(完整版)像元二分模型

1、ENVI 下植被覆盖度的遥感估算 植被覆盖度是指植被(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。容易与 植被覆盖度混淆的概念是植被盖度，植被盖度是指植被冠层或叶面在地面的垂直投影面积占植被区总面积 的比例。两个概念主要区别就是分母不一样。植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水土保持、气 候等方面。 植被覆盖度的测量可分为地面测量和遥感估算两种方法。 地面测量常用于田间尺度，遥感估算常用 于区域尺度。 估算模型 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

2、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

3、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

4、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。 实现流程 下面我们以“当区域内可以近似取 VFCmax=100% VFCmin=O%情况下，以及整个影像中 NDVIsoil 和NDVIveg取固定值， 介绍在 ENVI 中实现植被覆盖度的计算方法。 使用的数据是经过几何校正、大气校正的 TM影像。 选择 Transform-NDVI，利用 TM影像计算 NDVI。 (2) 选择 Basic

5、Tools-Statistics -Compute Statistics ，在文件选择对话框中，利用研究区地区的矢量 数据生成的 ROI建立一个掩膜文件。 选择统计文件及掩膜文件ompute Stati sties In put File r 一 r Compute StJtistic Parameters 计算统计参数 (3) 得到研究区的统计结果。在统计结果中，最后一列表示对应 NDVI 值的累积概率分布。我们分别取 累积概率为 5%和 90%的 NDVI值作为 NDVImin 和 NDVImax。这里得到： NDVImax=0.522991 NDVImin=0.031766 彷 SUti

6、stics Results： NDVUmg LjJ=LS File Options SeltcL Tlot r 匚“战 Plot Select Stat T -0 053373 18629 201141 0.1024 1.1055 * -0 046B30 22636 223629 0.1247 1.2301 -0 040280 29023 252852 0.159S 1.3897 -0 033730 32024 26467& 0.1760 1.5657 -0 027181 45770 33D654 0.251S 1.8172 -0 020631 38732 36344S 0.2132 2.03

7、04 -0 014081 70275 439721 0.3362 2.4167 007632 4195 44390& 0.0230 2.4397 0009B2 104J25 543331 0.5739 3.0136 0 QQ556S 78633 626964 0.4322 3.4457 0 012117 54289 &Q1253 0.29Q4 3.7341 C 013667 31334 762637 0.4473 4.1514 0 025217 75E33 B39170 0.4151 4.&065 C 031766 32803 920973 0551 -i-1-l C 038316 36563

8、 1007536 0.475? 5.5373 CL 044B6& 93S36 L091372 0.4G09 E.99 盯 C 05141& 93414 1LS4786 0.5134 6.5115 CL 057965 89005 1273791 0.4992 7.0007 C 0&451E 9&e?e 13707&9 0.5330 7.5336 CL 071064 105010 1475779 0.5771 6.1108 0 07?6U 98020 1573799 0.538? 8.6495 -f CL OB4LG4 96571 166037D 0.47EB 9.1263 . 统计结果 （4）

9、根据公式（4）,我们可以将整个地区分为三个部分： 当 NDVI小于 0.031766, VFC取值为 0; NDVI 大于 0.522991, VFC取值为 1;介于两者之间的像元使用公式 （4）计算。利用 ENVI主菜单-Basic Tools-Band Math，在公式输入栏中输入：(b1 It 0.031766)*0+(b1 gt 0.522991)*1+(b1 ge 0.031766 and bl le 0.522991)* (b1-0.031766)/ (0.522991-0.031766) b1:选择 NDVI图像 (5) 得到一个单波段的植被覆盖度图像文件， 像元值表示这个像元内的平均植被覆盖度。 在 Display 显示 (6) 选择 Tools-Color Mapping-Densi