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作者：

冯双双

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摘要：

作为陆地生态系统的重要组成部分和牧区经济持续健康发展的物质基础,草地生态系统具有巨大的生态价值和经济价值.但是,随着近几年草地退化情况的愈演愈烈,草地退化已经成为了制约我国畜牧业发展以及生态环境平衡的重要因素.因此,及时准确地把握退化情况,监测退化程度,诊断退化等级显得尤为重要.随着3S技术的不断发展,遥感监测方法以其速度快,范围广,连续性好和成本低等优点逐步成为了草地退化监测的主要手段,使得草地退化分析的结果更加具有诊断性和模拟性.本文以河北省坝上草原为研究区,利用2009～2011年的Landsat TM和2013～2014年的Landsat8OLI TIRS影像,计算出每幅影像的多种植被指数,建立基于2014年影像的植被指数和基于实测数据的草地退化指数(GDI)之间的相关性,通过对比和分析,找出最适宜研究区的植被指数及估算模型,建立草地植被退化遥感监测模型.运用聚类分析等方法获得适用于研究区的退化分级标准,并运用监测模型和退化标准对2009～2014年影像进行分级,得到2009～2014年的草地植被退化图.最后从变化幅度,变化趋势,变化强度和变化方向等方面阐明各退化等级草地的空间分布和发展方向. 本研究主要内容包括:⑴采用因子分析法确定表征草地实际变化情况的三个指标(生物量,覆盖度,草高)在草地退化评价中的权重,得出:覆盖度所占的指标权重最大,为47%,其次为生物量,为37%,最小的为草高,所占比重为16%.⑵坝上草原地区与草地退化指数相关性最大的植被指数是RDVI,建立基于GDI与RDVI的草地退化反演模型为:RDVI=-0.356GDI2+0.016GDI+0.221(R2=0.734).经过相对误差,均方根差(RMSE)和确定系数R2三种评价方法检验,得到该反演模型的精度为:相对误差是1.53%;RMSE=0.071;R2=0.7146,精度较高.⑶将研究区内的退化草地分为四个等级,即无明显退化,轻度退化,中度退化和重度退化,并通过聚类分析方法得到坝上地区退化草地的等级划分标准:当GDI>0.65或RDVI>0.382时,定义为无明显退化;当0.40