基于环境小卫星的草原荒漠化监测试验报告

1、基于环境小卫星的草原荒漠化监测实验报告姓名班级学号指导教师1 实验背景12 实验目的13 实验准备14 实验流程11 数据预处理1(1) 数据读取。1(2) 工程区裁剪2(3) 图像配准3(4) 大气校正4(5) 裁剪浑善达克区62 植被覆盖度反演模型建立7(1) 计算归一化植被指数7(2) 计算植被覆盖度83 植被变化监测9(1) 植被覆盖度提取9(2) 植被变化检测94 .后期处理14(1) 植被变化区域图的背景值处理。14(2) 植被变化区域制图15五实验总结16一.实验背景浑善达克地区位于内蒙古草原锡林郭勒高原中部，是亚洲草原荒漠化东部边缘地区的重要组成部分。该地区退化土地多为沙地，植

2、被稀少，特别是春季地表回暖解冻，地表裸露，多细沙土，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%勺沙源来自于这个区域。二.实验目的利用环境小卫星CCLS像，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。三.实验准备工具：ENVI5.0,环境小卫星的读取补丁。数据：浑善达克地区环境小卫星CC嗽据，带精确坐标的2006年该地区土地利用分类图，环境小卫星数据波谱响应函数。实验开始前，将环境小卫星的读取补丁安装在ENVI安装路径下的：“ITTIDLIDL80productsenvi48save_add”。

3、四.实验流程1 .数据预处理.数据读取。选择主菜单File>OpenExternalFile>HJ-1A/1BTools,在弹出的窗口中，选择CCD点击“InputFiles”，选择要加载的数据，点确定，点击Apply。图2影像数卷(2),工程区裁剪,选择主菜单BasicTools>RegionofInterest>ROITools,在弹出的窗口中选择File>SubsetdataviaROIs,在弹出的窗口中选择要裁剪的数据；,单击SpatialSubset按钮，选择Image,弹出Subsetbyimage对话框。在该对话框中，按鼠标左键拖动图像中的红色矩形框

4、确定裁剪区域，裁剪出包括浑善达克区域的部分图，单击OK,选择裁剪影像的保存路径及名称，单击OK,选择主菜单File>SaveFileAs>ENVIStandard,将刚才裁剪好的影像保存为ENVI标准的格式KesizeDataInputFile&SelectSpatialSub/tFb.1»二口QCF-HAA-aKJ1JLmirfl.t±Eai-TH5TiltiTLATCHYFAMQK纲L-L30RQI”乃,3jis-.6407sL4C33LByl-e)'1lucHiriALtTffTEwibrc-LQtSCir?4却irb.1hfullfne匕

5、ij匕jg/jj卜ih池5lt<mmdsra5稣5翻>1抬.lja«夕山川匕lyIn姆e0；蹲二智r>L4即图3影像裁剪图像配准.加载已有坐标的地图“浑善达克2006年8月土地利用分类图”，使其作为基准图，右击该图，选择使其在新窗口显示；.选择主菜单Map>Registration>SelectGCPs:ImagetoImage,在弹出的窗口中，BaseImage选择土地利用分类图，WarpImage选择影像地图,单击OK弹出GroundControlPointsSelection窗口；.添加控制点。在zoom窗口中，点击左下角的第三个按钮，打开击Add

6、Point,将其添加至控制点列表，这样满幅均匀选取一些点，并查看其残差，若残差小于1个像素，点击File>saveCoefficienttoASCII,保存控制点。同样，这一步也可以用以下操作代替：点击File>restoreGCPsfromASCII,导入控制点坐标;图4添加控制点E拉9工41店。口:”曲00,0笋土电1;工M3Q口占t皿i.图5选择配准图与基图在GroundControlPiontsSelection窗口中，选择Options,WarpFile(asimageMap),选择校正文件。在校正参数面板中，设置如图6,选择输出路径与文件名，单击OK.大气校正图6设置校

7、正参数.制作波谱曲线1)选择主菜单Window>StartNewPlotWindow,打开ENVIPlotWindow面板,在波普绘制窗口中，选择导入“681_HJ1ACCD2.txt"文本文彳单击OK2）在弹出的InputASCIIFile中，自动将第一列作为X轴，后四列作为Y轴，波长选择Nanometers,单击OK3）在绘制窗口出现了四条不同颜色的曲线，选择Edit>DataParameters,编辑每条线的名字为b1,b2,b3,b4,便于区分；图7波普曲线及编辑波普曲线名称4）选择File>SavePlotAs>SpectralLibrary,在Ou

8、tputPlotstoSpectralLibrary面板中，单击SelectAllItems,单击OK5）在OutputSpectralLibrary面板中，输出曲线相关参数设置如图10,选择保存曲线为波普库文件：HJ_1A_CCD定谱响应.sli图8选择要输出的波谱曲线图9设置参数.FLAASH气校正数据准备。选择主菜单BasicTools>ConvertData,选择已经过定标和配准的数据，在ConvertFileParameters中，转换后的格式选择“BIL”，单击OK设置参数进行FLAASH：气校正：1）主菜单Spectral>FLAASH,打开FLAASH：气校正模块；

9、2）点击InputRadinceImage,选择转换过格式的数据，在RadianceScaleFactor窗口中选择Usesinglescalefactoforallbands,在singlescalefacto处填写10,点击OK3）设置输出文件及路径设置，气模型设置，文件名路径及参数设置如图10;Profile4）单击MultispectralFilterFunctionFile面板中导入之前做好的波普响应曲线，单击OK5）单击高级设置，设置TileSize为100MB然后在大气校正模块中，单击Apply;6）大气校正完成后，对比校正前后图像中植被光谱曲线，得到校正前图像,校正后图像。#1

10、Scroll(0,0245.一口FLAASHAtmospheric0口巳匚11口ModelInputParametersSettingFile-EditOpticPol_Fi.jnrrinnHelpFileEditOptionsPlct_FunciioinHelp(5).裁男浑善龄队正在image窗口选择OverlayVectors,在打开的面板中添加hunshandake.evf文Trj(iiIIEeJJ.IfiE.ceC：iLll5eirs'Tei.-/i!iJoi7crnt=.ts'EHKlHiLTGiscen;LigQvip.iL3kli町it5G*匹LCU34iaWf

11、liyi1slc-4waMs建洲即。电i*1加上“卜闵马通闻人_初克丁干i领(ktpurTifMtOfy70trFLk'5KTil*SC：tUseTsfeLyi'Jlpc'.rienia'ifHYIKKsrGLaezVl-n.tr'ntfe#T3S1片I切hrssltricMW。liatw*俳44MMtlMlTM钻Kttribal+IfjiwtrdKtrrid.取丁足A*id'ii-匚4tHiH«l>Mlkx”匚UhIS«L；iLji<La3鸵-E”Lm电Pnofilu0.6G,7噌口,三leigt卜200C1ti

12、OUWOQD.b,WoveSfacncC«KitsrLc好匚如力口C>CTS寸".NKNOWN-M1HLgkttls.t4占邛wLI*wL1t或:|ta.B3|5mzorGeri用口F匕小tTind西T她NT5S：LatIL5犯I?54Grn-jzul灶门而皿kh)i=归±1-cdFii立GO30WO13,l3X'4Jk&rCauiiXL氏1tipilktno学IzdtillVi"zibiJityl.tm)如口ParametersMaskPixels输出路径及.在AvailableVectorslist面板中选择矢量文件，将其叠加在

13、影像上； .在AvailableVectorslist面板中，选择File>ExportLayerstoROI,在SelectDataFiletoAssociatewithnewROI图13叠用喇|即选择FLAASHK正过后的影像，单击OK在ExportLayerstoROI中，选择ConvertallrecordsofanEVFlayertooneROI,单击OK将矢量转化为一个ROI; .在图像窗口中，选择Overlay>RegionofInterest,打开ROI面板，选择FileSubsetDataviaROIs,在该面板中选择FLAAS版正过后的影像，单击OK .在Spe

14、cialSubsetviaROI中选择浑善达克地区的ROI,outsideofROI选择YES设置文件名，单击OK2 .植被覆盖度反演模型建立(1) .计算归一化植被指数.选择主菜单Transform>NDVI,打开NDVI模块，选择上一步裁剪得到的结果图；.在弹出的参数设置窗体中进行如下图设置,NDVICalculationParametersInputFilsTyp*L*ndsitTHv图15即叮E皿ds：NearIR4OutputResulttoFilfiC_MemoryEnt«rOutputFil«nun«Cho©£*|Icmpr

15、tssfc：U*ersVvfeiyiDccunenteENVIExereiseTempMJOutputDataTypeFloatingP&iTitVOKQu电ueCait士电1(2) .计算植被覆盖度利用ENVI主菜单基本工具中的波段运算工具，输入公式:(b1gt0.7)*1+(b1lt0.)*0+(b1ge0andblle0.7)*(b1-0.0)/(0.7-0.0)16BandMath.在弹出的新窗口中，选择b1为NDVI图像，设置输出文件路径，点击OK图17植被覆盖度结果图3,植被变化监测(1).植被覆盖度提取,2009年8月植被覆盖区提取利用ENVI主菜单中BasicTool-

16、>Bandmath,输入公式：(b1le0.3)*0+(b1gt0.3)*1,设置bl为上一步的结果图，设置输出路径点击OK,2006年8月植被覆盖区提取。,b1选择“浑善达克2006利用ENVI主菜单中BasicTool->Bandmath,输入公式:(b1ge1andb1le3)*1+(b1It1)*0+(b1gt3)*0年8月土地利用分类图,img"，设置输出文件路径，单击OK(2).植被费能09HB被覆盖区图192006年植被覆盖区利用ENVI主采单中BasicTool->Bandmath,输入公式：b1-b2b1:选择2009_8_植被覆盖度区.imgb2

17、:2006_8_植被覆盖度区.img选择文件保存名“浑善达克植被覆盖变化2006-2009.img”和路径，单击OK得到浑善达克2006年到2009年植被覆盖变化的区域图像。图202006年至09200年植被变化图4.后期处理(1).植被变化区域图的背景值处理。选择主菜单BasicTool>Masking>Applymask,选择2006_2009_8被变化.img,单击SelectMaskBand,选择掩膜图像，单击OK图21掩模在ApplyMaskParameters面板，设置掩膜值为5,设置输出路径与文件名,单击OK图22设置掩模后的结果图(2),植被变化区域制图.对上一步得到的结果图像进行密度切分。选择Image菜单栏Overlay>DensitySlice,在弹出的窗口中选择上一步进行掩模处理过的结果图像，点击OK,在新弹出的窗口中按照下图进行设置，设置好后可点击Apply查看结果;图23密度切分.在DenstySlice,选择File>