西藏四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯標志的建立及應用

管 磊，楊晏立，彭培好，馬 飛，陳文德

（成都理工大學地球科學學院，四川成都610059）

西藏四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯標志的建立及應用

管 磊，楊晏立，彭培好，馬 飛，陳文德

（成都理工大學地球科學學院，四川成都610059）

在充分掌握四江流域自然地理特征的基礎(chǔ)之上，通過對四江流域地區(qū)的TM影像和相關(guān)資料的對比，采用事先建立好的分類系統(tǒng)建立了12個生態(tài)環(huán)境類型的解譯標志并提取了相關(guān)信息，為在四江流域及藏東南地區(qū)的生態(tài)環(huán)境或土地資源遙感調(diào)查提供依據(jù)。

遙感；解譯標志；四江流域；西藏

西藏四江流域即金沙江、瀾滄江、怒江（合稱“三江”）和雅魯藏布江流域，范圍大致包括金沙江以西，唐古拉山分水嶺以南，藏北內(nèi)流水系以東、以南，雅魯藏布江河沿地區(qū)以東，喜馬拉雅山分水嶺以北的廣大地區(qū)，是西藏自治區(qū)人口最集中、人類活動最頻繁、經(jīng)濟相對發(fā)達、生態(tài)環(huán)境最受關(guān)注的地區(qū)[1]。前人對這一區(qū)域的研究工作主要集中于地質(zhì)和礦藏方面，對于其生態(tài)環(huán)境方面的研究相對較少，究其原因是因為高原的惡劣條件限制了傳統(tǒng)生態(tài)調(diào)查方法的效用發(fā)揮，加大了數(shù)據(jù)的采集難度，大大延長了數(shù)據(jù)的采集周期。本文將遙感手段應用于四江流域這一高原環(huán)境的生態(tài)環(huán)境信息的提取，克服了傳統(tǒng)調(diào)查手段在高原環(huán)境中的不足。本文同時探討了高原環(huán)境遙感影像的解譯方法，在一定程度上解決了高原生態(tài)環(huán)境遙感解譯標志庫的構(gòu)建問題。

1 四江流域自然地理概況

四江流域地處高原腹地，地質(zhì)構(gòu)造特殊，強烈的地質(zhì)運動造就了區(qū)內(nèi)高山林立，群峰聳峙，嶺谷高差懸殊，溝谷寬窄相間的地貌特征。區(qū)內(nèi)氣候類型豐富，垂直帶譜完整，由山體自下而上具有從山地熱帶到高山寒帶等北半球上所有的氣候帶，主要氣候帶有低山熱帶北緣濕潤氣候帶、山地亞熱帶半濕潤氣候帶、山地溫帶半濕潤氣候帶、山地寒溫氣候帶、高山寒冷氣候帶、高山寒凍風化帶和高山冰雪帶等。

由于雅魯藏布江段受西南季風的強烈影響和大拐彎水汽信道的交流融合，使得該區(qū)成為全球范圍內(nèi)環(huán)境極為優(yōu)越、生物多樣性極高的區(qū)域之一。同時在自然地帶、地形地勢、氣候以及人類活動的綜合影響下，使區(qū)內(nèi)植被的垂直帶譜明顯，類型復雜多樣，本地種豐富。

從海拔2 200 m的河谷到6 000 m的雪峰，植被依次排列為干旱河谷灌叢－山地針葉林－山地灌叢草甸－高山灌叢－高山草甸－流石坡墊狀植被，直至高山季節(jié)性冰雪帶。區(qū)內(nèi)水力資源豐富，是印度水系和國內(nèi)長江水系的重要補給地。

2 四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯數(shù)據(jù)源

2.1 遙感數(shù)據(jù)源

在充分比較各種遙感數(shù)據(jù)性價比的基礎(chǔ)上，本文選用TM遙感影像作為影像數(shù)據(jù)源，共涉及18景遙感圖像。根據(jù)時相相近原則，選取所需圖像，涉及到的軌道號有：132/040、135/038、133/038、135/039、133/039、135/040、133/040、135/041、133/041、134/041、134/037、136/038、134/038、136/039、134/039、136/040、134/040和137/039。

2.2 遙感圖像的前期處理

本文涉及的遙感圖像的前期處理主要有幾何校正和四江流域的提取。因為本文的原始圖像精度符合本研究要求，故其無需進行幾何校正，直接使用即可。對生態(tài)環(huán)境遙感解譯來說，要求影像能全面反映土地的地形、植被、土壤等信息，而在標準假彩色合成影像上，各種地面覆蓋物的信息均得到了增強，地貌、植被、土壤、水體等各類地物都清晰可辨[2]，因此選取TM 4、TM 3、TM 2的標準假彩色合成影像較為合適。分別將各景影像進行 432標準假彩色影像合成，然后進行鑲嵌，再用四江流域的邊界進行裁剪即可得到四江流域的432波段合成的標準假彩色圖像。

3 四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯標志

3.1 土地分類

結(jié)合四江流域土地資源圖、植被類型圖和其他文字資料，將四江流域生態(tài)環(huán)境類型分為針葉林、闊葉林、灌木林、湖泊、河流、水田、旱地、草原、草甸、高山流石灘和永久冰雪覆蓋區(qū)等11個類型。

3.2 解譯標志的建立

所謂遙感影像解譯就是對遙感圖像上的各種特征進行綜合分析、比較、推理和判斷，最后提取出各種地物目標信息的過程[3]。解譯標志的正確與否直接影響解譯結(jié)果的可信度。

遙感影像是以光譜特征、輻射特征、幾何特征及時相特征來反映地物信息，解譯時必須運用地學相關(guān)分析方法，綜合影像的色調(diào)、亮度、飽和度、形狀、紋理和結(jié)構(gòu)等特征結(jié)合已有資料和野外工作經(jīng)驗知識判定地物類型[4]。因此在土地分類的基礎(chǔ)上，根據(jù)標準假彩色圖像反映出來的地物特征的特點，參照土地利用圖、植被類型圖，即可直接判讀出所有的生態(tài)環(huán)境類型，各生態(tài)環(huán)境類型遙感解譯標志見表1。

表1 四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯標志

3.3 遙感影像解譯

由于西藏四江流域地理位置的特殊性，導致其地面地物所表現(xiàn)出的特征呈現(xiàn)出多樣化、復雜化的特點，遙感中的同物異譜、異物同譜現(xiàn)象也比較普遍，因此舍棄非監(jiān)督分類方法。根據(jù)遙感解譯標志，進行監(jiān)督分類，然后進行融合處理，消除掉一些小斑塊后，就形成了最終的“四江流域生態(tài)環(huán)境類型圖”。

4 四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯成果

因為遙感圖像反映的信息主要是土地覆被情況[5]，因此本文所需從遙感影像上提取的信息即是各類生態(tài)環(huán)境類型的分布面積及所占比率信息。采用前面建立的遙感解譯標志進行四江流域生態(tài)環(huán)境遙感解譯工作，提取出所需生態(tài)環(huán)境類型的分布面積及其所占比率數(shù)據(jù)（見表2）。因為高山流石灘和永久冰雪覆蓋區(qū)這兩種生態(tài)環(huán)境屬于極端環(huán)境，生命活動極少，生產(chǎn)力極低，因此本文不提取這兩種生態(tài)環(huán)境類型的信息。

表2 四江流域各生態(tài)環(huán)境類型的面積及其所占比率

根據(jù)遙感解譯成果，生態(tài)環(huán)境類型按其分布面積從大到小排列依次是：草甸、針葉林、闊葉林、灌木林、草原、河流、旱地、水田和湖泊。其中草甸是四江流域分布面積最大的生態(tài)環(huán)境類型，分布面積67926.51 km2，占四江流域總面積的30.45%；湖泊是四江流域分布面積最小的生態(tài)環(huán)境類型，分布面積245.38km2，占四江流域總面積的0.11%。四江流域的森林（針葉林、闊葉林和灌木林）分布面積比率達到了44%，植被（森林、草原和草甸）分布面積比率達到了 79%，說明四江流域總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好。

[1] 汪劉艷.西藏四江流域自然保護區(qū)規(guī)劃設(shè)計研究[J].環(huán)境科學與技術(shù)，2007，30（11）：64-80

[2] 潘安敏，齊清文.利用衛(wèi)星遙感影像解譯土地資源[J].湖南師范大學自然科學學報，1997，20（4）：82-87

[3] 楊桄，劉湘南.遙感影像解譯的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].國土資源遙感，2004，60：7-10

[4] 顏長珍，馮毓蓀，王建華，等.西北地區(qū)土地資源類型TM影像解譯標志的建立[J].中國沙漠，1999，19（3）：206-209

[5] 徐春迪，屈康慶，郭俊理.寶雞市金渭兩區(qū)土地利用信息遙感提取研究[J].地理空間信息，2007，5（6）：39-41

Building and Application of Remote Sensing Image Interpretation Signs of Eco-environmental in Four Rivers Valley of Tibet

by GUAN Lei

Infully grasp the characters of natural geography and with the region of the TM images and related data contrast,we builded remote sensing image interpretation signsof Eco-environmental by using the classification systemin FourRivers Valley of Tibet.This work provided basis for Eco-environment or land resource remote sensing survey in south-east Tibet.

remote sensing,interpretation signs,Four Rivers Valley,Tibet

2010-11-22

項目來源：西藏自治區(qū)重大科技計劃資助項目（2008KJAG18）。

P237

B

1672-4623(2011)02-0103-03

管磊，碩士，研究方向為生態(tài)地理信息系統(tǒng)。