中文摘要：

以ASTER、IKONOS两种不同尺度影像为数据源，以南方丘陵地区高等级公路路域植被环境为研究对象，立足定量遥感理论研究前沿，探索"多阶段目标决策反演"这一理念在研究中将叶片的非朗伯特性考虑进"EPROSPECT+SAILE"耦合模型；针对针叶结构，拟构建"LIBERTY+SAIH"耦合模型；按照多阶段目标决策反演的思路，结合植被分类结果和光谱特征等先验知识，构建适合南方丘陵地区的LAI、VC、三维绿量﹑叶绿素和植被健康指数的反演模型；基于多时相遥感数据探索"变化矢量分析法"在高等级公路路域植被环境动态监测中的应用；研究高等级公路路域植被环境质量评价的指标体系。通过研究可拓宽遥感基础理论成果的应用领域，促进遥感定量反演理论在生态环境监测评价中应用研究的深化，为南方丘陵地区乃至全国的高等级公路路域植被环境快速定量化监测评价提供丰富精准的信息，使全国路域植被环境的治理和保护更加合理、科学。

结论摘要：

公路的建设和发展给人类的生活带来了巨大便利，促进了区域间经济发展，但是，公路建设也给周边的自然、生态、人文环境带来了复杂的影响，公路环境正面临严峻的生态环境威胁。因此，深入分析我国公路建设和运营中带来的环境问题，科学合理地开展公路环境研究、评价和治理已成为一项迫切的任务。本课题依据公路环境评价要求，以定量遥感理论为基础，选取南方丘陵地区长沙-湘潭、常德-吉首、浏阳-醴陵高速公路为试验路域，以多时相的TM/ETM+、IKONOS、SPOT影像为数据源，结合野外“星地同步”试验，按照“遥感机理-建模-反演-试验-应用”的研究思路，以动态、定量的手段分析公路的修建和运营对路域植被健康状况的影响，并取得了一定先进性研究成果（1）采用光谱微分技术对路域植被光谱进行处理，分析可知，光谱数据的一阶、二阶微分在一定程度上消除了土壤背景对目标物光谱的影响；不健康植被、针叶植被的光谱曲线整体上分别低于健康植被、阔叶植被。（2）修正PROSPECT+SAIL叶片-冠层耦合模型考虑进单片叶子的非朗伯特性、叶倾角分布的任意性、土壤二向反射等特性，加入热点参数，对模型进行进一步修正并耦合，其对路域植被生态环境因子反演具有更高的精度和普适性。（3）提出并构建了路域植被健康指数(HVHI)，利用熵值法和层次分析法相结合的主客观赋权法计算得到植被健康各因子的权重，通过回归分析构建HVHI。目前国内外尚无基于路域植被健康情况构建HVHI的研究。（4）利用基于概率统计方法进行纹理滤波，提取影像纹理因子，结合遥感因子、地形因子建立路域植被三维绿量的遥感反演模型，例如浏醴高速反演精度达0.8930。（5）应用不同尺度的遥感影像，反演了高速公路建设前、建设中和运营后近10年来多时相的影像路域植被信息（叶面积指数LAI、覆盖度VC、三维绿量HLVV﹑叶绿素CHL和健康指数HVHI），制作了变化强度和变化类型专题图。本课题在分析大气、土壤、水系保护等方面进行路域植被环境影响分析基础上，以LAI、VC、HLVV、CHL和HVHI为评价指标，建立了更加适合南方丘陵地区路域环境健康的评价指标体系和评价等级体系。结合监测评价结果，针对性地研究路域生态环境的保护对策和方法，为公路生态环境评价、监测和防治提供更丰富的理论参考和技术支持，促进其评价技术体系的建立与完善，成果具有重要的理论意义和社会意义。