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黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游植被覆盖度数据集
HiWATER:Dataset of Fractional Vegetation Cover in the middle reaches of the Heihe River Basin


本数据为盈科绿洲农田、湿地、戈壁、沙漠与荒漠观测的一个生长周期内的植被覆盖度数据集。数据观测从2012年5月25日开始到9月14日结束,7月下旬之前每5天观测1次,之后10天观测1次。

测量仪器与原理:

采用数码相机拍照的方法测量了盈科绿洲的农田、湿地、戈壁、沙漠与荒漠的典型地物的植被覆盖度。样方的设计、照片拍摄方法和数据处理方法都经过一定的分析和考虑。

具体分几条进行描述:

0. 测量仪器:简易观测架搭配数码相机,将数码相机置于支撑杆前端的仪器平台,保持拍摄的竖直向下,远程控制相机测量数据。观测架可以用来改变相机的拍摄高度,面向不同类型植被实现有针对性的测量。

1. 样方设置和“真值”获取:玉米等低矮植被样方大小10×10米,果树样方30米×30米。每次测量时沿两条对角线依次拍照,共取9张照片(当地表覆盖非常均一时也有少于9张的情况),均匀分布在样方内。9张相片处理得到各自覆盖度之后取平均,最终得到一个样方的覆盖度“真值”。

2. 拍摄方法:针对低矮植被如玉米,直接采用观测架观测,保证观测架上的相机距离植被冠层的高度远大于植被冠幅,在方形样方内沿着对角线采样,然后做算术平均。在视场角度不大(<30°)的情况下,视场内包括大于2个整周期的垄行,相片的边长与垄行平行;针对较高植被如果树,在树冠下面从下向上拍摄照片,叠加配合对树冠下地表低矮植被从上向下的拍摄,得到植株附近的覆盖度,再拍摄植株之间非树冠投影区域的低矮植被,计算植株间隙的覆盖度。最后通过树冠投影法,获得树冠的平均面积。根据垄行距离计算植株树冠下与植株间隙的面积比例,加权获得整个样方的覆盖度。

3. 数据处理方法:采用一种自动分类方法,具体见5“建议参考文献”第0条文献。通过RGB颜色空间转换到更容易区分绿色植被的Lab空间,对绿度分量a的直方图进行聚类,分离出绿色植被和非绿色背景2组分,获得单张相片的植被覆盖度。该方法的优点在于其算法简单、易于实现而且自动化程度和精度较高。今后还需要更多的快速、自动、准确的分类方法,最大限度发挥数码相机方法的优势。

配套数据:

在记录表中文字记录了植被的种类、株高、垄宽、行宽、拍摄高度信息,同时附有数码相机拍摄的场景照片和田埂照片(农田)。

数据处理:

基于数字图像里面的分类方法,对植被和非植被像元分类后得到相片代表样方的植被覆盖度。


本数据引用方式数据引用帮助

文章的引用 Li X, Liu SM, Xiao Q, Ma MG, Jin R, Che T, Wang WZ, Hu XL, Xu ZW, Wen JG, Wang LX. A multiscale dataset for understanding complex eco-hydrological processes in a heterogeneous oasis system. Scientific Data, 2017, 4: 170083. doi:10.1038/sdata.2017.83.

数据的引用穆西晗,黄帅,陈一铭. 黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游植被覆盖度数据集. 黑河计划数据管理中心, 2013. doi:10.3972/hiwater.043.2013.db [Mu Xihan,Huang Shuai,Chen Yiming. HiWATER:Dataset of Fractional Vegetation Cover in the middle reaches of the Heihe River Basin. Heihe Plan Science Data Center, 2013. doi:10.3972/hiwater.043.2013.db] (下载引用:RIS格式 | RIS英文格式 | Bibtex格式 | Bibtex英文格式)


相关文献(作者推荐)

  1. Yaokai Liu, Xihan Mu, Haoxing Wang, Guangjian Yan. A novel method for extracting green fractional vegetation cover from digital images. Journal of Vegetation Science, 2012, 23: 406–418.查看下载

专题文献

  1. Li X, Cheng GD, Liu SM, Xiao Q, Ma MG, Jin R, Che T, Liu QH, Wang WZ, Qi Y, Wen JG, Li HY, Zhu GF, Guo JW, Ran YH, Wang SG, Zhu ZL, Zhou J, Hu XL, Xu ZW. Heihe Watershed Allied Telemetry Experimental Research (HiWATER): Scientific objectives and experimental design. Bulletin of the American Meteorological Society, 2013, 94(8): 1145-1160, 10.1175/BAMS-D-12-00154.1.查看 | 下载
  2. 李新, 刘绍民, 马明国, 肖青, 柳钦火, 晋锐, 车涛, 王维真, 祁元, 李弘毅, 朱高峰, 郭建文, 冉有华, 闻建光, 王树果. 黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验总体设计. 地球科学进展, 2012, 27(5): 481-498.查看 | 下载

数据使用声明

本数据由“黑河生态水文遥感试验(HiWATER)”产生,用户在使用数据时请在正文中明确声明数据的来源,并在参考文献部分引用本元数据提供的引用方式。

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