基于遥感的四面山林区植被覆盖度动态监测.pdfVIP

78 人 民 长 江 影像光谱响应与植被覆盖情况之间的关系。由于分辨 及太阳高度角等因素的影响，本研究选用美国陆地资 率的原因，遥感影像一个像元里可能包含多种地物的 源卫星 Landsat5上 TM(ThematicMapper)传感器拍摄 光谱信息，即在大多数情况下，该像元获得的信息并不 的 1995年5月7日、2001年 7月 10日以及2007年5 只含有单一地物光谱信息。像元分解模型就是将这些 月8日3期的遥感影像 (分辨率为 30m，下载 自美国 信息分解 ，表示成多种物质。像元二分模型将单个像 国家地质调查局地球观测与科学 中心 http：／／earthex— 元的信息分为植被与土壤两部分 ，而传感器上像元所 plorer．usgs．gov／)作为计算植被覆盖度分析数据。 观测到的信息总计为 s，其 中植被部分所 占信息量计 三景影像拍摄月份前后相距不久 ，减小 了因季节 为S 土壤部分计为 S，则有 等原 因造成的植被覆盖度差异 ；影像拍摄时四面 山林 S=S +S (1) 区植被长势 良好 ，能代表当地的植被覆盖水平 ，数据满 由植被覆盖度定义可知 ，该像元 中植被部分所 占 足分析要求。将三景 TM影像分别进行去云、去云影 比例即为植被覆盖度 ，相应地 ，土壤覆盖度则为 1一 及辐射定标处理 ，用 MODTRAN4模 型进行 FLAASH ， 则像元二分模型可 以表示成 大气校正，最后利用1：50000地形 图对影像进行几何 S： ×S +(1一 )×S (2) 校正 ，针对 四面山森林 管理委员会所辖林 区地理范 归一化植被指数 (NDVI)定义为近红外波段 (0．7 围 ，对 3期影像进行裁剪，得到研究区遥感影像。 ～ 1．1txm)与红光波段(0．4～0．7m)DN值或经辐射 定标后的反射率值 (P)之差和这两个波段 DN值或经 4 结果分析 辐射定标后的反射率值之和的比值 ，即 4．1 三景影像 NDVI值计算及变化分析 彻彻 ww =丽 ((33)) 利用式 (4)对经过辐射定标后 的影像数据进行波 段运算，得出三景遥感影像对应的NDVI值分布 图，在 NDVI： f4) pⅣ +P， ENVI软件 中使用 Basictools_÷Statistics Compute 一 般情况下，NDVI取值范围为 (一1，1)。由于影 Statistic命令对三景影像进行 NDVI值的相关统计 ，结 像裁剪等原因，影像边缘可能出现异常值，使少量计算 果见表 1。 的NDVI值大于 1。如果这类值数量较少，可以忽略不 表 1 三景影像 NDVI统计值 计。在植被遥感研究中，NDVI应用较广泛，一是 由于 它和 LAI、绿色生物量 、植被覆盖度 、光合作用等植被 参数有关 ；二是由于 NDVI可以部分消除太 阳高度角 、 卫星观测角 、地形 、云以及阴影等不利因素的影响。由 注 ：总像元数均为 296151个；带 $号处 NDVI值 大 于 1，但 大 于 】的像 像元二分模型可知 ，设某一像元所观测到 的总信息量 元数量很少 ，为异常值 ，不影响后续处理。下 同。 为NDVI，则公式 (2)中．s对应 的信息量为 NDVlv，S 林区内各分区NDVI值统计结果见表2。 对应的信息量为