基于像元分解的5.12汶川震后植被覆盖监测

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干扰是驱动自然生态系统发展的重要因素之一。地处青藏高原和四川盆地过渡地带的岷江上游地区是5.12汶川特大地震的极重灾区,地震及其次生灾害对区域植被及生态环境造成了巨大破坏。作为水陆之间的交错带,河岸带是生物多样性保护以及流域生态水文功能实现的热点区域。与此同时,河岸带植被作为河岸景观基质极易受到外部扰动的影响,是潜在的敏感地段。已有研究表明,岷江上游干旱河谷地区是受地震影响最为严重的区域之一。但目前对于河谷地区河岸带植被地震前后生态过程的变化及灾后植被恢复的进程、速率以及特点等都还不清楚。因此,正确评估地震后岷江上游干旱河谷地区河岸带的植被覆盖变化及其规律对该地区重建和恢复有着重要的指导意义。本文以岷江河谷映秀-汶川段河岸带植被为研究区域,以2007、2008、2011年三个时相生长季的TM影像为遥感数据源,基于线性光谱混合模型(LSMM),对研究区3个时相TM影像进行混合像元分解,提取植被覆盖度,并对提取结果进行精度评价,在此基础上对研究区5.12地震后植被覆盖动态变化进行分析,主要结论如下:(1)基于线性光谱混合模型,对研究区TM影像进行混合像元分解,并评价该模型的拟合精度。3个时相RMSE图像像元值小于0.05累计百分比分别为99%、99%、95%,且分解的RMSE均值,均小于0.025,表明TM影像和线性光谱混合模型在该区域尺度混合像元分解研究中具有可行性。(2)以NDVI作为探测地表植被覆盖状况的指标,对基于线性光谱模型提取的植被覆盖度进行比较,结果显示:各时相植被分量与植被指数呈现出良好的正相关,决定系数R2均大于0.8(P<0.001),说明线性光谱模型分解的植被分量可以用于该区域植被覆盖度的估算。(3)通过对3个时相TM影像线性光谱分离的植被覆盖度分析,结果表明:2007-2008年由于地震造成研究区平均植被覆盖度降低了13.95%,2008-2011年平均植被覆盖度恢复了7.92%;另外,结合地形因子发现植被受损有74.92%发生在海拔1100-1700m范围,有82.65%集中于坡度25-55°之间,及超过50%的受损分布在东坡、东南坡和西坡;地震3年后,总体来说,滑坡体植被恢复了56.20%,其中以中、低度植被恢复为主。
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