植被覆盖度分布图制作

作业作业 1 用用 TM ETM 图像制作一个地区植被覆盖度分布图图像制作一个地区植被覆盖度分布图 要求如图所示要求如图所示 描述该地区 描述该地区 的区域概况 并分析植被分布空间差异 所用公式如下 的区域概况 并分析植被分布空间差异 所用公式如下 NDVI B4 B3 B4 B3 Vr NDVI NDVIb NDVIv NDVIb 式中 式中 NDVI 是归一化植被指数 是归一化植被指数 B3 和和 B4 是是 TM 第第 3 和和 4 波段的图像亮度值 波段的图像亮度值 NDVIb 和和 NDVIv 是裸土和植被的是裸土和植被的 NDVI 值 可分别取值 可分别取 0 15 和和 0 75 Vr 是植被覆是植被覆 盖度盖度 0 1 要求 用要求 用 WORD 把制作过程和分析结果记录下来 把制作过程和分析结果记录下来 2000 字字 目的 学会图像处理软件 进行图像信息提取 用各种软件共同制作有实际意目的 学会图像处理软件 进行图像信息提取 用各种软件共同制作有实际意 义的图像义的图像 原理与方法 原理与方法 NDVI 归一化植被指数 NDVI NIR R NIR R 或两个波段反射率的计算 1 NDVI 的应用 检测植被生长状态 植被覆盖度和消除部分辐射误差等 2 1 NDVI 1 负值表示地面覆盖为云 水 雪等 对可见光高反射 0 表 示有岩石或裸土等 NIR 和 R 近似相等 正值 表示有植被覆盖 且随覆盖度 增大而增大 3 NDVI 的局限性表现在 用非线性拉伸的方式增强了 NIR 和 R 的反射率的对 比度 对于同一幅图像 分别求 RVI 和 NDVI 时会发现 RVI 值增加的速度高于 NDVI 增加速度 即 NDVI 对高植被区具有较低的灵敏度 4 NDVI 能反映出植物冠层的背景影响 如土壤 潮湿地面 雪 枯 叶 粗糙度等 且与植被覆盖有关 操作步骤如下 操作步骤如下 一 从地理空间数据云网站下载山西省吕梁地区文水县的 ETM 影像 对应地区 的数据如下 表 Landsat8 数据波段参数 波段波段波长范围波长范围 m 空间分辨率空间分辨率 m 名称名称 1 海岸波段0 433 0 45330 LC81260342015159LGN00 B1 2 蓝波段0 450 0 51530 LC81260342015159LGN00 B2 3 绿波段0 525 0 60030 LC81260342015159LGN00 B3 4 红波段0 630 0 68030 LC81260342015159LGN00 B4 5 近红外波段0 845 0 88530 LC81260342015159LGN00 B5 6 短波红外 11 560 1 66030 LC81260342015159LGN00 B6 7 短波红外 22 100 2 30030 LC81260342015159LGN00 B7 8 全色波段0 500 0 68015 LC81260342015159LGN00 B8 9 卷云波段1 360 1 39030 LC81260342015159LGN00 B9 10 热红外 110 60 11 19100 LC81260342015159LGN00 B1 0 11 热红外 211 50 12 51100 LC81260342015159LGN00 B1 1 以及还有相应影像的信息文件 LC81260342015159LGN00 MTL txt 二 进入 ENVI 4 8 点击 File 按钮 出现 Open Image File 点击其出现一个 Enter Data Filenames 窗口 选择下载好的数据 添加所有波段 其中红波段 和近红外波段 即第 4 5 波段 执行 Basic Tools Layer Stacking 选中 11 个波段 点击 OK 即可将 TM 影像的 11 个波段合成一个文件 输出名为 AllFile img 然后再进行 7 5 3 假彩色合成 其具有良好的大气透射 以下图分别为波段合成窗口和假彩色合成后显示的影像 三 点击 Basic Tools Band Math 弹 出窗口 进行归一化植被指数 NDVI 计算 归一化植被指数 NDVI 又称标 准化植被指数 是近几年来较为常用的一种监测植被的遥感指数 用于大区域 的植被检测 绿色植被反射光谱的突出特点是对红光 b3 的高吸收率和对近红 外光 b4 的高反射率 因此 NDVI 定义为近红外波段 b4 与可见光红波 b3 数值之 差和这两个波段数值之和的比值 即公式 NDVI b4 b3 b4 b3 为 了使数据变成浮点型 所以要在公式中进行变形 即为 NDVI float float b4 float b3 float b4 float b3 本文利用的模型是以 NDVI 值为参数 建立 NDVI 与植被覆盖度之间的关系来计算植被覆盖度的 因此计算 NDVI 值是 一个必不可少的过程 而且考虑到原始的图像太大 处理起来会比较慢 故需对原数据进行截取 只 研究其中的一小块子区数据 其操作步骤为 Spatial Subset Image 对 Samples Lines 数值进行改变从而进行裁剪 OK 选择保存路径 下图为 NDVI 计算对话框和截取后得到的 NDVI 影像 四 在上图中右击 选择 Quick Statistics Results 进行观察 结果如下图 它的最小值 Min 0 061068 最大值 0 614166 而研究区内 NDVI 统计的点都 在 1 NDVI 1 范围内 不存在异常点数据 如果存在异常点还得需要处理 同时也可以在上图中右击 选择 Cursor Location Value 可以进行观察每一点 的值 如下图所示 五 根据像元线性分解模型 图像中每个像元的值可以看成是有植被覆盖NDVI 部分的与无植被覆盖部分的的加权平均 因此植被覆盖度可以采 v NDVI b NDVI 用公式进行计算 rbvb V NDVI NDVI NDVI NDVI 式中 NDVI是归一化植被指数 为裸土或无植被覆盖区域的 b NDVI NDVI值 即无植被像元的NDVI值 而 则代表完全被植被所覆盖的像 v NDVI 元的NDVI值 即纯植被像元的NDVI值 为计算方便 本文做了如下假设 认为裸土的NDVI值为0 15 即上式中 的值为0 15 而完全为植被覆 b NDVI 盖的NDVI值为0 75 即的值为 v NDVI 0 75 植被覆盖指数图为 六 在上图中右击 选择 Quick Statistics Results 进行观察 结果如下图 它的最小值 Min 0 351779 最大值 0 773609 同时也可以在上图中右击 选择 Cursor Location Value 进行观察每一点的值 七 为了更好 更为直观地显示各个区域植被覆盖度 需要对图像进行着色处 理 因 ENVI 提供的制图输出功能完善 颜色丰富 拥有强大而完善的制图输 出功能 通过 ENVI 输出的图形美观 所以在制图输出时 继续选用 ENVI 软件 利用 ENVI 软件提供的 Color Mapping 彩色显示功能 其操作步骤为 Tools Color Mapping ENVI Color Tables GREEN WHITE LINEAR 本文将植被覆 盖度分为 0 1 共 256 个等级 并分别用 10 种不同的颜色表示 最后形成的植 被覆盖度图像如下 分析 本文以NDVI值为参数 运用基于像元线性分解模型设计的植被覆盖 度遥感估算方法 技术路线简单