研究背景
上方山森林土地总面积有林地面积322.4公顷,其中针叶林地140.91公顷,阔叶林地 67.03公顷,针阔混交林地114.46公顷,灌木和草丛面积已经很少(连同岩石、裸地、水域等共计30.9公顷),森林覆盖率达90%以上,以天然次生林为主,有较大面积的原生林景观。
研究意义与目的
1.调查上方山地表生态环境质量的变化趋势,把握地表植被的时空格局变化。
为上方山的生态保护政策的修订提供一定的理论参考。
2.面向游客的植物科普内容。让观者在行步途中对沿途生态环境有所了解,增加互动与知识性。
技术手段
研究方法:计算植被覆盖度——利用envi中的波段运算功能,针对已经处理好的不同年份的ndvi影像进行计算处理,得到不同年份的植被覆盖度图像,上界取95%,下界取5%,公式为(b1 gt 0.7)*1+(b1 lt 0.05)*0+(b1 ge 0.05 and b1 le 0.7)*((b1-0.05)/(0.7-0.05))。
植被分类:利用envi中的图像分类——非监督分类功能,对上方山及其周边地区的遥感影像进行分类,初步分类后,结合遥感影像的目视解译,对分类进行合并。针对分类中出现的大类别中的虚假像元,利用 Majority 和 Minority 分析工具进行去除(– Toolbox -> Classificaiton -> Post – Classification -> Majority/Minority Analysis)
由于分类图像经常缺少空间连续性(分类区域中斑点或洞的存在)。低通道滤波虽然可以用来平滑这些图像,但是类别信息常常会被临近类别的编码干扰,所以之后聚类处理解决了这类问题。
之后对结果进行矢量化,讲结果转化为tiff文件导入到arcgis中进行进一步图像处理。
研究结论
上方山国家森林公园位于房山区韩村河镇西部大房山支脉上方山。1992年11月经林业部科技委、北京市规划局等8单位组成的评审委员会评审,被林业部定为国家级森林公园。1994年3月,又被林业部定为全国20个国家森林重点示范园之一。
园区总面积5300余亩,平均海拔高度400米以上,主峰紫金岭高860米。森林覆盖率逾90%。各类野生植物多达110科,319属,652种,为北京地区罕有。上方山国家森林公园是房山境内植被和植物多样性资源最为丰富的地区,是中国房山世界地质公园的重要组成部分,是打造京津冀一体化绿色屏障不可缺失的组成部分。
上方山位于暖温带半湿润地区,由于山前迎风坡,属于多雨区,年降水量为650-760mm,雨量多集中在6-8月份。 根据相关资料显示,上方山地区共有维管束植物110科,319属,652种(其中野生植物种557、栽培植物种95个),其中木本植物105种,草本植物547种。上方山植物种类基本上属于北极植物区的中国‒日本区系,少数属于中亚和西亚植物亚区,以及古热带植物区东南亚植物亚区。 据了解,上方山植被资源以侧柏、栎类天然次生林为主,由于属于石灰岩地区,喜钙或耐钙植物如青檀、朴树广为多见,尤其值得一提的是,上方山的阔叶混交林也有一定的面积,这个在北京甚至华北都极为罕见,具有原始的地带性植被特征。 因此针对上方山的植被分析有利于对北京房山地区的生态评估,从侧面反映出北京房山地区的生态变化。
根据收集2009年至2019年的降水数据,在进行数据汇总,按月求其均值之后,对其进行了可视化处理。通过纵向对比可以发现,15,17,19三年相比去其它年份在雨量集中的月份降水偏少,结合同期气温数据又可以发现气温上面并没有太大的浮动。
随后利用ladsat8 陆地卫星的同期30米分辨率的遥感影像进行ndvi值运算,利用arcgis栅格计算器等方式对不同年份的ndvi值进行分析,发现除上述三年外,10年左右的区间内,ndvi值都呈现缓慢上上升的状态,说明上方山地区植被保护良好,没有因为旅游区的开发和气候的轻微浮动变化而产生大的演变。