内容发布更新时间 : 2024/12/22 13:39:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

芝罘区植被覆盖度的遥感估算

研究目的：

根据landsat5号行数据，计算出归一化植被指数NDVI来估算烟台芝罘区植被覆盖度，研究芝罘区地表植被覆盖状况。

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。对于同一幅图象，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

? 目前已经发展了很多利用遥感测量植被覆盖度的方法，较为实用

的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI。下面是李苗苗等在像元二分模型的基础上研究的模型： VFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) （1） 其中, NDVIsoil 为完全是裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，NDVIveg 则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI值。两个值的计算公式为：

NDVIsoil=（VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax）/( VFCmax- VFCmin) （2）

NDVIveg=（(1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin）/( VFCmax- VFCmin) （3）

利用这个模型计算植被覆盖度的关键是计算NDVIsoil和NDVIveg。这里有两种假设：

1） 当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%。 公式（1）可变为：

VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) （4） NDVImax 和NDVImin分别为区域内最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪声，NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范围内的最大值与最小值，置信度的取值主要根据图像实际情况来定。 2） 当区域内不能近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%

当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值作为VFCmax和 VFCmin，这两个实测数据对应图像的NDVI作为NDVImax 和NDVImin。

当没有实测数据的情况下，取一定置信度范围内的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根据经验估算。 ? 植被覆盖度分级标准 裸地 <10% 低覆盖 10%-30% 中低覆盖 30%-45% 中覆盖 45%-60% 高覆盖 >60%

实现流程：

? 数据准备

? Landsat 5 行列号为119 34 烟威地区遥感影像 ? 烟台芝罘区矢量图 ? 数据预处理

? 辐射定标