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覆盖度的测量方法

发布时间:2025-08-13 13:01:16

① ENVI下植被覆盖度的遥感估算

植被覆盖度是植被在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。与之混淆的概念是植被盖度,后者指的是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。在植被变化、生态环境研究、水土保持、气候等领域中,植被覆盖度的测量尤为重要。

植被覆盖度的测量通常分为地面测量和遥感估算两种方法。地面测量适用于田间尺度,而遥感估算则适用于更大区域尺度。目前,利用遥感测量植被覆盖度的方法已经得到了广泛发展,其中最常用的实用方法是基于植被指数近似估算植被覆盖度。常用的植被指数是归一化差异植被指数(NDVI)。李苗苗等人提出的一个模型基于像素二分法,其公式如下:

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

其中,NDVIsoil表示完全裸土或无植被覆盖区域的NDVI值,而NDVIveg则表示完全被植被覆盖的像元的NDVI值,即纯植被像元的NDVI值。计算NDVIsoil和NDVIveg的关键在于使用公式(2)和公式(3)。

在进行植被覆盖度计算时,有两种假设情况。第一种情况是,若区域内可以近似取VFCmax为100%,VFCmin为0%,则公式(1)变为:

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

其中,NDVImax和NDVImin分别为区域内最大和最小的NDVI值。由于图像不可避免存在噪声,通常选择一定置信度范围内的最大值与最小值来计算NDVImax和NDVImin。

第二种情况是,若区域内不能近似取VFCmax为100%,VFCmin为0%,则需要根据实际情况使用实测数据中的植被覆盖度最大值和最小值作为VFCmax和VFCmin,并对应选择图像中的NDVI值作为NDVImax和NDVImin。

实现流程主要包括以下几个步骤。首先,选择在ENVI中计算NDVI。接着,利用研究区地区的矢量数据生成的ROI建立掩膜文件,然后在统计文件中计算统计参数,得到研究区的统计结果。根据统计结果中对应NDVI值的累积概率分布,取累积概率为5%和90%的NDVI值作为NDVImin和NDVImax。

根据公式(4),将整个地区分为三个部分:当NDVI小于0.031766时,VFC取值为0;当NDVI大于0.522991时,VFC取值为1;当NDVI介于两者之间时,使用公式(4)计算。最后,在ENVI中使用主菜单进行植被覆盖度图像的显示和色彩映射处理,生成植被覆盖度遥感估算结果。

怎么从植被类型中获取植被覆盖度

目前,较为熟知的地 表实测方法有目估法、采样法、仪器法、模型法。
1 目估法是根据经验目估判别植被覆盖度的方法,具体分为传统目估法、相片目估法、椭圆目估法和网 格目估法。传统目估法是在野外划定一定区域,由经 验判断植被覆盖度;相片目估法是多人根据同一野外 相片估算植被覆盖度,然后计算其平均值;椭圆目估 法是在植被稀疏的情况下,把地表植物近似看成椭圆形,估 算样地植被盖度;网格目估法是将样地划分为若干网格,估算 各网格样地的植被盖度均值。总的来说,目估法简单易行,但 估算精度受人为的影响比较大。
2 采样法 采样法是根据地面的实际测量计算植被覆盖度的方法。 见的采样法有样点法和阴影法。样点法是将一根根样针在植被 中垂直放下,接触到植物枝叶的样针数占总样针数的百分数即 为植被覆盖度;阴影法是正午时将一根刻度尺放于地表,在平 行于行播作物行距方向,以一定距离向前移动,并读取尺子上 阴影长度,总阴影长度占尺子总长度的百分数即为植被覆盖度。 由此可见,采样法的测量程序复杂、费时费力,受到的条件制 约多、效率不高,但是精度相对高。
3 仪器法 仪器法是利用感光传感器捕捉光通过植被冠层的情况,据 此计算植被的覆盖度。该方法通常采用数码相机作为传感器, 利用计算机的图像处理软件进行处理,因此较为经济,测量效 率也高,而且测量结果有较高精度。 这使该方法成为目前地表 实测方法的主要方法。 White 等在对多种地表实测方法比较之 后,认为仪器法是较容易掌握,而且可以作为验证遥感信息的 可靠方法。
4 模型法 模型法是对地面的实际测量数据进行分析,利用数理统计 的方法得到植被覆盖度的时空分布规律,并对其进行分析,得 到相关经验模型的测量方法,该方法只适用于某一特定的区域 与植被类型,不易推广。

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