微山湖水生植被分級研究范文

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《黑龍江科學雜志》2015年第二期

1NDVI分級

NDVI指數被定義為近紅外波段（DNNIR）與可見光紅光波段（DNR）數值之差與這2個波段數值之和的比值，即NDVI=（DNNIR－DNR）/（DNNIR＋DNR）和植物的蒸騰作用、太陽光的截取、光合作用以及地表凈初級生產力等密切相關［4］。-1<=NDVI<=1，負值表示地面覆蓋為云、水、雪等，對可見光高反射；0表示有巖石或裸土等，NIR和R近似相等；正值表示有植被覆蓋，且隨覆蓋度增大而增大。

分析表明NDVI值最小值-0.16378，最大值0.51312，數據合理，滿足密度分割的需要。以標準差分級法為基礎，通過在NDVI平均值中加、減標準差產生類型間距，結合NDVI指數值定義及現場查驗，將分級閾值定為：-0.16378、-0.13998、0.047752、0.097991、0.298902和0.51312，共分為疑似采砂造成的裸露沙地、可通航的開放水域、沉水植物生長區、挺水植物生長區、陸生植物生長區共5個區域。影像數據像元邊長為30m×30m，每個像元代表約900m2的面積。通過像元數對整個湖區植被信息提取計算，形成微山湖NDVI指數分級圖（見圖1）。

2結果與討論

目前常用的多光譜遙感數據很難精確識別水華和水草。利用NDVI指數分級，可及時有效的反映水生植被分布狀況。對遙感影像數據進行處理和水生植被分布信息提取，可以作為水生植被監測的信息源。

在研究區NDVI指數分級圖中深綠色代表生長最旺盛的陸生植被，多為沿湖稻田，主要分布于研究區北半部；挺水植物生長范圍最廣；沉水植物沿湖分布，隨著水深的增大而遞減。灰色水體區域較春季遙感影像明顯增大，植被繁茂，航道堵塞嚴重。湖區北部、中部發現2處小型紅色區域，位于淺水區，有交通痕跡，少植被分布，疑似偷采或廢棄的采沙場。

根據NDVI分級信息和水生植被分級統計，結合水文條件、人類活動，研究區植被分布特點如下：①開放水域受京杭大運河航運等人類活動影響，水生植被分布極不均勻，是NDVI指數值波動最大的區域；②沉水植被區和挺水植被區是湖區水生植被主要分布區域，像元、NDVI指數值較為平均，無明顯波動；③陸生植被區有著豐富的植被資源，NDVI指數值穩定，基本無區域性變化；④沉水植被區和挺水植被區處于養殖區和護堤附近，約占湖區總面積的40％，是開展濕地旅游、漁業養殖主要區域。大量人工構建物破壞了水面的完整性，漁網、水箱構成一個個獨立區域，阻礙航運，富營養化水體，可導致藻類暴發。

3結語

利用這種分級方法處理的圖像能夠及時、準確的反映出水生植被區域分布和等級分區，為湖區生態環境監測治理提供依據。研究發現漁業養殖活動對湖區植被分布有著較大影響。在NDVI密度分割影像中發現疑似采砂區域，對于違法采砂活動，應采取有效措施，消除采砂活動對湖區生態環境的影響。

作者：凌娟單位：棗莊學院旅游與資源環境學院