基于Landsat ETM遙感數(shù)據(jù)的陜北采礦區(qū)土壤水分與生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)分析.pdf

1、土壤水分是地表生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是連接地表水與地下水的重要紐帶,同時(shí),也是植物維持其正常生命活動(dòng)的重要因素。傳統(tǒng)的土壤水分監(jiān)測(cè)方法主要以野外調(diào)查為主,存在工作量大、成本高、時(shí)效性差等局限性,而遙感技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、周期性、客觀性強(qiáng)的特點(diǎn),具有迅速獲取信息的優(yōu)勢(shì),從而為大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤含水量提供了技術(shù)支持。
　　 本文以陜北神木縣大柳塔礦區(qū)為研究區(qū),以研究采煤塌陷引起的地面形變導(dǎo)致的土壤水分損失規(guī)律和土壤水分與植被覆蓋度

2、的動(dòng)態(tài)響應(yīng)為目的,在野外調(diào)查采樣的基礎(chǔ)上,結(jié)合ETM遙感影像數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)土壤含水率與光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,選擇土壤水分敏感的波段,采用基于可見光.近紅外的土壤水分光譜法反演采礦塌陷區(qū)土壤水分,并對(duì)2002年到2010年間的土壤水分和植被覆蓋度變化做了分析,探討了二者的響應(yīng)程度。本文取得的主要進(jìn)展和結(jié)論如下:
　　 (1)根據(jù)野外采集的土壤光譜數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值中心化和平滑去噪,制作了土壤水分的光譜特征曲線,分析得出在可見

3、光和近紅外波段范圍內(nèi),長(zhǎng)波段對(duì)土壤水分更為敏感。
　　 (2)土壤水分與光譜反射率的相關(guān)分析:光譜反射率與土壤含水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,并且隨波長(zhǎng)的增大,相關(guān)性也增強(qiáng)；在近紅外波段(760mm～1050nm),土壤含水率與光譜反射率相關(guān)性較強(qiáng),呈二次多項(xiàng)式關(guān)系,R2為0.802。
　　 (3)結(jié)合2009年ETM遙感影像數(shù)據(jù),運(yùn)用“光學(xué)植被蓋度”模型,有效排除植被對(duì)土壤水分的干擾,采用ETM4波段的二次多項(xiàng)式模式進(jìn)行土壤水分遙

4、感定量反演,獲得研究區(qū)土壤水分空間分布圖,分析土壤水分的空間分布狀況。
　　 (4)利用研究區(qū)2002年、2009年和2010年三期LandsatETM數(shù)據(jù),結(jié)合定量反演模型,提取研究區(qū)土壤水分和植被覆蓋度信息,制作2002年到2010年間土壤含水率和植被覆蓋度空間變化分布專題圖,分析煤炭開發(fā)引起的地面形變導(dǎo)致的土壤水分損失與地表生態(tài)環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系。
　　 本文研究的結(jié)果為煤炭資源的合理開發(fā)、利用與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)