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科研成果

张志明课题组在石漠化评估方向取得新进展
作者: 发布时间:2022-01-01 点击数:

近日,张志明课题组在石漠化评估方向取得新进展,相关研究成果以Assessment of karst rocky desertification from the local to regional scale based on unmanned aerial vehicle images: a case study of Shilin County, Yunnan Province, China为题发表在土壤生态学Top期刊Land Degradation & Development上(论文链接:https://doi.org/10.1002/ldr.4106)。bwin88必赢网址博士后代光辉为该论文的第一作者,张志明教授为通讯作者。

石漠化是在人类活动干扰破坏下,使喀斯特地区出现土壤功能丧失、基岩裸露、生产力下降的土地退化过程。我国西南地区的石漠化问题严重威胁生态平衡、制约社会和经济的可持续发展。以往已有许多基于卫星遥感影像数据评估石漠化的研究,但这些研究的结果受喀斯特地区环境异质性高和传感器分辨率低等因素制约。本研究以云南省石林县为例,采用卫星遥感影像与无人机影像相结合的方法对石漠化信息进行定量提取和评估。首先从局部高分辨率无人机图像中提取样地裸岩率,然后建立无人机图像样地裸岩率与Landsat-8遥感影像不同波段反射率及8个岩石指数的回归模型,对裸岩率通过样地尺度到县域尺度进行反演。结果表明,无人机影像分类的总体精度和F1值分别为97%90% Landsat影像第2波段反射率与无人机影像提取的裸岩率之间的线性回归模型最好(R2=0.86)。因此,通过Landsat影像第2波段反射率与无人机裸岩率的线性回归模型反演得到石林县的石漠化面积为6047.94 ha,其中轻度石漠化区域占87.0%、中度石漠化区域占10.3%、重度石漠化区域占2.7%。此外,基于无人机影像对裸岩率通过样地尺度到县域尺度进行反演的评估方法优于传统的基于植被覆盖度方法。这些结果表明,可以基于高分辨率无人机影像提取石漠化信息,并通过反演模型从局部到区域尺度评估石漠化。

E7AA

1无人机影像空三加密,(a)密集点云模型,(b3D模型

2不同方法的石林县石漠化分布图:(a)基于无人机影像与遥感影像反演;(b)基于遥感影像植被覆盖度

这项工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0308)、生态环境部生物多样性调查和评估项目(2019HJ2096001006)、国家自然科学基金项目(41761040, 41361040)的资助支持。


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