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覆蓋度的測量方法

發布時間:2025-08-13 13:01:16

① ENVI下植被覆蓋度的遙感估算

植被覆蓋度是植被在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比。與之混淆的概念是植被蓋度,後者指的是植被冠層或葉面在地面的垂直投影面積占植被區總面積的比例。在植被變化、生態環境研究、水土保持、氣候等領域中,植被覆蓋度的測量尤為重要。

植被覆蓋度的測量通常分為地面測量和遙感估算兩種方法。地面測量適用於田間尺度,而遙感估算則適用於更大區域尺度。目前,利用遙感測量植被覆蓋度的方法已經得到了廣泛發展,其中最常用的實用方法是基於植被指數近似估算植被覆蓋度。常用的植被指數是歸一化差異植被指數(NDVI)。李苗苗等人提出的一個模型基於像素二分法,其公式如下:

VFC = (NDVI - NDVIsoil) / (NDVIveg - NDVIsoil)

其中,NDVIsoil表示完全裸土或無植被覆蓋區域的NDVI值,而NDVIveg則表示完全被植被覆蓋的像元的NDVI值,即純植被像元的NDVI值。計算NDVIsoil和NDVIveg的關鍵在於使用公式(2)和公式(3)。

在進行植被覆蓋度計算時,有兩種假設情況。第一種情況是,若區域內可以近似取VFCmax為100%,VFCmin為0%,則公式(1)變為:

VFC = (NDVI - NDVImin) / (NDVImax - NDVImin)

其中,NDVImax和NDVImin分別為區域內最大和最小的NDVI值。由於圖像不可避免存在雜訊,通常選擇一定置信度范圍內的最大值與最小值來計算NDVImax和NDVImin。

第二種情況是,若區域內不能近似取VFCmax為100%,VFCmin為0%,則需要根據實際情況使用實測數據中的植被覆蓋度最大值和最小值作為VFCmax和VFCmin,並對應選擇圖像中的NDVI值作為NDVImax和NDVImin。

實現流程主要包括以下幾個步驟。首先,選擇在ENVI中計算NDVI。接著,利用研究區地區的矢量數據生成的ROI建立掩膜文件,然後在統計文件中計算統計參數,得到研究區的統計結果。根據統計結果中對應NDVI值的累積概率分布,取累積概率為5%和90%的NDVI值作為NDVImin和NDVImax。

根據公式(4),將整個地區分為三個部分:當NDVI小於0.031766時,VFC取值為0;當NDVI大於0.522991時,VFC取值為1;當NDVI介於兩者之間時,使用公式(4)計算。最後,在ENVI中使用主菜單進行植被覆蓋度圖像的顯示和色彩映射處理,生成植被覆蓋度遙感估算結果。

怎麼從植被類型中獲取植被覆蓋度

目前,較為熟知的地 表實測方法有目估法、采樣法、儀器法、模型法。
1 目估法是根據經驗目估判別植被覆蓋度的方法,具體分為傳統目估法、相片目估法、橢圓目估法和網 格目估法。傳統目估法是在野外劃定一定區域,由經 驗判斷植被覆蓋度;相片目估法是多人根據同一野外 相片估算植被覆蓋度,然後計算其平均值;橢圓目估 法是在植被稀疏的情況下,把地表植物近似看成橢圓形,估 算樣地植被蓋度;網格目估法是將樣地劃分為若干網格,估算 各網格樣地的植被蓋度均值。總的來說,目估法簡單易行,但 估算精度受人為的影響比較大。
2 采樣法 采樣法是根據地面的實際測量計算植被覆蓋度的方法。 見的采樣法有樣點法和陰影法。樣點法是將一根根樣針在植被 中垂直放下,接觸到植物枝葉的樣針數占總樣針數的百分數即 為植被覆蓋度;陰影法是正午時將一根刻度尺放於地表,在平 行於行播作物行距方向,以一定距離向前移動,並讀取尺子上 陰影長度,總陰影長度占尺子總長度的百分數即為植被覆蓋度。 由此可見,采樣法的測量程序復雜、費時費力,受到的條件制 約多、效率不高,但是精度相對高。
3 儀器法 儀器法是利用感光感測器捕捉光通過植被冠層的情況,據 此計算植被的覆蓋度。該方法通常採用數碼相機作為感測器, 利用計算機的圖像處理軟體進行處理,因此較為經濟,測量效 率也高,而且測量結果有較高精度。 這使該方法成為目前地表 實測方法的主要方法。 White 等在對多種地表實測方法比較之 後,認為儀器法是較容易掌握,而且可以作為驗證遙感信息的 可靠方法。
4 模型法 模型法是對地面的實際測量數據進行分析,利用數理統計 的方法得到植被覆蓋度的時空分布規律,並對其進行分析,得 到相關經驗模型的測量方法,該方法只適用於某一特定的區域 與植被類型,不易推廣。

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