[发明专利]数码相机与遥感数据相结合的多尺度草地盖度定量测定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多尺度草地盖度定量测定的方法，具体涉及数码相机与遥感数据相结合的多尺度草地盖度定量测定的新方法。

背景技术

盖度是指植物冠层的枝叶垂直投影于地面所覆盖地面面积的比率。盖度是植物群落结构的一个重要数量指标，是地表植被状况的重要表征。在草地监测和评价中，常被作为一个重要的指标来使用。

在草地植物群落野外调查中，传统盖度的测定方法有目测法、方格法。目测法简单、快捷，但误差较大且受人为主管因素影响，可重复性较差；方格法精度较高，但费时费力，效率太低，不适用于野外大规模考察。随着科技的发展，也有专门用于测量草地盖度的仪器，如空间定量计法、移动光量计法，这类方法是利用传感器测量光通过植被层的状况来计算植被盖度，需要专门的装置，对设备要求较高，野外操作受限较高，且不便于实施。随着数字摄影计算的发展，有人直接用图形图像软件从照片中提取植被象元，然后再进行盖度计算。这种方法在前期需要复杂的人工处理，具有一定的主观性，且工作量大，比较耗时。

与此同时，在大尺度草地盖度的监测中，常采用遥感数据进行反演。考虑到地面样地监测的精度及典型性，在大尺度遥感估测草地盖度时往往存在很大的误差，如何将地表实测与多尺度遥感数据局较好地结合，从而完成数据空间尺度的转换，大大提高草地植被盖度的监测精度，成为草地管理与利用中的一个重要亟待解决的问题。

发明内容

为解决以上问题，本发明涉及一种多尺度草地盖度定量测定的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)草地样地选择；

(2)样地布置；每个样地在250m×250m范围内，按照如图“十”字形，设置13个10m×10m的样区，同时，采用GPS记录每个样区的地理位置；之后，在每个样区内，随机选择3块1m×1m的样方；从而可以在如下四个尺度下进行草地盖度的测量：1m×1m；15m×15m；30m×30m；250m×250m；

(3)数码相机拍照；在每个1m×1m的样方中中央点，使用相机镜头垂直朝下拍摄草地获取彩色数字影像；

(4)草地盖度判别；在详细观测照片的基础上，根据草地呈现色彩信息的不同，分别在相片上选择不同地物区域，并采用统计方法，研究数码相片不同地物的R、G、B的相互关系，从而构造出基于草地不同地物判别模式，并根据所述判别模式计算草地盖度。

本发明的优势如下：

1、相比其他方法，草地盖度在各个尺度下均具有较高的精度；

2、非常好地实现了不同尺度间的信息转换；

3、每个尺度下草地盖度的统计，均通过计算机判别模型实现，具有极强的客观性，排除了人类主观因素对结果的影响；

4、每个尺度草地盖度的估算，均可通过简单的软件操作实现，提高了工作效率。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1为本发明的一种多尺度草地盖度定量测定的方法的流程图；

图2为本发明的样地分布图；

图3为本发明的样地布置图；

图4为本发明的草地盖度判别模式图。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。

如图1所示，本发明通过数码相机拍照及合理草地判定模式的基础上，准确快速地获得了样地尺度的草地盖度；并在此基础之上，通过模型反演很好地实现了数码相机与中尺度遥感数据的结合，提高了中尺度的草地盖度精度。依据合理 的尺度上推方法，逐步获得更高尺度高精度的草地盖度。具体步骤为：

一、样地尺度草地盖度估算

(1)样地选择。沿内蒙古自东北向西南设置73个样地(图2)，主要分布于典型草原和荒漠草原地区，主要地貌类型为高平原。

(2)样地布置。每个样地在250m×250m范围内，按照如图“十”字形，设置13个10m×10m的样区，同时，采用GPS记录每个样区的地理位置。之后，在每个样区内，随机选择3块1m×1m的样方(图3)。从而可以在如下四个尺度下进行草地盖度的测量：1m×1m；15m×15m；30m×30m；250m×250m。