1. Ургамлын талхлагдалыг УИ-р
тодорхойлж болох уу?
Ю. Баяржаргал
Дэ Нэйче Консерванси (The Nature Conservancy)
GIS Day: Улаанбаатар, Монгол
2011 оны 11-р сар

2. Ургамлын Индексүүд (УИ-үүд)
Ургамлын Индексүүд нь “ургамлын мэдээлэл”-ийг ялган
сайжруулах зорилготой цахилгаан долгионы хоѐр болон
түүнээс дээш сувгийн утгаар илэрхийлэгдэх хэмжигдхүүн.
Тиймээс УИ-үүд нь ургамлын ургалтын явц, ерөнхий
байдал зэргийг хиймэл дагуулийн зураг болон газрын
гадаргаас ойсон долгионы утгаар тодоройлох үндсэн
арга болон хэрэглэгдэж ирсэн.

3. The Normalized Difference Vegetation Index:
NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)

4. NDVI-ийн зарчим
• The NDVI is based on the difference between
the maximum absorption of radiation in the
Red (due to the chlorophyll pigments) vs. the
maximum reflection of radiation in the NIR
(due to the leaf cellular structure), and the
fact that soil spectra, lacking these
mechanisms, typically do not show such a
dramatic spectral difference

5. Ургамлын Индексүүд

6. Ургамалжилтын байдал

7. NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)
Их утга шигүү/эрүүл ургамал
Бага утга тархай/талхдагдсан ургамал

8. УИ-үүдийн хэрэглээ
NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)
• Фотосинтек яавц • Зураг ангилал
• Ургамлан нөмрөг • Өөрчлөлтийг тогтоох
• Навчны эзэлхүүн • Ургамлын талхлагдал
• Ногоон биомасс • Гангын үнэлгээ
• Тэжээллэг чанар • Цөлжилтийн нөхцөл

9. УИ-үүдтэй холбоотой хэвлэлийн тоо

10. УИ-үүдийн өндөр утга бэлчээрийн таатай
нөхцөлийг илэрхийлж чадах уу?
Боломж:
• Монголын төмөр зам: 60 гаруй жилийн хугацаанд хашаалсан
талбайтай,
• Хашаалсан болон гаднах талбайн экологийн нөхцөл ижил,
• Экологийн хэд хэдэн бүсийг дамжин өнгөрсөн
зэрэг нь бэлчээр болон ургамлын талхагдалыг харицуулан судлах
боломжтой юм гэж үзсэн.
Таамаглал:
Төмөр замын хашааны гадна мал бэлчээрлэлтээр
ургамлын зүйлийн бүрдэл, биомасс, болон ургамал
бүрхэвч буурч түүний улмаас УИ бага утга илэрхийлнэ.

11. Судалгааны нутаг:

12. Судалгааны хүрээ
Уулын хээр, 250-300мм
Хашаалсан
Хээр, 150-200мм
Хашаалсан

13. Арга зүй:
1. Ургамлын биофизикийн үзүүлэлтүүд (зүйлийн
бүрдэл, биомасс болон ургамал бүрхэвч);
2. Ургамлын спектрийн хэмжилт хийсэн;
3. УИ (enhanced vegetation index, EVI) судалгаа хийсэн
цэгүүд дээрээ бодуулсан.

14. Үр дүн (газрын хэмжилт):

15. Хиймэл дагуулын мэдээ:
Landsat Landsat ETM+ Images in 2000s
Path Row Geo-botanical
Zones H2O O3
Date SZA AOT
(cm) (cm-3)
132 26 Mountain-Steppe 9/20/00 50 0.07 0.820 305
131 27 Mountain-Steppe 8/31/01 43 0.13 1.195 290
131 26 Mountain-Steppe 9/13/00 42 0.09 1.172 309
130 28 Steppe 7/26/02 33 0.10 1.225 289
130 27 Steppe 7/26/02 34 0.10 1.228 289
129 28 Steppe 9/05/02 43 0.08 0.680 295
* In default 'continental aerosols model' of 6S, AOT at 550 nm equals to zero
SZA - Solar Zenith Angle
AOT - Aerosol Optical Thickness at 550 nm
H2O - Total precipitable water
O3 - Ozone content

16. Үр дүн (ANOVA test for Ecosystem Difference)
F-statistic F-statistic Un-
Biophysical parameters and vegetation index p-value F-critical Sig
Grazed Grazed
Plant species richness 31.685 7.161 0.0002 4.459 SG
2
Biomass (g/m ) 3.005 0.153 0.1390 5.786 NS
Plant cover percentage 5.801 36.815 0.0277 4.459 SG
Ground-based weighted Enhanced Vegetation Index (EVIG) 8.919 19.895 0.0092 4.459 SG
Satellite-derived Enhanced Vegetation Index (EVIS) 43.814 1384.873 <0.0001 4.459 SG
S - Signifiant; SG - Significant; NS - Not Significant.

17. Үр дүн (t-test test for Ecosystem Difference)
p , one- t -critical, p , two- t -critical,
Geo-botanical Zones Df t- statistic* S
tailed one-tailed tailed two-tailed
a). SPECIES RICHNESS
Mountain-steppe 2 3.843 0.031 2.920 0.062 4.303 SG**
Steppe 2 2.314 0.073 2.920 0.147 4.303 SG
All ecosystems 10 2.577 0.014 1.812 0.028 2.228 SG
b). BIOMASS
Mountain-steppe 25 2.581 0.008 1.708 0.016 2.060 SG
Steppe 34 0.495 0.312 1.691 0.624 2.032 NS
All ecosystems 83 2.588 0.006 1.663 0.011 1.989 SG
c). COVER PERCENTAGE
Mountain-steppe 40 1.344 0.093 1.684 0.186 2.021 SG
Steppe 52 0.322 0.374 2.400 0.749 2.674 SG
All ecosystems 166 1.411 0.080 1.654 0.160 1.974 SG
d). GROUND-BASED WEIGHTED ENHANCED VEGETATION INDEX (EVIG)
Mountain-steppe 38 1.343 0.094 1.686 0.187 2.024 SG
Steppe 52 0.263 0.397 1.675 0.794 2.007 SG
All ecosystems 162 1.386 0.084 1.654 0.168 1.975 SG
e). SATELLITE-DERIVED ENHANCED VEGETATION INDEX (EVIS)
Mountain-steppe 998 -25.330 <0.001 1.646 <0.001 1.962 SG
Steppe 614 -15.773 <0.001 1.647 <0.001 1.964 SG
All ecosystems 3504 -12.140 <0.001 1.645 0.000 1.961 SG
Df - Degee of freedom.
* plus indicate that the mean of the variable was higher in the un-grazed areas while minus indicate
the opposite phenomenon.
S - Signifiance; NS - Not Significant; SG - Significant; ** signifance at one-tailed test.

18. 2000
Судалгааны цэгийн жишээ Landsat-ETM+
RGB:741
Уулын хээр (M1) Хээр (S1)
18

19. 2000
EVI: хиймэл дагуулийн мэдээгээр Landsat-ETM+
RGB:741

20. Хээрийн судалгааны тодруулга:

21. Ургамлын зүйлийн бүрдэл:

22. Спектрийн хэмжилтйн жишээ: Уулийн хээр

23. Хамаарал (EVI & NIR)

24. Хамаарал (NDVI, EVI, Red and NIR)
Red NIR NDVI
NIR -0.27
NDVI 0.88 0.68
EVI 0.49 0.91 0.81
Values in Italic indicate significant level higher than 99%.
Relative sensitivity values. Sr > 1 means that index X is more sensitive, Sr =1
means the sensitivities are equal, and Sr < 1 means that index Y is more
sensitive to the independent variable. NDVI is more sensitive to the reflectance in
the red band than the EVI while EVI more sensitive than the NDVI to NIR
X=EVI
0.86| for Red
Y=NDVI
2.09| for NIR

25. Дүгнэлт
УИ-үүдийн их утга нь байнга бэлчээрийн таатай байдлыг
илэрхийлээд байж чаддаггүй!
25

26. Талархал:
A. Karnieli, M. Bayasgalan, B. Mandakh, Ch. Dugarjav,
J. Burgheimer, S. Khudulmur, S.N. Bazha, and P.D. Gunin

27. Анхаарал тавьсанд баярлалаа!