法测量植被覆盖度 o避免不同系统误差的产
生 ~样地点布设在植被分布较均匀 o地表类型变化
小 o面积较大的地方 ~差分 Š°≥在样地中心进行定位 ∀
xl用遥感影像进行沙化土地程度分级还需要在理论和方法方面做进一步的研究 ∀根据沙化土地程度评
价指标体系 o用多个指标为分类依据 o综合遥感影像的光谱信息 !空间信息和纹理信息 o用面向对象和景观分
析的方法 o来提高遥感方法做沙化土地程度划分的准确性 ∀
参 考 文 献
范文义 o徐程扬 o叶荣华 o等 qusss1 高光谱遥感在荒漠化监测中的应用 q东北林业大学学报 ou{kxl }tv| p twt
胡培兴 qussv1 中国沙化土地现状及防治对策浅谈 q林业科学 ov|kxl }tws p twy
张云霞 o李晓兵 o陈云浩 qussv1 草地植被盖度的多尺度遥感与实地测量方法综述 q地球科学进展 ot{ktl }{x p |v
朱俊凤 o朱震达 qt|||1 中国沙漠化防治 q北京 }中国林业出版社
z{ 第 v期 王晓慧等 }沙化土地信息提取研究