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第1章 绪论1

1.1草地退化遥感监测概述1

1.1.1草地退化遥感监测的意义1

1.1.2草地退化遥感监测研究的现状与问题5

1.1.3草地退化遥感监测的主要内容、方法与技术框架8

1.2草地退化遥感监测新型空间集成技术概述16

1.2.1新型空间集成技术概述16

1.2.2遥感信息加工处理技术17

1.2.3空间信息集成技术的发展概述19

1.2.4论“3S”技术及其系统体系20

1.2.5其他空间信息集成技术的发展动态21

1.2.6“5S”技术及其理论技术体系21

1.2.7“5S”，技术在草业与生态科学等方面的应用进展25

1.3草地退化研究的背景及意义26

1.3.1草地退化的国内外研究进展28

1.3.2草地退化遥感监测研究存在的问题39

1.4草地退化遥感监测研究取得的主要进展40

1.4.1在草群本底调查、景观特征与退化机理方面的进展40

1.4.2在监测指标、模型构建、混合像元解译等方面的进展41

1.4.3在影像融合技术、智能化遥感监测等方面的进展43

1.5草地退化遥感监测研究前景展望45

1.5.1在数据源的选择方面45

1.5.2在模型的选择方面45

1.5.3在草地退化定量监测评价方面45

1.5.4在草地退化成因分析方面46

1.5.5在“3S”技术集成和智能化遥感监测方面46

参考文献47

第2章 草地退化遥感监测理论基础与植被诊断分析技术54

2.1草地退化遥感监测的理论基础54

2.1.1草地退化的定义54

2.1.2草地退化的基本特征与诊断指标54

2.1.3放牧草地退化的演替机理55

2.1.4草地生态系统的退化内涵57

2.1.5放牧草地退化与植物空间格局演化58

2.1.6利用遥感技术对草地退化监测的应用进展59

2.1.7荒漠绢蒿灌丛群落放牧退化机理研究概况59

2.1.8荒漠草地农业系统和景观结构下草地退化研究概况60

2.1.9天山北坡春秋放牧场草地植被生态恢复研究概况60

2.2草地退化遥感监测的研究地与研究方法61

2.2.1研究区区位特征61

2.2.2研究区域阜康市概况61

2.2.3草地类型及放牧利用特征62

2.2.4纯放牧（自然）山地一荒漠系统结构特征63

2.2.5试验观测区植被类型63

2.2.6土地利用政策变化64

2.3荒漠草地退化监测所遵循的主要原理64

2.3.1限制性与耐性定律65

2.3.2大、小环境对生物具有不同影响的原理66

2.3.3种群的密度制约与空间分布格局原理66

2.3.4群落内物种多样性与演替原理67

2.3.5生态系统高度和谐的原理67

2.3.6生态位原理68

2.3.7生物群落干扰理论68

2.4退化草地地面植被诊断的研究方法68

2.4.1荒漠退化草地的时空变化实验设计68

2.4.2草地退化机理研究实验设计73

2.5荒漠退化草地的时空分异规律研究74

2.5.1实验研究结果74

2.5.2荒漠退化草地特征分析87

2.6草地退化遥感监测常用数据源与数据预处理方法89

2.6.1多光谱遥感数据89

2.6.2高光谱数据90

2.6.3其他数据90

2.6.4数据预处理90

参考文献91

第3章 新疆典型草地退化特征及成因分析94

3.1引言94

3.2研究内容与方法94

3.2.1草地格局分析94

3.2.2植被盖度的确定94

3.2.3数据源94

3.2.4数据处理95

3.3荒漠草地格局动态分析96

3.4荒漠草地植被盖度动态分析97

3.5草地退化成因分析98

3.5.1气候因素的影响98

3.5.2人口因素的影响99

3.5.3牲畜数量变化的影响99

3.5.4政策及其他因素影响100

3.6研究结论100

参考文献100

第4章 草地退化光谱特征分析及其评价101

4.1引言101

4.2研究内容与方法102

4.2.1研究区域102

4.2.2地面数据采集102

4.2.3遥感数据来源及预处理102

4.2.4数据分析与制图102

4.3结果与分析102

4.3.1典型退化草地主要植物不同季相光谱特征102

4.3.2典型退化草地不同型的光谱特征104

4.3.3典型退化草地不同退化程度的光谱特征105

4.4研究结论106

参考文献107

第5章 新疆典型草地特征解译及其遥感分类108

5.1引言108

5.2研究内容与方法108

5.2.1数据源108

5.2.2数据的处理108

5.3遥感影像的目视解译109

5.3.1植被类型的划分109

5.3.2目视解译标志的建立110

5.3.3专题信息的分类与评价111

5.4研究结论114

参考文献114

第6章 新疆典型草地退化遥感监测模型构建及其评价115

6.1引言115

6.2研究内容与方法115

6.2.1数据源115

6.2.2植被指数的选取116

6.2.3模型的选取117

6.2.4数据预处理及指数的获取117

6.3结果与分析118

6.3.1植被盖度与植物指数相关性分析118

6.3.2植被盖度和植被指数关系模型的建立119

6.3.3植被盖度预测模型比较分析120

6.3.4模型验证120

6.4研究结论121

参考文献122

第7章 草地退化光谱混合像元分解及其评价124

7.1引言124

7.2研究内容与方法124

7.2.1数据源及预处理124

7.2.2光谱混合模型的选择125

7.2.3端元的选择125

7.3结果与分析126

7.3.1线性光谱混合分析结果126

7.3.2线性光谱混合模型分量与植被盖度模型的建立127

7.3.3精确度分析128

7.3.4植被指数法与光谱混合分析对植被盖度估测的比较分析129

7.3.5图件的生成129

7.4研究结论129

参考文献130

第8章 基于高光谱的荒漠草地特征提取与分析131

8.1引言131

8.2数据源及技术路线131

8.2.1地面高光谱数据131

8.2.2研究方法134

8.3典型荒漠草地及下垫面特征提取137

8.3.1荒漠草地高光谱特征分析137

8.3.2下垫面高光谱特征分析139

8.4研究结论142

参考文献145

第9章 构建退化草地智能化分类器及其评价146

9.1引言146

9.2高光谱数据预处理146

9.2.1典型荒漠草地光谱数据146

9.2.2光谱数据的特征提取150

9.3智能化退化草地分类154

9.3.1 BP人工神经网络分类器构造155

9.3.2数据预处理158

9.3.3网络训练仿真及精确度评价160

9.4研究结论163

参考文献164

第10章 不同尺度下退化草地的多光谱特征解译及其评价165

10.1引言165

10.2小尺度下退化草地RGB模式分析及盖度测算165

10.2.1草地的RGB模式分析165

10.2.2基于决策树的退化草地盖度计算方法167

10.2.3精确度验证169

10.3大尺度下荒漠草地的多光谱特征解译及其评价169

10.3.1不同草地类型的多光谱特征解译170

10.3.2不同草地类型的植被指数特征172

10.3.3荒漠植被类型的可分性分析174

10.4研究结论177

参考文献177

第11章 构建草地类型划分智能化分类指标及其体系179

11.1引言179

11.2数据预处理179

11.2.1数据源及其预处理179

11.2.2地物特征提取180

11.2.3地物特征分析184

11.3基于专家决策知识的分类185

11.3.1决策树构造185

11.3.2基于专家决策知识的草地类型划分186

11.3.3分类精确度评价189

11.3.4智能化分类体系的展望192

11.4研究结论192

参考文献193

第12章 多年的草地退化时空特征动态分析及其评价194

12.1引言194

12.2草地退化光谱特征研究194

12.2.1遥感影像预处理194

12.2.2植被指数特征提取195

12.2.3基于NDVI阈值分类196

12.3地物类型变化特征研究198

12.3.1地物类型变化总特征198

12.3.2 9年间农业用地和平原荒漠的时空变化特征200

12.3.3近20年草地的时空变化特征203

12.4研究结论205

参考文献206

第13章 新疆典型草地退化的驱动力分析及其治理对策207

13.1引言207

13.2草畜平衡分析207

13.2.1牧草产量估测207

13.2.2草畜平衡211

13.3草地退化驱动力及治理途径的定量分析212

13.3.1草地退化的驱动力定性分析212

13.3.2草地退化驱动力定量分析215

13.3.3草地退化的治理途径218

13.4研究结论220

参考文献221