Ｆｃ＝（ＮＤⅥ一ＮＤＶ了ｓｏｉＩ）／（ＮＤＶＩ嘲一ＮＤＶｌ，ｄ１）。
１．４甘南州植被覆盖度计算
１．４．１估算流程 第１步，计算ＮＤＶＩ值；第２步， 确定一个置信度（ｏ．５％），做出影像中每个像元集合 （集合中像元的ＮＤＶＩ．ｏｉＩ与ＮＤＶＩ，。都是相同或相近 的）的ＮＤＶＩ概率分布，计算置信区间内的最大值 与最小值ＮＤＶＩ．。与ＮＤＶＩ面。；第３步，取 ＮＤＶＩ。¨＝ＮＤＶＩｌｌｌｉ。，ＮＤＶＩ。。一ＮＤＶＩ。。。，代入公式 计算整个像元集合的植被覆盖度。植被覆盖度计算 流程如图２所示。 １．４．２甘南植被覆盖度分级标准 通过利用二分像 元模型法估算得到甘南州２０００、２００４、２００８年的植 被覆盖度。根据甘南土地利用类型图及估算的植被 覆盖度图，以及国家“土地利用现状调查技术规程”、 全国“草场资源调查技术规程”、“全国沙漠类型划分 原则”的条款为指导依据，并结合甘南植被特有的生 态特征，将甘南植被覆盖度分级（表１）。
研究区为甘南藏族自治州．地 处青藏高原东Ｊ匕边缘，南与四川阿坝州相连．两南与 青海黄南州、果洛州接壤．东面和北部与片肃省陇 南、定西、临夏毗邻．地理坐标位于３３。０６’～３６。１０’Ｎ． ｉ００。４６’～１０４。４４’Ｅ（围１）。全州总面积４ ５万ｋｍ’． 处于青藏高原和黄土高原过渡地带，地势西北部高． 东南部低。境内海拔１ １００～４ 在３
１为影像值；Ｍ为宴测光谱值。然后建立了草地实 测植被覆盖与枝准的ＮＤＶＩ之同的相互关系．实现 果。以Ｌ研究均说明，利用遥感测量方法对大面积 区域的植被指数进行提取和盟测．不但可行有效，而 且精度较高，为本研究的展开蔓定ｒ技术基础。
Ｍｏｄｅｒａｌｅ Ｒｅｓｏｌ ｕｉｉｏｎ
Ｉｍａｍｎｇ Ｓｐｅｃ，ｒｏｒａｄｉｏｍｃｔｃＦ，
ＮＤＶＩ一（ＣＨ。ＣＨ）／（ＣＨ：一ＣＨ．）．
式中．ｃＨ ｚ为近红外波段的反射率，（ｊＨ．为红光波 段的反射率“］。比值形式的ＮＤＶＩ可以清腺太部 分与仪器定标、太阳角、地形，云阴影和大气条件有 盖的辐照度变化．增强了对植被的响应能力。用此． 它是监测地区或垒球植被和生态环境的有效指标， 足植物生长状态以厦植物生长空间分布密度的最佳
了相片随机取点法；Ｐｕｒｅｖｄｏｒ等［１０２使用截点法测量 植被覆盖度。遥感测量方面，Ｄｙｍｏｎｄ等［１１１在新西 兰地区建立了基于ＳＰＯＴ影像的植被覆盖度与 ＮＤＶＩ的关系模型，即Ｃ＝５０ｔａｎｈ［６．１（ＮＤＶＩ一 ０．２２）］＋５０，式中，ｍｎｈ（ｘ）＝［ｅｘｐ（ｘ）一ｅｘｐ（一ｚ）］／ ［ｅｘｐ（ｘ）＋ｅｘｐ（－ｘ）Ｊ，并利用该模型估计了新西兰 地区的植被覆盖度。Ｓｈｏｓｈａｎｙ等口２１使用ＴＭ卫星 数据的前４个波段的直接光谱信息，建立了可以用 来估算植被覆盖度的线性模型，并且将模型的相关 系数提高到了０．８８，为类似于密西西比河与干旱生 态系统这样的气候突变区域中植被覆盖度的估算提 供了帮助。 近年来，我国植被覆盖的研究也有较好的发展。 估算法简单易行，我国过去许多历史资料中的植被 覆盖度均是用该方法获得的。但目测估算法主观随 意性大，精度与测量者的经验密切相关。章文波 等［１３］对目测估算的精度研究结果表明，个人目测估 算植被覆盖度的最大绝对误差可达４０％。在遥感 技术飞速发展的今天，空间测量越来越多的应用于 植被覆盖度的研究中。池宏康［１４２通过分析沙地反 射机理，建立了鄂尔多斯高原地区沙地油蒿（Ａｒｔｅ一
．收稿开期：２０１ｌ一０４－２６ 接受日期：２０１１－０５－１２ 基金项目：国家门然科学基金（３０９７０４９１．３０９７０４７８）；国家科 技支撑重点项目（２００９ＢＡＣ５３１３０１）；教育部直属高 校荩础科研项目；教育部（存晖计划）合作科研项目 作者简介：王浩（１９８６一）．男．甘肃兰州人。在读硕士生．
依据。
关键词：草地植被覆盖度；ＮＤＶＩ；Ｍ（）ＤＩＳ，３Ｓ技术；甘南
中图分类号：Ｓ８１２；￥１２７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１一０６２９（２０１１）０６一１１２４—０８
“草地是陆地生态系统的主要组成部分，在世界 陆地面积中，林地约占３０％，草地占２５％，耕地占 １２％。这些绿色植物，对保护生态环境和生态的良 性循环，发挥着巨大的作用。我国是世界上第二草 地大国，我国草地面积占国土面积的４１％，是耕地 面积的２倍，对我国边疆民族的繁荣昌盛、生态环境 的保护和畜牧饲养业的发展发挥着重要作用ｎ］。 植被覆盖度是反映植被基本情况的客观指标， 植被覆盖度及其精确测算研究主要具有以下意义： １）作为科学研究必要的基础数据，为生态、水保、土 壤、水利、植物等领域的定量研究提供基础数据，确 保相关研究成果、模型理论更加科学可信；２）作为生 态系统变化的重要标志，为区域或全球性地表覆盖 变化、景观分析等前沿问题的研究提供指示作用，促 进自然环境研究不断深入发展。 草地植被覆盖度的测定最通用的有遥感测量和 地面测量２种方法睥］。地面测量法又可分为目估 法、采样法、仪器法和模型法；遥感测量又分为回归 模型法、植被指数法和象元分解法［３］。其中遥感测 量方法的出现，使得大面积大区域植被指数提取及 监测成为可能，因此正逐渐成为近来研究的热点，得 到了广泛的应用［４剞。 仪器法中，首先描述植被覆盖度地面测量方法 的是Ｍｕｌｌｅｒ和Ｐｌｅｔｅｒｓ［７２。Ｄｙｍｏｎｄ等［８］在测量草 地植被覆盖度时采用了栅格样点法；Ｅｌｖｅｄｇｅ和 Ｃｈｅｎ［９３则在测量灌木与林地的植被覆盖度时利用
１１２４—１１３ｌ
草业科学
ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ
２８卷０６期
Ｖ０１．２８。Ｎｏ．０６
０６／２０１１
基于遥感技术的高寒草地覆盖度变化
王浩１，李文龙１，许静２，朱晓丽１
（１．兰州大学草地农业科技学院农业部草地农业生态系统学重点实验室，甘肃兰州７３００２０ ２．兰州商学院农林经济管理学院．甘肃兰州７３００２０）
２
结果 甘南
２．１以ＮＤＶＩ为依据的覆盖度分级图
级图如图３所示。
州２０００、２００４、２００８年以ＮＤＶＩ为依据的覆盖度分
２．２精度检验
在计算覆盖度之前，为保证计算
结果的准确性，事先对甘南地区进行了监督分类，将 甘南地区分为植被与非植被两部分。其中植被部分 用来计算覆盖度，非植被部分则在计算完成后，按照 分级标准一并归于覆盖度小于５％的第五等级之
象元分别属于相应的类别。从分娄误差总体的自丹 比来醺．如果误差蜒阵值小于８５蹦．则分类横板的 耥度太低．需要煎新建立。所“对甘南地区的监督 分类．均是在保证其误差矩阵值太于８５＊的情况下 进行的．田此分类结果较为准确．
Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｏｗａｎ９０９＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
＃ｎ科｛（＊２８卷０６期
ｍｉｓｉａ
ｏｒｄｏｓｉｃａ）群落盖度与修正后的｛壤ｊｌ哥节植被
等引个民族．乜人口６８ ０１万，其中藏旌３６
７盯．
指数（ＭＳＡＶｌ）之问的线性关系模型，查勇“…在环 青海湖地区研究时，首先以地面疆感的反演结果为 基础．利用公式对ＴＭ影像进行枝准．即，，一
爱河、玛曲、碌曲、卓尼、迭部、临潭、舟曲７县和合作 市，９ ９个乡（镇、街道办）。州内有藏、汉，回、土、蒙
３研究方法
在多种定义的植被指数中．归一
化植被指数（ＮＤＶＩ）是应用最广泛的一种遥感监洲 植被指数。它被定义为近红外波段与可见光红波段 数值之差和这２个波段数值之和的比值。由ＭＯ ＤＩＳ的第１波段（红光渡段）和第２波段（近红外波 段）生成的ＮＤＶＩ的计算公式为
０００
９００
ｈ９６ｖ０５．浚数据可以从ＮＡＳＡ对地观测系统数据共 享平台下载，下戴后利用ＭＲＴ（Ｍ（）ＤＩＳ ｒｅｐｒ叫ｅｃ ｔｉｏｎｆｏｏｌｓ）软件将ＨＤＦ格式数据转换为Ｏｅｏｔｉｆｆ格 式．并将ＳＩＮ地图投影系统转为ＷＧＳ８４系统。另 有Ｈ南州行政边界图、Ｕ南州土地和用目和土壤类 型图．土地利用图和土壤类型囤由兰州大学草地农 业科技学院草地遥感实验室提供。 由于下载的ＭＯＤＩＳ数据影像中存在云覆盖部 分会对估算结果产生影响．所“需要消除云区域对 图像的影响。利用Ａｒｅ（；１Ｓ
目１＊南鞭《自☆Ｈ
指示因子．与植物分布密度里线性相荚”…。 根据ＮＤＶＩ的渡段组合特征．可以进一步建立
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ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ
ＳＣＩＥＮＣＥ（Ｖ０１．２８。Ｎｏ．０６）０６／２０ １ １
像元二分模型估算植被覆盖度。像元二分模型对影 像辐射订正的影响不敏感，且计算简便、结果可靠， 因此得到了广泛应用。其基本原理是假定一个像元 信息Ｓ只由植被和土壤两部分所贡献，分别记为Ｓ、， 和ｓｓ。ＮＤＶＩ酬代表着纯土壤覆盖像元的最小值， 它应该是不随时间改变的，对于大多数类型的裸地 表面。理论上应该接近零。由于地表湿度、粗糙度、 土壤类型、土壤颜色等条件的不同，ＮＤＶＩ酬会随着 时空而变化，ＮＤＶＩ刚变化范围一般在一０．１～０．２； ＮＤＶＬ，，代表着纯植被覆盖像元的最大值，理论上应 该为１。由于植被类型的不同等因素，ＮＤＶＩ，。值也 会随着时间和空间而改变。因此，在实际应用中， ＮＤＶＩ“和ＮＤＶＩ，。都是从ＭＯＤＩＳ影像计算得到 的。设植被覆盖度为Ｆｃ，纯植被覆盖信息为Ｓ，。，纯 土壤覆盖信息为Ｓ酬，则有Ｓｖ＝Ｆｃ・Ｓ哪和Ｓｓ＝ （１一Ｆｃ）・Ｓ“Ｉ，又因Ｓ＝Ｓｖ＋Ｓｓ，所以有Ｆｃ一（Ｓ— Ｓ“Ｉ）／（Ｓ。一Ｓ硎）。把ＮＤＶＩ同像元二分模型相结 合，得到基于ＮＤＶｌ的植被覆盖度像元二分模型：
美国字航局，中分辨率影像辐射度计）．２０００年， ２００４年、２００８年６月２５日８月２８日的８灭合成 地表反射率数据产品（ＭＯＤ０９Ａ１）．分辨率为
５００ ｍ×５００ （ｓｉｎｕｓｕｉｄａＩ
ｍ．夺间位置在全球正弦曲线投影ＳＩＮ ｐｒｏｊｅｇｌｉｏｎ）系统中的轨道编号为
ｌ研究方法与数据处理 ｌ＿１研究区概况
计算ＮＤ睨。和
ＮＤＶＩ。。。
ＮＤ观。，２Ｍ）ｐｒ，ｍ。 ＮＤＨ。。３ＮＤＶＩ．。 图２植被覆盖度计算流程
袭１
植被覆盖度分级标准
由于甘南地区近年来一直在实行“退耕还林”政 策，所以林地面积逐年增加，又因为本研究所取时间 段为２０００－－２００８年，所以２００８年，研究区域在研究 时间段内林地面积已为最大值。因此采用２００８年 土地利用类型图，将林地部分从统计结果中去除，以 避免人为因素对植被覆盖度统计结果的影响。２００８ 年土地利用类型图，由兰州大学草地农业科技学院 草地遥感实验室，依据２００８年甘南ＴＭ遥感影像 绘制而成。