河岸带植被覆盖度的无人机遥感计算方法研究

来源：水利水运工程学报杂志 2025年第6期北京时间：

作者：皮凤岚,汤凤霞,陈阳,孙佳佳,时元智,孙璟

摘要：河岸带植被覆盖度是评估河湖生态系统健康状况的重要指标，在维持生态系统稳定性、保护水土资源及支持生物多样性等方面发挥着重要作用。因此，在河岸带植被覆盖度监测方面，如何以高效且经济的方式实现监测目标，并提升计算精度，是当前亟待解决的重要科学问题。本研究构建了一种基于无人机遥感植被指数阈值的分类方法，通过归一化植被指数（NDVI）和可见光波段差异植被指数（VDVI），结合OTSU阈值法（大津法）、直方图熵阈值法和双峰直方图阈值法确定分类阈值，计算了南京市句容河典型河段的植被覆盖度，并评估了分类提取精度和方案可行性。结果表明，多光谱遥感反演NDVI和可见光遥感反演VDVI均可作为地物信息分类和植被覆盖度计算的有效指标。当采用NDVI作为分类依据时，结合OTSU算法、直方图熵阈值法或双峰直方图阈值法确定最佳分类阈值，在不同类型河岸带环境中均表现出优异的分类性能。三类阈值方法的总体分类精度均超过93%，Kappa系数均大于0.8，表明分类结果与实地验证数据之间具有高度一致性，充分体现了NDVI在计算河岸带植被覆盖度中的稳定性和适用性。当采用VDVI作为分类指标时，双峰直方图阈值法被验证为确定分类阈值的首选方法，尤其在高植被覆盖区域效果显著。在VDVI灰度直方图不具备明显双峰分布特征时，可选用OTSU算法作为补充方案，虽精度略有降低但仍具实用价值。在高植被覆盖条件下，采用成本较低的可见光无人机进行VDVI反演，并结合双峰直方图阈值法估算植被覆盖度，能够在保证精度的同时显著降低经济成本。

关键词：无人机遥感, 河岸带, 植被指数, 阈值法, 植被覆盖度