实验课-定量遥感--植被覆盖度反演ppt课件

实验一植被覆盖度的遥感反演,背景：随遥感技术的发展，遥感获取多时相、多尺度的数据为大区域甚至全球尺度连续监测植被覆盖度提供了可能。由此而发展的估算植被覆盖度的方法也比较多，其中应用最广的方法还是通过建立植被覆盖度与植被指数(如NDVI)之间的关系来估算植被覆盖度。植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水土保持、气候等方面。,1,在线性像元分解模型中，最简单的模型假设像元只有植被和非植被两部分构成。所得的光谱信息也只有这两个组分因子线性合成。他们各自的面积在像元中所占的比率即为各因子的权重，其中植被覆盖部分所占像元的百分比即为该像元的植被覆盖度。NDVI=fv*NDVIv+(1-fv)*NDVI0即：fv为混合像元中植被所占像元的百分比即为植被覆盖度，NDVI值为混合像元的NDVI；NDVIv和NDVI0分别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分的NDVI值。,实验一植被覆盖度的遥感反演,2,为了求解混合像元的植被覆盖度，需要确定出纯植被和纯裸土的NDVI。但是NDVIv和NDVIs的确定是很困难而且存在很多不确定性，因为它受土壤、植被类型以及叶绿素含量等的影响。尽管如此，目前对于这两个参数的确定主要还是通过对吱间和空间上的NDVI数据进行统计分析来获取。比如，通过对时间序列上的NDVI数据的统计分析，获得时间序列上NDVI的最大值作为纯植被NDVI，而时间序列上的NDVI最小值作为纯裸土的NDVI值(Gutmanetal.,1998,Zengetal.,2000)。也有学者直接从研究区域的NDVI数据中选取最大值和最小值分别作为纯植被和纯裸土的NDVI值(XiaoandMoody,2005)。像元二分模型因其形式简单而被广泛应用。,实验一植被覆盖度的遥感反演,3,一、实习目的根据LandsatTM数据计算植被覆盖度二、原理与方法根据NDVI采用像元二分二分法进行计算公式如下：(公式1）NDVI为像元NDVI值，fv为像元的植被覆盖度，NDVIv和NDVI0分别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分的NDVI值。NDVIv和NDVI0这两个参数值的确定是关键，将直接影响到植被覆盖度估算结果。在实际工作中因缺少大面积地表实测数据作参考，以及不可避免存在噪声，所以通常对NDVI统计直方图给定置信区间，求该区间内的最小和最大值来作为NDVI0和NDVIv值，或者取5%和95%频率的NDVI值作为NDVI0和NDVIv值。本实验中采取后一种取值方法。,实验一植被覆盖度的遥感反演,4,三、实习仪器与数据（1）Landsat8数据：LC81290392013110LGN01仁寿县的县界*.shp文件（2）根据自己的兴趣选择研究区，遥感影像以及矢量数据可以从网上获取。数据来源：从网站下载免费数据，如：/data/,实验一植被覆盖度的遥感反演,5,四、实习步骤(一)遥感影像预处理包括大气校正、裁剪等。我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上真实反映对太阳光的辐射情况，那么就需要做大气校正。我们购买的影像，说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校正指的是粗的辐射校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。,实验一植被覆盖度的遥感反演,6,(二)植被覆盖度的计算1、计算NDVI2、确定NDVIv和NDVI0值在AvailabelBandsList窗口中右键点击NDVI数据，在弹出的右键菜单中选择QuickStats，对NDVI数据进行统计分析，在统计结果窗口中可以看到NDVI的直方图和累计直方图。在累计直方图中查找5%和95%频率对应的NDVI值作为NDVI最小值和NDVI最大值，分别约为NDVI0和NDVIv。,实验一植被覆盖度的遥感反演,7,3、计算植被覆盖度方法一：(两种方法都要做)根据公式（1），我们可以将整个地区分为三个部分：当NDVI小于NDVI0，fv取值为0；NDVI大于NDVIv，fv取值为1；介于两者之间的像元使用公式（1）计算。利用ENVI主菜单-BasicTools-BandMath，在公式输入栏中输入进行计算.请回顾ENVI中公式的写法,实验一植被覆盖度的遥感反演,8,3、计算植被覆盖度方法二：(两种方法都要做)（1）主菜单BasicToolsBandMath，在波段运算窗口输入植被覆盖度计算公式：(b1-NDVI0)/(NDVIv-NDVI0)，将变量b1赋给NDVI。计算得到初步结果，但是并没有完成整个工作。因为该结果中有5%像元的NDVI值小于NDVI0，这部分像元的植被覆盖度计算结果为负值，需要通过掩膜操作将这部分像元的植被覆盖度值修改为0；同样需要将5%NDVI值大于0.425的像元植被覆盖度值修改为1。,实验一植被覆盖度的遥感反演,9,（2）主菜单BasicToolsMaskingBuildMask，在掩膜定义窗口中设置掩膜生成条件为NDVINDVI0，生成掩膜，该掩膜保留所有NDVI值大于NDVIv的像元。然后ApplyMask，将掩膜应用于计算得到的植被覆盖度数据，注意在ApplyMaskParameters窗口中将MaskValue设为0，这样可将所有掩掉的像元值修改为0。,实验一植被覆盖度的遥感反演,10,（3）然后类似操作将NDVI值大于0.425的像元植被覆盖度值修改为1，设为1。最终得到一个单波段的植被覆盖度图像文件，其像元值表示这个像元内的平均植被覆盖度。（4）对上述求取的植被覆盖度进行假彩色密度分割。选择Tools-ColorMapping-DensitySlice划分标准：裸地：60%,实验一植被覆盖度的遥感反演,11,4、完成实习报告将所做工作加以总结