不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法——以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例.pdf

第33卷第4期 生 态 学 报 V01．33．No．4 ECOLOGICASINICA Feb．，2013 2013年2月 ACTA DOI：10．5846／stxb201204270604 崔天翔，宫兆宁，赵文吉，赵雅莉，林川．不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法——以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例．生态学报，2013， 33(4)：1160-1171． wetland abundancebasedon mixture withdifferent CuiT Z W Y C．Researchon analysis N，ZhaoJ，ZhaoL，Lin estimatingvegetation spectral X，Gong case inWildDuckLake endmembermodel：a Sinica，2013，33(4)：1160—1171． study wetland，Beijing．ActaEcologica 不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法 ——以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例 崔天翔，宫兆宁4，赵文吉，赵雅莉，林 川 (首都师范大学资源环境与旅游学院；三维信息获取与应用教育部重点实验室；资源环境与地理信息系统北京市重点实验室； 北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地，北京 100048) 摘要：植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数，在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用。以华北内 TM影像为数据源，基于线性光谱混 陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象，中等分辨率的Landsat 合模型(LSMM)对研究区的植被覆盖度进行了估算。针对湿地植被类型丰富、土地利用类型多样化的特点，利用归一化植被指 数(NDVI)在反映植物生长状况、覆盖程度以及区分地表覆盖类型方面的优势，通过对原始LandsatTM影像增加NDVI数据维 对影像进行维度扩展，克服了传统研究中通常从LandsatTM影像上提取3—4种端元的局限，经最小噪声分离变换(MNF变 换)、纯像元指数(PPI)计算以及人机交互端元选取等一系列运算，构建以陆生植物、水生植物、高反射率地物、低反射率地物、 裸露土壤为组分的五端元模型来反映研究区的地物组成；同时，以原始LandsatTM影像为基础，构建植物、高反射率地物、低反 射率地物、裸露土壤为组分的四端元模型。针对两种端元模型，采用全约束下的LSMM算法进行混合像元分解以获取研究区的 行。研究表明：虽然四端元模型与五端元模型对植被覆盖度的估算结果在空间上具有基本一致的分布趋势，但是前者的估算结 果在数值上要普遍低于后者，在研究区的水体及其附近，四端元模型难以体现水生植物的植被覆盖信息；另外，五端元模型的估 1711。这反映了通过对影像进行维度扩展的方法来改进端元提取的数量是可行的，而由此构建的五端元模型可以更充分的反 映研究区地物之间的光谱差异，从而获得更好的估算精度。 关键词：植被覆盖度；野鸭湖湿地自然保护区；归一化植被指数(NDVI)；端元提取；线性光谱混合模型(LSMM) Researchon wetland abundancebasedon mixture estimatingvegetation spectral with differentendmemberacase inWildDuckLake analysis model： s