204-应用专题基于遥感的草原与沙漠化监测

应用专题四：基于遥感的草原与沙漠化监测,技术支持邮箱：ENVI-IDL技术支持热线：400-819-2881-5官方技术博客：官方技术qq群：853413233,1、专题背景,专题背景,浑善达克地区位于内蒙古草原锡林郭勒高原中部。近年来频频发生在京津地区的沙尘暴与该地区生态环境恶化相关。据统计，京津地区沙尘暴70%的沙源来自于这个区域。,通过对该区域植被覆盖度的定量反演，植被覆盖的变化检测，可以实现草原植被的高频率、大范围、高实时的变化监测。,专题概述,本专题将介绍利用环境小卫星CCD-1A图像反演植被覆盖图的完整流程。专题涉及内容：环境小卫星的数据读取辐射定标、图像配准、大气校正植被反演、植被覆盖变化监测使用模块和工具：ENVI主模块FLAASH大气校正扩展模块IDL开发的环境小卫星数据读取补丁波段运算模块,处理流程,数据预处理,植被覆盖度反演,植被覆盖变化监测,流程说明,根据环境小卫星CCD数据特点及草原植被变化监测的要求，采用以下处理流程：,数据获取说明,环境小卫星CCD-1B数据，在环保部卫星环境应用中心免费下载获取，环境小卫星CCD数据下载地址：TM数据下载地址为：/大气校正用到的环境小卫星数据波谱响应函数下载地址：,进入专题,数据：“204-专题：基于遥感的草原与沙漠化监测”,2、数据预处理,图像预处理流程,2.1数据读取和定标,通过AppStore安装中国国产卫星支持工具数据读取：主菜单-File-OpenAs-ChinaSatellites-HJ-1A1B,2.2工程区裁剪&辐射定标,辐射定标得到radiance图像为减少数据量，进行研究区矩形范围的辐射定标,2.3图像配准,做变化监测，两个时相的数据必须互相配准,2.4大气校正概述,获得地物真实的光谱信息是遥感反演的前提，大气校正可消除大气影响，还原地物的真实信息，是定量遥感数据预处理中必不可少的环节。,2.4大气校正FLAASH大气校正,数据准备FLAASH对图像文件有以下几个要求：数据是经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（W）/（cm2*nm*sr）。数据带有中心波长（wavelenth）值，如果是高光谱还必须有波段宽度（FWHM）,这两个参数都可以通过编辑头文件信息输入（EditHeader）。数据类型支持四种数据类型：浮点型（floating）、长整型(longinteger)、整型（integer）和无符号整型(unsignedint)。数据存储类型：ENVI标准栅格格式文件，且是BIP或者BIL。波谱范围：4002500nm,2.4大气校正FLAASH大气校正,基本参数设置,2.4大气校正FLAASH大气校正,多光谱参数设置单击MultispectralSetting按钮，在FilterFunctionFile导入光谱响应曲线“环境1A星CCD2光谱响应.sli”，单击OK；,2.4大气校正FLAASH大气校正,高级参数设置,2.4大气校正结果检验,结果检验大气校正前后典型地物（植被）光谱曲线对比,2.5裁剪浑善达克地区,预处理的最后一步是用浑善达克区矢量数据对已经做过辐射定标、大气校正的HJ-CCD数据进行不规则裁剪矢量数据：“研究区.shp”,3、植被覆盖度反演,植被覆盖度反演,归一化植被指数计算应用被植被强吸收的红光波段（环境星第3波段）和被植被强反射的近红外波段（环境星第四波段）计算归一化植被指数。植被覆盖度计算FC=(NDVI-NDVIsoil)(NDVIveg-NDVIsoil),3.1归一化植被指数计算,打开/Spectral/Vegetation/NDVI工具,3.2植被覆盖度计算,波段运算打开工具箱/BandRatio/BandMath工具运算表达式：(b1gt0.7)*1+(b1lt0.)*0+(b1ge0andb1le0.7)*(b1-0.0)/(0.7-0.0)B1是NDVI,4、植被变化监测,植被覆盖度反演,波段运算,植被荒漠化监测,环境小卫星数据,4.1两图像植被覆盖区域提取,2009年植被覆盖度大于0.3的为植被覆盖区2006年土地利用分类图DN值=1、2、3为植被覆盖区,4.1两图像植被覆盖区域提取,2009年8月植被覆盖区b1gt0.3b1为20090811植被覆盖度图像，0.3为经验值2006年8月植被覆盖区b1ge1andb1le3b1为浑善达克2006年8月土地利用分类图,4.2变化区域计算,运算表达式：Fix(b1)-b2b1:2009年8月的植被覆盖区图像b2:2006年8月的植被覆盖区图像,2009年植被覆盖区,2006年植被覆盖区,植被变化区域,0未发生变化的区域-1植被荒漠化区域1植被增加区域,5、成果后处理及应用,类别统计,/Statistics/ComputeBandStatistics，利用研究区矢量文件制作掩膜，并统计研究区植被变换的类别所占百分比,研究区光学底图背景处理,File-SaveFileAs-ENVI，选择研究区矢量文件，自动计算背景值及将其透明显示：,植被变化区域制图,专题总结,本专题从原始的环境小卫星CCD-1A图像开始，反演植被覆盖图、并与前一时相的土地利用图进行差值比较