基于MODIS的青海草地产草量变化遥感分析

摘要: 青海省属于全国四大牧区之一，及时监测草地植被长势、准确估算牧草产量对青海牧区可持续发展与生态保护具有重要意义。草地产草量遥感估算主要基于植被指数与地面实测数据的统计关系，但是估算涉及植被指数、统计模型和建模指标等因素，不同组合建立的估算模型的精度不同。本文基于青海省MODIS数据与地面实测产草量数据，选择了6种植被指数（NDVI、EVI、RVI、DVI、RDVI、MSAVI）、5种统计模型（简单线性模型、二次多项式模型、幂函数模型、指数函数模型、对数函数模型）以及3种建模指标（植被指数年度最大值VImax、植被指数生长季累积值VIseason-cum、植被指数年度累积值VIannual-cum），研究不同组合下估算模型的精度差异，并从中选出最优产草量估算模型，用于估算青海省2015和2016年的产草量。结果表明：（1）6种植被指数中，基于NDVI的产草量估算精度最高；非线性模型的估算精度高于线性模型，尤其是指数模型，适用于大多数草地类型产草量的估算；基于NDVI年度最大值的估算模型对大多数草地类型都具有最高的决定系数（R2）。（2）从干重来看，高产草量区（>1 200 kg•hm-2）主要位于青海东部的高寒草原，中等产草量区（600~1 200 kg•hm-2）位于青海南部和东部的高寒草原和禾草草原，低产草量区（<600 kg•hm-2）位于青海西部和北部的高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和盐生草甸。（3）与2015年相比，2016年青海省干草总产量减少31.60×104 t，减幅为1.36 %。其中，禾草草原和高寒草甸的减产幅度最大，而荒漠草原和盐生草甸的产量则有所增加。本文可为草地产草量遥感估算的研究和实践提供参考。