基于遥感的黄河湿地植被演变及河道横向变化影响研究

摘要

近年来，保护、恢复和合理利用湿地已成为全球广泛关注的问题。河流湿地是湿地最重要的类型之一，由于其开发历史悠久，受人类活动的影响程度大，其退化也最为严重。探究河流湿地植被演变及河道横向演变对植被演变的影响，可揭示黄河下游河道侵蚀/淤积变化对湿地自然植被生态恢复过程的影响机制，有助于增加对游荡型河流湿地生境多样性演变和自然植被分布生态模式的理解，为维护多泥沙游荡性河流的水文生态安全和生态恢复提供理论依据。
　　 本研究选取LandsatTM(ETM+)影像数据，以黄河下游郑州段典型湿地为研究区域。基于遥感技术，监测湿地植被动态演变及河道横向演变:
　　 (1)根据遥感数据的光谱特征、主成分、NDVI等信息，运用决策树算法对研究区域进行自动分类提取并进行精度验证。
　　 (2)对研究区进行样点布设，并对样点内部生物量进行实测，然后依据实测数据与植被指数利用SCRM非线性模型反演生物量，结果表明:1984-2011年生物量总量呈下降趋势，植被保有量减少。
　　 (3)在像元二分模型探究的基础上，采用NDVI二分模型反演植被覆盖度，结果表明:1984-2011年植被覆盖变化较大，高覆盖度区域面积明显减少，植被破碎度相应增加。
　　 (4)对研究区域黄河河道横向演变进行了矢量提取，获取水沙变化驱动下的郑州段河道侵蚀/淤积面积，结果表明:河道宽度在近些年明显增加，湿地面积在调水调沙试验前后变化较大。
　　 (5)在探究湿地内部自然植生物量和植被覆盖度变化中，着重考虑了河道横向演变、降水、径流漫滩和人类活动等影响因子，结果表明:1984-2011年自然植被生物量总量呈下降趋势，相应地覆盖度也由高变低;1984-2007年，受年降水影响，植被破碎加剧，而2007年之后自然植被的变化主要受人类活动的影响。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 植被遥感分类方法研究进展

1．2．2 植被生物量反演方法研究进展

1．2．3 植被覆盖度反演方法研究进展

1．2．4 河道演变研究进展

1．3 研究内容

1．4 论文结构安排

1．5 技术路线

2 研究区域概况与数据的选取

2．1 研究区域概况

2．2 遥感数据搜集

2．3 遥感数据处理

2．3．1 Landsat 7 ETM+ SLC-Off影像处理

2．3．2 遥感影像大气校正

2．2．3 遥感影像几何校正

2．4 野外数据采集与处理

3 基于遥感的植被与河道动态分析

3．1 植被分类

3．1．1 计算机自动分类

3．1．2 基于Spot影像分类过程

3．2 生物量

3．3．1 植被光谱指数的选取

3．2．2 SCRM数学模型

3．2．3 生物量提取

3．2．4 精度检验

3．3 植被覆盖度

3．3．1 像元二分模型

3．3．2 利用NDVI估算植被覆盖度

3．3．3 NDVI0和NDVIg的取值

3．3．4 植被覆盖度提取

3．3．5 精度检验

3．4 黄河河道演变

4 植被动态变化及河道横向演变结果

4．1 研究区地物分类结果图

4．1．1 分类结果

4．2 湿地植被各等级植被生物量动态变化

4．2．1 研究区1984年、1989年、2000-2011年生物量干重分级图

4．2．2 生物量总量分布

4．2．3 时间尺度间隔下生物量干重变化

4．3 研究区各等级植被覆盖度动态变化

4．3．1 研究区1984年、1989年、2000-2011年研究区植被覆盖度分级图

4．3．2 时间尺度间隔下各等级植被覆盖度变化

4．4 黄河河道横向演变

5 黄河湿地自然植被演变及河道横向变化影响研究

5．1 湿地面积变化

5．2 湿地自然植被生物量总量分布

5．2．1 时间尺度间隔下自然植被生物量干重变化

5．3 自然植被覆盖度变化

5．3．1 时间尺度间隔下各等级自然植被覆盖度变化

5．4 驱动力分析

5．4．1 降水因素

5．4．2 径流量

5．4．3 人类活动

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果