5专题：基于遥感的自然生态环境监测
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 各个参评因子数据经过归一化化后是一组反映其属性特征的数值 ，其值介于1~1 0 之间。
2.4 生态因子归一化（二、植被覆盖度）
• 植被覆盖度 • 根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的
覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
专题一：基于遥感的自然 生态环境监测
专题背景
• 随着社会的不断发展，人们对自然生态环境质量的重视程度逐渐 提高。本专题介绍应用遥感技术进行自然生态环境的评价。
专题概述
• 专题中应用10米的spot和TM融合影像，提取相关生态因子，应用 较成熟的自然生态环境评价模型完成整个自然生态环境评价流程 。
优 良
中
差
综 合 评 价 说明
指数
9~10
自然生态环境基本未受到破坏，生态结构合理、
稳定、生态系统自身功能和自我恢复能力很强。
6~9
自然生态环境基本未受到破坏，生态结构比较合
坡 度 值 <3 3-8 8-13 13-18 18-23 23-28 28-33 33-38 38-43 >43 （度）
编码值 10 9 8 7
6
5
4
3
2
1
2.4 生态因子归一化
• 确定好归一化对照表后，利用ENVI下 的密度分割工具进行归一化处理
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
TM-SPOT融 合影像
大气校正
DEM数据ห้องสมุดไป่ตู้
坡度计算
植被盖度计算 土壤指数计算
自然生态因子归一化
生态环境评价
指数评价法 自然生态环境评价图
归一化模型 确定评价方法
流程说明
• 专题数据 - 已经过基本预处理的TM-SPOT融合影像和DEM数据
• 生态因子选取 - 对经过基本预处理的数据进行快速大气校正 - 本专题选取植被、土壤、地形三个最基本的要素作为评价区 域自然生态环境的生态因子 - 以“植被盖度”和“土壤指数”作为植被和土壤的生态因子 ，“坡度”作为地形因子。统一将这些生态因子进行归一化 处理
• 专题涉及植被覆盖度计算、地形因子提取等内容 • 所用功能模块
- 除了使用ENVI主模块功能外 - 还需要用到大气校正扩展模块中的快速大气校正工具（QUAC
）
• 说明：本专题由于数据的原因，最终结果精度不一定很高。旨在 学习生态环境监测的流程及ENVI相关工具的应用。
处理流程
数据获取与处理 生态因子生成
3
4
5
6
7
8
9
10
码
值
2.4 生态因子归一化（四、地形因子）
• 地形因子 • 坡度对水土流失影响最大。一般情况下，侵蚀量和坡度成正相关
，将工程区划分10级坡度类型，按坡度越低越有利于土地资源利 用的原则，较低的坡度区赋予较高分值。
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
分割区间文件存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\*.dsr 结果文件存放在：15-自然生态环境监测\*-10.img
3、生态环境评价
3 生态环境评价
• 本专题选择的评价模型是指数法与综合指数法：
- E=W1 *Sv+W2 *Ss +W3 *St
- W1=0.7，W2=0.2，W3=0.1
评价等级
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\土壤指数.img
2.3 坡度生成
• 地形模型计算
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\坡度.img
2.4 生态因子归一化(一、概述)
• 评价因子生成之后，直接用它们去进行评价是比较困难的，因为 各指标项的量纲不一致， 所以没有可比性。
• 各指标的量化分值依其对生态环境质量的贡献程度， 采用统一 顺序原则， 即按照它们对生态环境正向影响的大小，从高到低 分为若干级，对环境质量贡献越大，编码值越大，反之则编码值 越小。
• 自然生态环境评价方法 - 本专题选择的是指数法与综合指数法
进入专题
• 数据： - 15-自然生态环境监测
1、大气校正
大气校正
• 这个过程使用ENVI中的快速大气校正工具完成，这个工具的大气 校正结果一般是基于物理模型精度的±15%。
• 数据：9-监督分类\ sub-TM-Spot-GS.img
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
指 -3325~ -1800~ -900~ -500~ -300~ -100~0 0~100 100~300 300~500 500-
数 -1800 -900 -500 -300 -100
1323
值
编1
2
2、生态因子生成
2.1 植被盖度生成
• 植被覆盖度是根据前人研究的NDVI估算模型： - FC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)
- 其中NDVI是归一化指标指数，NDVImax表示区域最大NDVI值，NDVImin表 示区域最小的NDVI值。
- 由于图像中不可避免的存在着噪声，NDVImax和NDVImin并不一定是最大 NDVI值和最小的NDVI值，可以根据直方图分别取两头“拐点处”的值。
覆盖率 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-
%
100
编码值 1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.4 生态因子归一化（三、土壤指数）
• 土壤指数 • 土壤的组成与土壤侵蚀等现象息息相关，这里采用的是裸土植被
指数作为土壤因子，同样将裸土植被指数值划分为10级，如果质 量越好编码值越大。
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\植被覆盖度.img
2.2 土壤指数生成
• 土壤指数同样采用前人研究的模型裸土植被指数（GRABS）（杨 存建，刘纪远，2002）：
- GRABS = VI-0. 09178 BI+ 5. 58959。
- VI和BI分别为穗帽变换的绿度指数和土壤亮度指数。BI和VI指数可分别用 来评价裸土和植被的行为，VI指数与不同植被覆盖有较大的相关性，土壤 亮度对植被指数有相当大的影响，裸土信息变化的主要部分是由它们的亮 度造成的，故由 BI和 VI线性组合形成的裸土植被指数能很好地反映土壤 的裸露情况
2.4 生态因子归一化（二、植被覆盖度）
• 植被覆盖度 • 根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的
覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
专题一：基于遥感的自然 生态环境监测
专题背景
• 随着社会的不断发展，人们对自然生态环境质量的重视程度逐渐 提高。本专题介绍应用遥感技术进行自然生态环境的评价。
专题概述
• 专题中应用10米的spot和TM融合影像，提取相关生态因子，应用 较成熟的自然生态环境评价模型完成整个自然生态环境评价流程 。
优 良
中
差
综 合 评 价 说明
指数
9~10
自然生态环境基本未受到破坏，生态结构合理、
稳定、生态系统自身功能和自我恢复能力很强。
6~9
自然生态环境基本未受到破坏，生态结构比较合
坡 度 值 <3 3-8 8-13 13-18 18-23 23-28 28-33 33-38 38-43 >43 （度）
编码值 10 9 8 7
6
5
4
3
2
1
2.4 生态因子归一化
• 确定好归一化对照表后，利用ENVI下 的密度分割工具进行归一化处理
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
TM-SPOT融 合影像
大气校正
DEM数据ห้องสมุดไป่ตู้
坡度计算
植被盖度计算 土壤指数计算
自然生态因子归一化
生态环境评价
指数评价法 自然生态环境评价图
归一化模型 确定评价方法
流程说明
• 专题数据 - 已经过基本预处理的TM-SPOT融合影像和DEM数据
• 生态因子选取 - 对经过基本预处理的数据进行快速大气校正 - 本专题选取植被、土壤、地形三个最基本的要素作为评价区 域自然生态环境的生态因子 - 以“植被盖度”和“土壤指数”作为植被和土壤的生态因子 ，“坡度”作为地形因子。统一将这些生态因子进行归一化 处理
• 专题涉及植被覆盖度计算、地形因子提取等内容 • 所用功能模块
- 除了使用ENVI主模块功能外 - 还需要用到大气校正扩展模块中的快速大气校正工具（QUAC
）
• 说明：本专题由于数据的原因，最终结果精度不一定很高。旨在 学习生态环境监测的流程及ENVI相关工具的应用。
处理流程
数据获取与处理 生态因子生成
3
4
5
6
7
8
9
10
码
值
2.4 生态因子归一化（四、地形因子）
• 地形因子 • 坡度对水土流失影响最大。一般情况下，侵蚀量和坡度成正相关
，将工程区划分10级坡度类型，按坡度越低越有利于土地资源利 用的原则，较低的坡度区赋予较高分值。
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
分割区间文件存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\*.dsr 结果文件存放在：15-自然生态环境监测\*-10.img
3、生态环境评价
3 生态环境评价
• 本专题选择的评价模型是指数法与综合指数法：
- E=W1 *Sv+W2 *Ss +W3 *St
- W1=0.7，W2=0.2，W3=0.1
评价等级
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\土壤指数.img
2.3 坡度生成
• 地形模型计算
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\坡度.img
2.4 生态因子归一化(一、概述)
• 评价因子生成之后，直接用它们去进行评价是比较困难的，因为 各指标项的量纲不一致， 所以没有可比性。
• 各指标的量化分值依其对生态环境质量的贡献程度， 采用统一 顺序原则， 即按照它们对生态环境正向影响的大小，从高到低 分为若干级，对环境质量贡献越大，编码值越大，反之则编码值 越小。
• 自然生态环境评价方法 - 本专题选择的是指数法与综合指数法
进入专题
• 数据： - 15-自然生态环境监测
1、大气校正
大气校正
• 这个过程使用ENVI中的快速大气校正工具完成，这个工具的大气 校正结果一般是基于物理模型精度的±15%。
• 数据：9-监督分类\ sub-TM-Spot-GS.img
根据实际情况， 植被对生态环境质量的贡献程度，依据植被的覆盖度分为10级，覆盖度越大编码值越大。
指 -3325~ -1800~ -900~ -500~ -300~ -100~0 0~100 100~300 300~500 500-
数 -1800 -900 -500 -300 -100
1323
值
编1
2
2、生态因子生成
2.1 植被盖度生成
• 植被覆盖度是根据前人研究的NDVI估算模型： - FC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)
- 其中NDVI是归一化指标指数，NDVImax表示区域最大NDVI值，NDVImin表 示区域最小的NDVI值。
- 由于图像中不可避免的存在着噪声，NDVImax和NDVImin并不一定是最大 NDVI值和最小的NDVI值，可以根据直方图分别取两头“拐点处”的值。
覆盖率 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-
%
100
编码值 1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.4 生态因子归一化（三、土壤指数）
• 土壤指数 • 土壤的组成与土壤侵蚀等现象息息相关，这里采用的是裸土植被
指数作为土壤因子，同样将裸土植被指数值划分为10级，如果质 量越好编码值越大。
结果存放在：15-自然生态环境监测\中间结果\植被覆盖度.img
2.2 土壤指数生成
• 土壤指数同样采用前人研究的模型裸土植被指数（GRABS）（杨 存建，刘纪远，2002）：
- GRABS = VI-0. 09178 BI+ 5. 58959。
- VI和BI分别为穗帽变换的绿度指数和土壤亮度指数。BI和VI指数可分别用 来评价裸土和植被的行为，VI指数与不同植被覆盖有较大的相关性，土壤 亮度对植被指数有相当大的影响，裸土信息变化的主要部分是由它们的亮 度造成的，故由 BI和 VI线性组合形成的裸土植被指数能很好地反映土壤 的裸露情况