淺談遙感石漠化信息的提取

戴柔毅

（國家林業局昆明勘察設計院，云南 昆明650200）

1 引言

根據我國相關部門的統計，我國存在很大一部分面積的土地正在面臨石漠化的危險。我國西南部地區是石漠化較為嚴重的地區，該區域流經多條河流，是我國的生態命脈，也是我國生態環境重要的屏障。石漠化是近年來人們才逐步認識到的一種地質災害，其對我國城市發展中的經濟以及生態造成了巨大的影響。遙感技術作為對地質的觀測手段，通過一定的算法可以快速準確的獲取到我國石漠化的面積以及分布信息。這些石漠化的數據可以為我國石漠化的研究以及防止石漠化的措施制定提供一定的決策依據。但是石漠化的概念以及石漠化的分級歷來存在著一定的爭議。關于其概念以及分級，不同的學者有著不同的看法。但是總體來看普遍認為石漠化實際上是荒漠化的前提，其主要的表現有植被遭到破壞，水土流失，巖石嚴重裸露等。石漠化的形成過程中非常復雜，石漠化的形成取決于多種自然因素，在一定程度上會受到人們活動的影響。

2 影響石漠化信息提取關鍵因素分析

影響石漠化信息提取的因素有很多，找出影響石漠化信息提取的因素是保證石漠化信息提取的關鍵。所以本文對于影響石漠化信息提取的因素進行了研究。石漠化信息總是和其他的地理特征相關。可以通過這種相關性來對石漠化信息進行提取。這種相關性的地理特征也就是石漠化信息提取所采用的方法，主要有以下兩種。

2.1 地質水文分析

石漠化的前身喀斯特地貌是一種自然特征，其形成是伴隨著水對于碳酸鹽石的溶解造成的。而水文地質圖則是綜合了地貌特征、巖石特征、地質結構和地下水形成的觀測圖。在水文地質圖上可以觀測到喀斯特地貌的分布以及特征，所以利用水文地質圖可以非常簡單的提取出石漠化的范圍分布。就目前的喀斯特石漠化信息提取的方法多采用的就是該方法。但是采用該方法一般要受到所采集的水文地質資料的制約。在獲取水文地質圖的過程中很難能夠精確的獲得非常準確的水文地質圖，這些水文地質圖所存在的誤差會在很大程度上影響喀斯特石漠化信息的提取，進而影響石漠化信息提取的精度。

圖1 石漠化地貌

2.2 地貌特征分析

在我國的西南部地區，自然生態系統包括以下的組成成分，植被、地質、地貌以及水文等特征，這些形成喀斯特石漠化的基礎，所以其和喀斯特石漠化存在一定的相關性，可以利用這些特征的組合來對喀斯特石漠化信息進行提取。但是目前利用喀斯特地貌特征來對喀斯特石漠化信息提取的方法較為少見。相關領域的研究人員在利用TM影響來對喀斯特石漠化地貌進行分析的過程中發現TM影像三個波段所合成的偽彩色圖像和非喀斯特石漠化地區存在很大的差異，可以將此差異用于石漠化信息的提取。基于顏色和紋理信息來對石漠化信息進行提取的方法有很多，主要介紹一下兩種方法。

2.2.1 顏色直方圖法

通過顏色特征可以對地表的特征進行整體的統計，可以用來描述石漠化區域的在不同波段的直方圖，通過獲取石漠化區域的多維分布來對石漠化區域進行提取。

2.2.2 Tamura紋理特征提取算法

可以通過Tamura文理特征算法來對石漠化信息進行提取這些紋理信息包括粗糙度信息、對比度信息以及方向規整度等來對石漠化區域進行提取。本文在綜合上述兩種方法的基礎上提取了石漠化信息提取的算法。

3 石漠化信息提取

3.1 石漠化提取算法

本文所采取的算法是植被指數法，一般的植被比值指數法如下：

在上述公式中分子和分母分別近紅外以及紅外波段的反射率，由此可以得到歸一化的差異植被指數法如下：

3.2 土地利用圖斑在石漠化信息提取中的應用

通過不同土地類型作為研究方法來對石漠化信息進行提取方法認為，土地利用的類型不同那么其所導致的石漠化的等級也會有所不同。而土地利用類型正體現著人類的活動是否加于了該區域上，不同的土地利用方式對于石漠化的等級有著非常顯著的影響。所以結合土地利用圖斑可以更加準確的提取石漠化信息。

4 結語

本文利用遙感影像的方法對于喀斯特石漠化區域提取的方法進行了研究，本文首先介紹了喀斯特石漠化的形成的機理以及特點，然后介紹了針對這些特點對于喀斯特石漠化進行信息提取的方法，結合這些方法本文提出了喀斯特石漠化信息提取的綜合指標方法，通過而且通過利用土地利用圖斑可以有效的增加石漠化信息提取的精度。

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