基于LANDSAT的植被变化研究-以淮安市为例
2023-11-23 09:04:32
论文总字数:7729字
摘 要
本文基于Landsat影像,以淮安为实验区,研究了淮安地区植被信息提取的方法和技术。近些年来,淮安的环境在不断地恶化,而保护和改善植被是调节的自然环境的良好的方式。通过对研究区遥感影像研究和分析,发现使用单一的NDVI植被指数不能完全表现淮安的植被变化,所以使用了NDVI、DVI、RVI3种植被指数进行处理,利用2个不同时期的遥感影像为数据源,计算淮安市的2003年和2009年的植被变化,来分析淮安的植被覆盖率的变化,可以看出淮安植被在不断减少。关键词:Landsat,遥感,植被指数
Abstract:This eassay is based of Landsat image to Huai"an experimental area studied Huai"an vegetation information extraction methods and techniques. In recent years, Huai constantly deteriorating environment, and to protect and improve good vegetation natural environment are regulated. Through the study and discussion of the study area Landsat images of each band, found that using a single vegetation index NDVI vegetation changes can not fully express Huai"an, so the use of three grown to be processed index, the use of remote sensing images two different periods of data sources, calculations and vegetation change 14 years in 2003 in Huai"an City, to analyze the changes in vegetation cover of Huai"an.
Keywords:Landsat,Remote sensing,vegetation index
目 录
1 引言 3
2 研究区概况和数据来源 4
2.1 研究区概况 4
2.2 数据来源 4
3 研究方法 4
4 淮安的植被指数研究 5
4.1 研究区裁剪图 6
4.2 遥感植被指数 7
4.3 植被指数的结果 8
4.4 植被指数分析 10
结 论 14
参考文献 15
致 谢: 16
1 引言
植被作为湖泊湿地的主要地物类型之一,具备水质净化、改善生物栖息地、调节气候和生物多样性等多种生态服务功能[1]。显明的季节变化特点和时间变化是植被的重要特征之一,在某些特殊的环境下,通过对植被的动态监测和预测在特定条件下可以反映全球气温的变化特征 [2]。
植被状况被认为是反映环境变化的敏感指示器,植被指数是由多光谱数据通过线性和非线性组合组成的对植被有指示意义的各种数值[3]。但是,在使用NDVI植被指数对植被的变化研究的过程中,由于地表植被的覆盖状况具有高灵敏性反应的特征,对植被数值的差异的过度关注,植被总体的变化趋势会因此在大体的标准上被忽视,从而导致地区的植被变化的研究会有不能完全定性的问题存在 [4]。
保护和恢复森林植被将会使森林植被面积和质量得到增加,促进天然林植被的恢复和提高区域生态功能,降低和减少自然气候和人为因素对生态系统的破坏。特别是林下植被的恢复和再生,质量的提高,恢复和强化生态系统,使生态环境得到改善,更加有效的发挥森林涵养水源,保持水土,调节气候的重要作用,保持生态平衡,凸显生态效益[5]。
随着遥感技术的持续发展,遥感技术已经广泛使用于各个领域。遥感与地理信息系统,全球定位系统相互共存,共同发展,构成一体化的技术体系,被普遍应用于资源开发利用、环境治理评估、区域发展规划、市政工程建设和交通安全管理等方面,成为资源环境、地球科学、测绘勘测、农林和水利部门开展工作的主要技术方法和辅助决策手段[6]。在植被指数研究方面,LANDSAT有着比较好的效果。
淮安的植被在改革开放的近些年里被大量的破坏了,由此造成了诸如森林破坏和环境恶化等一系列问题。因此,本文基于LANDSAT遥感影像,对淮安植被指数信息进行提取和研究,获得淮安的植被变化,从而对淮安未来的植被保护提供数据依据和指导。
2 研究区概况和数据来源
2.1 研究区概况
淮安地处于江苏省中北部,江淮平原东部,地处长江三角洲区域,南京都市圈紧密圈层城市,是古淮河与京杭大运河交叉口,全国五大淡水湖之一的洪泽湖就位于市区内[7]。地理位置处于北纬31°43ˊ00"~34°06ˊ00",东经118°12ˊ00"~119°36ˊ30"之间。淮安地处江苏省长江以北的核心地区,长三角城市群成员,苏北重要中心城市[8]。 东北接连云港市,东南接盐城市,南接扬州市,西南邻省会南京市、和安徽省滁州市,西北连宿迁市。邻江近海,是南下北上的交通要道,区位优势独特。淮安是江苏省的重要交通枢纽,也是长三角北部地区的地区交通枢纽。我国暖温带和亚热带的分界线就是横穿淮安界内的苏北灌溉渠,所以,淮安市兼有南北气候特征。受季风气候影响,四季分明,雨量集中,雨热同季,冬冷夏热,春温多变,秋高气爽,光能充足,热量富裕。
2.2 数据来源
本文数据选自于地理空间数据云,分别选取2003年和2009年的淮安TM多波段的遥感影像,数据选取的是东经118°09′~116°15′和北纬34°06′~33°17′的遥感数据,输入行编号为121和122,列编号为36和37得到3张需要拼接的遥感图像。淮安的植被特点是东部较多,西南部相对较少,这与淮安境内的洪泽湖、高邮湖和骆马湖有着紧密的关系。
3 研究方法
本文提取植被的方法为首先对遥感影像进行预处理包括大气校正,空间增加等,再用1:200000淮安市行政地图对遥感图像进行几何校正并提取研究区遥感影像,对裁剪好的遥感影像进行波段合成和植被指数的计算。具体步骤为:用已经下载的6个波段TM影像,在ERDAS9.2平台下,将6个波段影像进行叠加合成,之后以淮安的行政地图为依据的进行几何精校正。在国际的遥感数据处理中,大多数采用线性拉伸的方法。这种方法更有利于ERDAS IMAGINE 9.2系统对地区的遥感图像进行处理。基于遥感数据的技术路线分析工作流程如图1所示,使用了归一化植被指数 (NDVI),比值植被指数(RVI)和差值植被指数(DVI)。
用
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