实验课1-定量遥感--植被覆盖度反演.pptxVIP

实验一 植被覆盖度的遥感反演;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。 ;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(Gutman et al. , 1998, Zeng et al. ,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(Xiao and Moody,2005) 。 像元二分模型因其形式简单而被广泛应用。;一、实习目的 根据Landsat TM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。;三、实习仪器与数据 （1）Landsat 8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/ / 数据源请从（1）和（2）中任意选择一个。 ;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。;(二) 植被覆盖度的计算 1、计算NDVI 2、确定NDVIv和NDVI0值 在 Availabel Bands List 窗口中右键点击NDVI 数据，在弹出的右键菜单中选择Quick Stats，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。;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-Basic Tools-Band Math，在公式输入栏中输入进行计算. 请回顾ENVI中公式的写法 ;3、计算植被覆盖度 方法二：(两种方法都要做) （1）主菜单Basic Tools Band Math，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。 ;（2）主菜单Basic Tools Masking Build Mask，在掩膜定义窗口中设置掩膜生成条件为NDVI NDVI0，生成掩膜，该掩膜保留所有NDVI值大于NDVIv的像元。然后Apply Mask，将掩膜应用于计算得到的植被覆盖度数据，注意在Apply MaskParameters窗口中将Mask Value设为0，这样可将所有掩掉的像元值修改为0。 ;（3）然后类