植被盖度对土壤侵蚀模数计算的影响研究

发布时间：2020-08-19 08:25

【摘要】：植被是陆地生态系统中最为活跃的因素和重要的组成,影响着区域的生态气候、水文,在土地退化、水土流失动态监测中也扮演者重要的角色。而植被盖度是表征植被覆盖情况的综合性量化指标,是生态气候、水文、土壤侵蚀等模型中的重要组成部分和关键影响因子。作为我国最宝贵的黑土资源和重要的商品粮基地之一,东北黑土区由于长期以来土地和水资源的不合理的开发,黑土层变薄,土地生产力降低,生态环境恶化。为保护和有效利用黑土资源,作为国家级水土流失重点治理区之一,东北黑土地重点治理区已经被列入国家水土流失动态监测与公告项目实施计划中。本文选择东北黑土地重点治理项目区中的宾县为研究区域,通过对研究区的植被盖度进行不同时间尺度和空间分辨率尺度的遥感定量估算和土壤侵蚀模数定量估算,旨在分析和探讨不同时空尺度估算的植被覆盖度对土壤侵蚀模数估算的影响。在研究过程中,植被覆盖度估算模型采用像元二分模型,估算结果根据野外调查样方数据验证。土壤侵蚀模数采用通用土壤流失方程USLE估算,通过与宾县水土流失动态监测与公告项目的监测结果比较,分析不同时空尺度NDVI数据在定量土壤侵蚀遥感估算上的可行性。采用高时间分辨率的MODIS-NDVI遥感影像构建长时间序列NDVI数据集,预测2000~2014年期间植被、植被覆盖与管理因子的空间分布和变化趋势。文中最后得到的研究结果如下：(1)通过分析野外实测植被盖度值与植被盖度估算值的季节变化曲线,二者变化趋势与值域范围都基本一致,说明MODIS-NDVI反演的植被盖度总体精度是较好的。6~8月期间,林地反演值与实测值最为接近;8月,耕地反演值与实测值最接近。(2) MODIS数据源估算植被盖度值略高于LANDSAT数据源估算值。其中在林草覆盖类型区域,MODIS反演的植被覆盖度均值数据低于LANDSAT反演值；在农用地覆盖类型区域,MODIS反演的植被覆盖度均值高于于LANDSAT反演值；而在水域及水利设施和城镇交通用地类型区域,MODIS反演的植被覆盖度均值均远高于LANDSAT反演值,差距较大。(3) MODIS反演植被盖度情况下,8月反演值与实际情况差异较小,可以考虑选取8月的植被覆盖度去代替一年植被覆盖度。研究区宾县植被覆盖主要以中、高覆盖为主。(4)根据MODIS与LANDSAT植被盖度估算的C值在各土地类型整体上有明显的变化规律：林草地耕地城镇水域及水利设施。结果较为符合C因子的实际空间分布特征。根据估算出来的C值推导出研究区NDVI与C因子之间的数据公式,经过验证,拟合良好。(5)土壤侵蚀强度分级图显示,MODIS月计算的侵蚀结果明显小于其他计算值和监测值,在宾县平原区MODIS季、年与LANDSAT计算的侵蚀结果数据明显小于监测值。MODIS不同时间尺度数据源计算的宾县土壤侵蚀面积呈现一定的规律：月季年,季与年的值较为接近。土壤侵蚀强度分级侵蚀面积呈极强烈强烈剧烈中度轻度规律,宾县土壤侵蚀以轻度、中度侵蚀为主。30m分辨率的数据计算的土壤侵蚀模数总面积大于250m空间分辨率计算的侵蚀总面积,从等级侵蚀面积看,除轻度侵蚀面积相差较大,其他等级侵蚀面积相差不大。LANDSAT计算的侵蚀面积相对接近监测结果。从侵蚀总量、平均侵蚀模数来看,MODIS、 LANDSAT计算结果约为监测值的一半,相差较多。(6)建立2000~2014年宾县15a MODIS-NDVI时间序列,分析结果显示,宾县在近15a间,植被年最大NDVI变化趋势整体上是增加的,植被覆盖是改善的；总体空间变异系数相对较小,全县除城镇、大面积水域外,大部分区域在0.1以下。在15a间,C因子值的变化呈减小趋势的面积,占46.89%；变化呈增加趋势的面积,占39.84%。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157
【图文】：

图１－１研究技术路线围逡逑

图２－３耕地野外调查单元逡逑１８逡逑

在研究区的植被盖度图（见图３－３）上随机选取５００个左右的采样点，采逡逑样点随机分布于区域中。计算Ｍ０ＤＩＳ植被覆盖度和ＬＡＮＤＳＡＴ植被覆盖度的线性逡逑拟合方程，相关系数为０．６３１８，关系较为显著（见图３－４）。逡逑２１逡逑

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本文编号：2796850