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沙化土地类型图像识别方法对比研究_以毛乌素沙地典型地区为例

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水土保持通报
第 30 卷
190~ 215 之间; 水域的亮度值最低, 光谱范围在 0~ 15 之间, 理论上可 以通过设置阙值将流动沙地及半 固定沙地提取出来。( 2) 在 B2 及 B3 波段, 固定沙地 亮度值均小于沙化耕地、城镇及林地地物亮度值, 理 论上可设置阙值将固定沙地提取出来。( 3) 在 B4 波 段, 沙化耕地亮度值大于固定沙地、城镇与林地, 理论 上可设置阙值将沙化耕地提取出来。
4. 1 毛乌素沙化土地光谱特征分析 为了从 CBERS 2 影像中发现沙化土地的光谱特
征知识, 以便建立基于光谱知识 的沙地信息提 取模 型, 分别对不同类型的沙化土地 及其背景地物 如城 镇、水域及林地进行典型区光谱采样, 求出各典型区 样本的光谱均值、方差( 表 1) , 并对各地类的光谱特 征进行分析[ 9] 。
B3: 流动沙地> 半固定沙地 > 沙化耕地 ∋城镇
> 林地> 固定沙地> 水域。 B4 : 流动沙地> 半固定沙地> 沙化耕地> 林地
> 固定沙地> 城镇> 水域。 从分析结果可以看出, ( 1) 流动沙地和半固定沙
地的亮度值在 3 个波段均排在最前面, 其中流动沙地 光谱范围在 240~ 255 之间; 半固定沙地光谱范围在
类法对研 究区流动沙地、半固定沙地、固定沙地和 沙化耕 地进行 信息提 取, 探 索和比 较了两 种不同 方法针
对不同沙 化土地类型的分类模型和精度。结果表 明, 使用光 谱知识法 对各类 型沙化 土地分 类总体 精度为
76. 04% , 使用 SA M 方法分类的总体 精度为 83. 21% , 说明对于 CBERS 影像中 的沙化土地而言, SA M 方法
6. 31 19. 31
林地 108. 30 38. 95
105. 68 33. 03
111. 76 30. 58
为发现沙化土地在每一个波段上与其它地物的 可分性, 以及在每一个波段上所处的亮度水平, 分别 在每一个波段上, 按各地物的亮度值进行排序:
B2: 流动沙地> 半固定沙地 > 城镇 & 沙化耕地 > 林地> 固定沙地> 水域。
第 30 卷第 6 期 2010 年 12 月
水土保持通报 Bulletin of So il and Water Co nserv atio n
V ol. 30, No . 6 Dec. , 2010
沙化土地类型图像识别方法对比研究
! ! ! 以毛乌素沙地典型地区为例
王娟敏1, 孙 娴1 , 杨联安2, 姜 英3, 高雪玲4
多项式的几何校正方法, 校正精度小于 1 个像元。 2. 2. 2 图像增强 图像对比度增强采用直方图均衡 化处理( hist ogr am equalizat ion) , 使图像中具有不同 亮度值的像元具有相同的亮度值, 一些相似的亮度值 则被拉开, 提高了图像的视觉显示效果。 2. 2. 3 图像裁剪 按照研究区界线绘制 AOI ( area o f int erest ) , 将其从整幅图像上分幅剪切下来。 2. 2. 4 波段融合 按照信息量最大和有效可分性原 则, 选择 CBERS 2 CCD2( 绿光) 、3( 红光) 、4( 近红外) 波段数据, 这 3 个波段组合基本包含了本研究所要提 取地类的绝大部分 信息, 并 分别对其赋予红、绿、蓝 色, 获得近似自然彩色的合成图像, 便于提高图像的 直观目视效果, 提高解译精度。
作者简介: 王娟敏( 1983 ! ) , 女( 汉族) , 山西省寿阳县人, 硕士, 助理工程师, 从事遥感和地理信息系统研究。E mail: jessi ca6371@ 163. com 。
第6期
王娟敏等: 沙化土地类型 图像识别方法对比研究
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1 研究区概况
研究区位于陕西省榆林市榆阳区, 属于毛乌素沙 地南缘一部分, 该区生态环境比较脆弱, 曾是国家生态 环境建设和防沙治沙以及工矿开发的重点地区。该区 地处中温带半干旱大 陆性季风气候区, 年平均气温 8. 1 # , 湿润指数为 0. 45, 年平均降水 414. 1 mm, 每年 的 3 ! 5 月是大风和干旱同时发生的季节, 由于大风、 沙尘暴频繁, 在粗而疏松的土壤、稀疏的植被条件下, 极有利于风蚀过程。该区植被类型较多, 包括森林、 灌丛、草原、盐碱地等类型, 但多数植被结构都比较简 单。植物主要以草本为主, 木本植物及少量半灌木。
( 1. 陕西省气候中心, 陕西 西安 710014; 2. 西北大学 城市与资源学系, 陕西 西安 710069; 3. 国家林业局 西北林业调查规划设计院, 陕西 西安 710048; 4. 陕西省环境科学研究设计院, 陕西 西安 710061)
摘 要: 以毛乌素沙地典型地区为例, 以 CBERS 2 影像作为基本数据源, 分 别使用光谱知识法和波谱角分
中巴地球资源卫星 CBERS 自发射以来, 以其较 高的空间分辨率优势在我国荒漠化及沙化土地研究 方面 已 经 有 较 多 的 应 用[ 1] 。谢 忙 义 等 人[ 2] 应 用
Landsat 5 T M 影像和 CBERS 1 CCD 影像进行对比 分析, 揭示出金塔绿洲荒漠化动态发展趋势; 陈绍辉、 丁峰等人[ 3 4] 选用 2000 年古浪县 CBERS 1 数据, 与 T M 影像对比研 究后得出, CBERS 1 影像数 据完全 可用于荒漠化地区大面积土地利用和荒漠化监测; 姚 建华等人[ 5] 用 2001 年 CBERS 1 影像对宁夏自治区 盐池县进行生态环境遥感动态监测的应用研究, 在与 2000 年 L andsat T M / ET M+ 数据 在影像特征、识别 效果、分类精度等方面对比后得出, CBERS 1 数据质
波段 B2 B3 B4
参数 均值 均方差
均值 均方差
均值 均方差
表 1 样区各地物的采样光谱值的均值及方差
流动沙地
半固定沙地
固定沙地
沙 化耕地
242. 61 15. 96
196. 74 23. 81
81. 27 51. 52
132. 99 34. 88
240. 87 15. 56
193. 79 23. 65
Abstract: Spect ral know ledg e m et hod and spect ral angle mapper ( SA M) are used t o ext ract t he deser tif icat io n inf ormat ion, including f low sand, sem i f ix ed sand, fix ed sand, and sandy plant at ion by t aking Mu U s sandy land as a ty pical area and CBERS 2 as t he sour ce of dat a. T he ex t ract ed pr ecision of t he diff erent met hods ar e analyzed and compared. Result s show t hat t he sum marized precision of spect ral know ledg e method is 76. 04% and SAM is 83. 21% . T his indicat es t hat the ex tracted precision o f SAM is hig her t han spect ral know ledg e met ho d for ext raction of t he desert if icat ion infor mation on CBERS images. Keywords: CBERS 2; spectral knowledge method; SAM; Mu Us Sandy land; extracted precision
75. 67 49. 67
120. 67 33. 22
246. 96 9. 93
210. 99 20. 93
101. 13 44. 48
172. 04 20. 74
城镇 134. 76
38. 86
117. 05 32. 08
81. 67 36. 13
水域 12. 68 22. 43
10. 03 21. 06
考虑到本研究的可行性, 选择榆阳区中心附近, X 坐标为 353 350~ 399 350 m, Y 坐标为 4 234 950~ 4 244 050 m, 面积为 42 000 hm2 的区域作为研究区。
2 数据源的选取及数据预处理
2. 1 数据源的选取 2. 1. 1 遥感数据源时相的选取 提取沙化土地信息 时, 应选取沙化土地与其它地类具有最大光谱差异的 时相, 同时也要选取各不同沙化土地类型之间光谱差 异最大的时相, 基于以上考虑, 选择 2004 年 4 月 26 日的 CBERS 2 CCD 影 像、2003 年 5 月 11 日 的 Landsat 5 T M 影像作为遥感数据源。 2. 1. 2 其它基础资料的获取 其它统计资料为榆阳 区行政区划图、土地分布图、沙化土地现状图以及当地 的实地调查、地面监测分析资料和气象水文资料等。 2. 2 数据预处理 2. 2. 1 几何校正 根据影像特点, 本研究选用二次
3 沙化土地分类体系建立
按照∃全国荒漠化监测主要技术规定%[ 6 8] , 对所 选研究区实地考察后发现, 该区 无非生物治沙 工程 地、风蚀劣地及戈壁, 所以将该区沙化土地分为流动 沙地、半固定沙地、固定沙地和沙化耕地共 4 种类型。
4 基于 SAM 的沙化土地类型 CBERS 2 图像分析与识别
! A Case Study of Mu Us Sandy Land

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《毛乌素沙地荒漠化时空演变及预测分析》范文

《毛乌素沙地荒漠化时空演变及预测分析》范文

《毛乌素沙地荒漠化时空演变及预测分析》篇一一、引言毛乌素沙地，位于我国北方，是典型的荒漠化地区。

近年来，随着全球气候变化和人类活动的加剧，毛乌素沙地的荒漠化问题日益严重，对当地生态环境和人类生存发展造成了严重影响。

因此，对毛乌素沙地荒漠化的时空演变进行研究，并对其未来发展趋势进行预测分析，对于制定科学合理的荒漠化防治措施具有重要意义。

二、毛乌素沙地荒漠化的时空演变1. 历史演变毛乌素沙地荒漠化的历史演变可以追溯到几百年前。

由于自然因素和人类活动的共同作用，毛乌素沙地的土地逐渐退化，植被覆盖率降低，风蚀作用加剧，导致沙化面积不断扩大。

在过去的几十年里，随着人口增长和经济发展的压力，荒漠化问题更加严重。

2. 空间分布毛乌素沙地荒漠化的空间分布具有明显的地域性特征。

沙地主要分布在河流下游和湖泊周边地区，这些地区的地形地貌、气候条件等自然因素为荒漠化提供了有利条件。

同时，人类活动如过度开垦、过度放牧、不合理利用水资源等也加速了荒漠化的进程。

三、毛乌素沙地荒漠化的预测分析1. 影响因素分析毛乌素沙地荒漠化的影响因素主要包括自然因素和人为因素。

自然因素如气候、地形地貌、土壤类型等对荒漠化具有重要影响。

人为因素如过度开垦、过度放牧、不合理利用水资源等也是导致荒漠化的重要原因。

此外，全球气候变化也对毛乌素沙地荒漠化产生了深远影响。

2. 预测模型构建为了对毛乌素沙地荒漠化的未来发展趋势进行预测分析，需要构建合适的预测模型。

可以采用遥感技术、地理信息系统等技术手段，结合历史数据和影响因素，建立荒漠化预测模型。

通过模型分析，可以预测未来一段时间内毛乌素沙地荒漠化的变化趋势和空间分布。

3. 预测结果分析根据预测模型的分析结果，可以得出毛乌素沙地荒漠化的未来发展趋势。

预测结果显示，随着气候变化的持续和人类活动的加剧，毛乌素沙地荒漠化的面积和程度将继续扩大和加剧。

因此，需要采取科学合理的措施来防治荒漠化问题。

四、防治措施建议针对毛乌素沙地荒漠化问题，提出以下防治措施建议：1. 加强生态保护和修复工程，增加植被覆盖率，提高土地生产力。

近40a毛乌素沙地荒漠化过程研究

近40a毛乌素沙地荒漠化过程研究

近40a毛乌素沙地荒漠化过程研究闫峰;吴波【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2013(36)6【摘要】毛乌素沙地位于我国北方农牧交错带上,生态环境具有较强的敏感性和脆弱性。

采用1977-2010年Landsat数据,运用决策树和非监督分类相结合的方法对近40 a来毛乌素沙地荒漠化过程进行了研究。

结果表明:(1)决策树分类和ISODATA非监督分类相结合可快速实现荒漠化地区地物遥感解译,图像总分类精度大于87.28%;(2)近40 a毛乌素沙地流动沙地面积在20世纪90年代末最大,2010年最小;半固定沙地面积在2010年最大,90年代末最小;固定沙地面积在2010年最大,70年代末最小;(3)70年代末荒漠化程度最为严重,流动和半固定沙地面积之和占了毛乌素沙地总面积83.64%;80年代末、90年代末和2010年的流动和半固定沙地面积之和分别占总面积74.51%、77.10%和67.90%;(4)流动沙地、半固定沙地、固定沙地、耕地和水体间的相互转换过程活跃,荒漠化演替过程显著区在70年代末到80年代末主要分布在北部、西北部和南部,80年代末到90年代末主要分布在西部和南部,90年代末到2010年主要分布在西北部、西部、南部和东北部;(5)近40 a毛乌素沙地气温以0.039℃/a的平均速度递增,降水则以0.095 mm/a的平均速度递减,气候总体上体现出暖干的趋势。

降水是影响荒漠化过程的重要因素,但不是唯一原因,人文因素中的人口、土地利用结构和政策实施等也是影响荒漠化过程重要因素。

【总页数】10页(P987-996)【关键词】荒漠化过程;近40;a;毛乌素沙地【作者】闫峰;吴波【作者单位】中国林业科学研究院荒漠化研究所【正文语种】中文【中图分类】P931.1【相关文献】1.内蒙古毛乌素沙地近年荒漠化动态研究 [J], 白冬梅;于智忠;李凤琴;何文明2.2001年-2012年毛乌素沙地荒漠化过程及驱动力研究 [J], 柏菊;闫峰CPS评定毛乌素沙地荒漠化草原区常见牧草营养价值的研究 [J], 谷英;桑丹;孙海洲;金鹿;李胜利;斯登丹巴;凌树礼;珊丹;任晓萍4.近30a来毛乌素沙地及其周边地区沙漠化动态变化过程研究 [J], 郭坚;王涛;韩邦帅;孙军喜;李新泉5.近50年来毛乌素沙地的沙漠化过程研究 [J], 吴徽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

毛乌素沙地东南缘不同沙漠化阶段土壤-植被关系研究

毛乌素沙地东南缘不同沙漠化阶段土壤-植被关系研究

毛乌素沙地东南缘不同沙漠化阶段土壤-植被关系研究杨梅焕;朱志梅;曹明明;王春杰;谢艳【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(038)005【摘要】[目的]揭示沙漠化过程中土壤、植被的相互作用规律,为土壤-植被系统的修复提供科学依据.[方法]选择毛乌素沙地东南缘陕西榆林地区沙质草原地带沙漠化程度明显的区域为研究区,在野外调查和图像资料的基础上,采用空间序列方法,将沙漠化过程分为非沙漠化阶段(植被盖度＞35%)、潜在沙漠化阶段(植被盖度25%～35%)、轻度沙漠化阶段(植被盖度15%～25%)、中度沙漠化阶段(植被盖度5%～15%)、重度沙漠化阶段(植被盖度＜5%)5个阶段,在每个阶段随机选取3个1m×1 m的样方,采集样方内植物和不同土层土壤样品,研究沙漠化过程中植被特征(物种密度、物种丰富度、多样性指数、地上生物量、有机质含量、全氮含量、植物C/N)和土壤理化性质(土壤颗粒、含水率、容重、pH、有机质含量、全氮含量、土壤C/N)的变化,并对土壤与植被的相互关系进行分析.[结果]沙漠化过程中,植被、土壤特征均呈现规律性变化,且在不同的土层范围内植被特征与土壤理化性质之间均存在较强的内在相关性;物种密度、物种丰富度、多样性指数、地上生物量与土壤粘粒、含水率、容重、pH和土壤C/N之间相关系数的最大值多出现在0～10 cm土层;而土壤有机质、全氮等养分含量对植被的影响主要发生在10～30 cm的土层;土壤、植被之间的关系在一定程度上可以定量化.[结论]土壤-植被的物理表征特征之间的相互作用主要发生在土壤表层,营养元素之间的相互作用则发生在土壤下层,说明土壤-植被系统的恢复过程应是先自上而下由植被改善土壤,之后自下而上由土壤养育植被的过程.【总页数】8页(P181-187,192)【作者】杨梅焕;朱志梅;曹明明;王春杰;谢艳【作者单位】西北大学城,市与资源学系,陕西,西安,710127;西北大学城,市与资源学系,陕西,西安,710127;西北大学城,市与资源学系,陕西,西安,710127;西北大学城,市与资源学系,陕西,西安,710127;西北大学城,市与资源学系,陕西,西安,710127【正文语种】中文【中图分类】P941.73【相关文献】1.毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应 [J], 杨越;哈斯·额尔敦;孙保平;杜会石;赵岩;钟晓娟2.毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被空间格局 [J], 邱开阳;谢应忠;许冬梅;时项锋;齐拓野;刘丽丹;王东清3.毛乌素沙地东南缘沙漠化过程中植被的退化和稳定性 [J], 杨梅焕;曹明明;朱志梅4.毛乌素沙地西南缘不同植被下的土壤水分时空变化研究 [J], 张进虎;贺康宁;段玉玺;芦新建5.毛乌素沙地西南缘不同植被下的土壤水分时空变化研究 [J], 张进虎;贺康宁;段玉玺;芦新建因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

毛乌素沙地资源植物研究

毛乌素沙地资源植物研究

毛乌素沙地资源植物研究贺学林;刘翠英【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2007(035)011【摘要】为了解毛乌素沙地资源植物类型、数量、用途及其利用现状,确定该区资源植物的保护措施与利用途径,采用东、中、西3条线路,经过3个阶段,历时21 d,行程5 000多公里,对毛乌素沙地资源植物进行综合考察,并结合文献资料进行分析、研究、论证,最后在研究基础上提出了毛乌素沙地资源植物开发利用途径与保护措施.结果表明,毛乌素沙区资源植物较为丰富,按主要用途将毛乌素沙区资源植物分为4类,即食用资源植物、药用资源植物、工业用资源植物和防护与观赏资源植物.食用资源植物共有8类82科229属320种,其中野生饲料植物类种数最多,为106种,其次为野菜植物类,为74种,蛋白类植物类最少,为11种;药用资源植物共有4类54科178属281种,其中中草药类的科、属、种数最多,分别为36,163和251,其次为植物农药类,分别为9,7,14;工业用资源植物共有4类32科112属200种,其种间数量分布比较均衡;防护与观赏资源植物共有4类43科169属232种,其中野生花卉植物类和防风固沙植物类的科、属、种数均较多.提出了加强资源植物调查及资源植物利用基础与技术研究、重视引种驯化和栽培工作、协调好资源植物利用和保护之间的关系、并建立毛乌素沙区资源植物自然保护区和植物资源种质基因库等保护措施.【总页数】7页(P196-202)【作者】贺学林;刘翠英【作者单位】榆林学院,生命科学学院,陕西,榆林,719000;榆林学院,生命科学学院,陕西,榆林,719000【正文语种】中文【中图分类】Q949.9【相关文献】1.沙地治理与利用的现实途径—毛乌素沙地中日合作研究综述 [J], 王林和;姚洪林2.土地沙化与防止措施研究——以毛乌素沙地经验为例 [J], 宋珊珊;段义忠3.毛乌素沙地南缘胡杨嫁接育苗技术研究 [J], 齐海波4.毛乌素沙地东南缘沙柳群落种子库特征研究 [J], 刘生权;杜雪;李强;张正;魏育超;艾锋5.毛乌素沙地主要树种燃烧性研究 [J], 魏建珩;赵恒;高仲亮;李付国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。