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遥感卫星影像计算植被覆盖度(FVC)

植被覆盖度(FVC)

遥感技术在环境研究中有着广泛的应用,从遥感卫星数据的获取到植被覆盖度空间分布图的生成,涉及多个步骤。首先,需要获取遥感数据,包括可见光、红外和其他波段的图像;接着对影像数据进行分析,包括数据预处理,以确保数据的准确性和一致性,进而对特定区域的植被进行提取分析,计算归一化植被指数(NDVI)栅格;然后,计算归一化植被指数(NDVI),作为评估植被健康和覆盖度的重要指标;第四步,利用NDVI建立其与植被覆盖度(FVC)之间的关系,从而估算植被覆盖度;最后,利用估算的植被

覆盖度数据制作植被覆盖度的空间分布图,借助GIS软件生成可视化图像,展示不同区域植被覆盖度的变化情况。

本次研究通过利用归一化植被指数(NDVI),采用像元二分模型来近似估算植被覆盖度,进一步分析植被的动态变化,揭示植被恢复和退化的趋势,为生态保护提供科学依据。归一化植被指数NDVI像元二分模型是一种应用广泛的简单混合像元分解模型,其NDVI计算公式如下:

其中,NIR为近红外波段反射率,R为红光波段反射率。

基于NDVI的像元二分模型假定像元由裸地和有植被覆盖地两部分组成,植被覆盖度即为绿色植被部分在像元面积中所占的比例。由于NDVI是通过遥感传感器接收到的地物光谱信息推算得来的,它能够反映地表覆盖的状况,因此像元 NDVI 值可以表达为由裸土部分贡献的光谱信息(NDVIsoil)和绿色植被部分贡献的光谱信息(NDVIveg)的加权组合。利用 NDVI 像元二分模型估算植被覆盖度(FVC)的公式如下:

其中,NDVI为像元的归一化植被指数值,NDVIsoil为裸土NDVI值,NDVIveg为完全植被覆盖地的NDVI值。

理论上,NDVIveg应为纯植被像元的NDVI值,通常接近1;而NDVIsoil为纯裸土像元的NDVI值,通常接近0。但在实际应用中,由于受到气候、温度、地形等多种因素的影响,NDVIsoil和NDVIveg会在空间上存在变化。因此,需要在给定的置信区间内选取合理的最大值和最小值。通常,植被指数像元值主要集中在5%到95%之间,研究中设定模型置信水平为95%,通过反复对比分析来确定NDVIsoil和NDVIveg的数值,从而计算植被覆盖度的分布情况。

通过ENVI软件的统计分析,可以得到累计像元值中5%处和95%处的值,分别作为裸土值和完全植被覆盖值。由于这些值不是绝对的极值,在使用像元二分模型计算得到的植被覆盖度中,若出现小于0或大于1的情况,这些理论上不存在的值需要进行调整,将小于0的值设定为0,将大于1的值设定为1。这样处理后,得到的植被覆盖度更加合理且符合实际情况。返回搜狐,查看更多

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