植被盖度监测
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集成：图像导入、格式转换和开窗剪切
5.3.2 植被盖度计算 主要内容
① 图像和相关参数的输入 ② 自动判断植被，计算植被盖度 ③ 中心投影系统误差纠正 ④ 结果图像滤波（众数滤波）
图中数字1、2、3等表示的窗口内像元的编号
集成：植被盖度自动计算，投影纠正，滤波等
植被盖度计算中
前6位为小流域名称，以3个汉字表示，如果只采用两个 汉字，需要在后面补2个“0” 。 观测日期：6位，年、月、日。 地块编号：2位。 相片序号：2位。
③ 及时上传数据：FTP；记录表；新命名数码图像。 ④ 年末整理上传该年度的温度降水数据：逐旬
16位规则命名图像文件－例
纸坊沟小流域，2010年5月14号对第8个地块 （草地类型）进行垂直照相，得到多张植被数码 图像（JPG），前4张图像重新命名结果： 纸坊沟1005140801.jpg 纸坊沟1005140802.jpg 纸坊沟1005140803.jpg 纸坊沟1005140804.jpg.
果园（苹果），地面实测
植被覆盖度（%）
80 60 40 20 0 04- 05- 05- 06- 07- 07- 08- 08- 09- 09- 10- 10- 11- 1127 13 31 17 02 18 03 19 03 18 08 23 07 24 日期（月-日）
0.7
，遥感监测
0.6 0.5 NOAA-NDVI 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 4 7 10 13 16 19 旬值 林地 22 25 28 31 34
⑥ 便携型植被覆盖度摄影仪的安装。 ⑦ 数码相机的设置：
设置相机驱动模式：遥控延迟 设置相机拍摄模式：自动拍摄 设置照相的分辨率：1024×768或近似。 设置相机焦距：最小焦距，35~38mm；37mm。
⑧ 垂直照相，填写相关信息： 高3m以内：垂直向下照相，2人操作
照相机距离地表高度。 遥控延迟照相，接收遥控信号闪烁指示后，人迅速离 开相机下方位置。 两个点位，各照相2次
典型小流域观测技术培训 ，武汉，
植被盖度季节分布监测
章文波
水利部水土保持监测中心 北京师范大学 2010年4月
主要内容
1. 背景和基本方案 2. 植被盖度动态监测的准备 3. 野外选择调查地块 4. 植被盖度季节分布监测的实施 5. 植被盖度的计算
1. 背景、意义
① 生物措施因子（B）
定义：一定植被覆盖条件下耕作农地上的土壤 流失量与同等条件下连续休闲对照裸地上的土 壤流失量之比。 水力侵蚀模型关键因子：植被；取值变化极大 植被盖度->B因子
① 地块的选择应该代表该流域主要土地利用 类型的生长状况
同时兼顾组织实施的方便性；
② 地块的植被覆盖均匀，面积尽量在 60×60m2 以上
（如果达不到可适当降低标准）；
③ 按土地利用类型的地块选择和数量分配
a) 代表性作物选择2种,每种作物2个地块； b) 人工草地、天然草地、人工林地、果园等 每种类型各选择2个地块； c) 如果设定的某种植被类型在本流域没有， 则可在占流域面积比例比较大的植被类型 上增添调查地块数量；
调查土地利用状况，流域土地利用类型
表2 小流域土地利用情况调查表
2.2 监测设备的准备
植被盖度季节分布监测的设备列表
2.3 监测设备的使用培训
便携型植被覆盖度摄影仪（专利号：ZL 2008 2 0114817.1）的使用； 手持GPS的熟悉和使用，各地根据设备 说明书熟悉或其它方式完成
便携型植被覆盖度摄影仪介绍
⑥ 确定全部地块的测量顺序。
地块布设表
作用：指示地块位置（位置描述，景观照 片） 整理：
输出纸质地块景观照片； 贴在A4纸上，填写对应的地块类型和编号 附在本表后面，装订成册
野外正式测量时，要求携带装订好的本 表。
4. 植被盖度季节分布监测的实施 4.1 监测规划
2010年开始共实施两年 植被盖度测量的时间
③ 测量植被最大高度，记录表填写结果
测量方法： 高2.5m以内植被：卷尺测量 高2.5以上植被：目估 随机测量6次 填写记录表：小流域名称、调查日期、地块编号、植被 类型、照相时间等信息。
④ 地块标识照相：地块标识即记录表，指示某地块相 片在卡中顺序位置。
⑤ 照相点位的选择：
地块中心 高3m以内：两个点位相距5～10m。 高3m以上：中间沿两条相互垂直的十字交叉线 选择5个点位，相邻点位相距2～5m（株行 距）。
申请专利
仪器特点
遥控拍摄：带遥控器的数码相机。
接收仪器，注意新照相机遥控器完好性 宾得相机A36:1200万像素；焦距37－111mm；2.5寸屏；光 学防抖；遥控器；4G卡；双电
拍摄高度：可调，最大高度可达6～7m ：
长杆采用的圆杆根数 三角支架的支腿长度与角度； 以及立柱长度等三个方面进行调节。
② 植被盖度季节分布标准曲线
地面抽样调查计算生物措施因子B的一个基础 遥感宏观调查中计算生物措施因子B的重要辅助
100 植被覆盖度（%） 80 60 40 20 0
耕地（玉米），地面实测
04- 05- 05- 06- 07- 07- 08- 08- 09- 09- 10- 10- 11- 1127 13 31 17 02 18 03 19 03 18 08 23 07 24 日期（月-日） 100
稳定性：增强
铝合金材质圆杆连接组成，轻巧有力； 牵拉线将长竿拉直蹦紧； 三角支架：3个可调支腿，踏板和支腿锲钉 。
3. 野外选择调查地块
正式测量前，确定野外地块类型、数量和位 置。 类型：小流域（样点）按农地、人工草地、 天然草地、人工林地、果园等5种类型。 数量：12个地块。
地块选择的具体方法
5. 植被盖度的计算
5.1 软件简介
便携型植被盖度摄影仪所的配套软件 计算机软件著作权登记号：2008SR12421 目的：对其获取的植被图像进行处理，并 通过模型自动计算植被盖度。 运行环境：Windows 2000或Windows XP， 系统安装要求约30M硬盘空间。
PCOVER主界面
PCOVER主要功能
耕地
草地
测量组织基本方案
组织
地方实施 植被盖度测量
中心或技术支撑单位 数据处理
过程划分
准备阶段 实施阶段 总结阶段
2. 植被盖度动态监测的准备
① 确定流域主要土地利用类型 ② 监测设备的准备 ③ 监测设备的使用培训
2.1 确定本流域的主要土地利用类型
依托各地水保监测站，30（25）个小流域
水土流失类型区 东北黑土区 北方土石山区 西北黄土高原区 南方红壤丘陵区 西南土石山区 小流域数量（个） 5 6 黄河流域；淮河流域 7 6 6 黄河流域 长江流域 长江流域；珠江流域 所在流域 松辽流域 海河流域；松辽流域；
照相编号 2 3 4 5 1
植被高度（m） 2 3 4 5 6
高3m以上地块（林地）填写：每个地块占两行。 以上地块（ （1）第1行：垂直向上照相相关信息 （2）第2行：垂直向下照相相关信息
4.3 室内整理
完成一次周期观测后，立即整理数据 ① 植被盖度动态监测登记表的数据录入。 ② 数码图像导入电脑，并对获取的植被图像文件进行 重新命名，命名采用16位规则：
图像预处理：
图像浏览 图像放大缩小 图像旋转 图像开窗剪切 图像格式转换等；
图像植被盖度的初步计算：自动计算 计算结果的中心投影校正。
距离中心越远，变形越大
中心投影的几何学定义：空间任意点与某一固定 点（投影中心）的连线或其延长线被一平面（投 影面）所截 。
照相法中心投影构像的影像特点
比例尺：裸地
高3m以上：垂直向上和向下照相，2人操作
垂直向上：直接一人手持相机，相机距地表高度约 0.5m，镜头水平朝上 垂直向下：便携型植被覆盖度摄影仪，镜头水平朝下 五个点位，各照相2次（一次朝上，一次朝下） 先进行完垂直向上照相，再进行垂直向下照相
⑨ 两天之内完成一个周期测量：基本可一天完成。
照相距 地块 植被 编号 类型 照相 地表高 时间 度(m) 1
每个半月的后半段 每年测量24次，每次 在1～2天完成
内容：照相法测量植被盖度，同时测量植被高度 中途最好不更换测量人员 中心建立专用FTP网址 地方及时上传记录表和数码图像，中心统一计算
4.2 野外监测的方法步骤
① 测量出发前：检查设备仪器，记录表，布设表。 ② 确定当前地块的照相测量位置：
布设表：地块位置描述、景观照片（或GPS）指示位置。
100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 自动判读计算的植被覆盖度/(%) 100
马铃薯 玉米 草地 林地
目视判读覆盖度/(%)
提取计算
测量最终结果
第一年观测计算结果：初步的植被盖度季 节分布标准曲线和数据库。 两年的观测计算结果：植被盖度季节分布 标准曲线和数据库。
f 1 = M0 H
f 比例尺：高度 1 = 为h的植被 M1 H − h
中心投影变形：图像外移等
5.2 软件安装
打开安装软件包，双击里面的SETUP文 件，弹出下面的对话框数码图像导入。
5.3 植被盖度的计算操作流程
5.3.1 图像导入、格式转换和开窗剪切
数码图像导入 目前只支持各种类型的位图格式图像（*.BMP） 图像边缘处的变形较大，开窗剪切
结束
谢谢！
并保持控制野外调查地块的总数量为12个。
④ 根据手持GPS，确定每个地块的位置和进行景观照 相（2张）； ⑤ 生成流域地块布设表和空间分布图。
地块布设表：记录地块的编号、植被类型、相对位置、 经纬度坐标，农地作物的播种、出苗、收割时间，地块 景观照片； 农地作物的播种、出苗、收割时间，如现阶段尚不能明 确，可以后补充填写 地块空间分布图：底图,空间分布
计算结果：原图像与盖度图像对比，添加了网格线
多图像计算结果以文本文件保存 导入到EXCEL中打开显示
5.4 PCOVER应用和验证
PCOVER计算植被盖度与人机交互目视（精细）判 读结果比较 数据源： 各土地利用类型：草地（紫花苜蓿）、玉米 地、马铃薯地和林地（板栗） 各相机类型：奥林巴斯光学相机，奥林巴斯数 码相机，宾得数码相机 植被盖度结果图像：划分植被和裸地两类。
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集成：图像导入、格式转换和开窗剪切
5.3.2 植被盖度计算 主要内容
① 图像和相关参数的输入 ② 自动判断植被，计算植被盖度 ③ 中心投影系统误差纠正 ④ 结果图像滤波（众数滤波）
图中数字1、2、3等表示的窗口内像元的编号
集成：植被盖度自动计算，投影纠正，滤波等
植被盖度计算中
前6位为小流域名称，以3个汉字表示，如果只采用两个 汉字，需要在后面补2个“0” 。 观测日期：6位，年、月、日。 地块编号：2位。 相片序号：2位。
③ 及时上传数据：FTP；记录表；新命名数码图像。 ④ 年末整理上传该年度的温度降水数据：逐旬
16位规则命名图像文件－例
纸坊沟小流域，2010年5月14号对第8个地块 （草地类型）进行垂直照相，得到多张植被数码 图像（JPG），前4张图像重新命名结果： 纸坊沟1005140801.jpg 纸坊沟1005140802.jpg 纸坊沟1005140803.jpg 纸坊沟1005140804.jpg.
果园（苹果），地面实测
植被覆盖度（%）
80 60 40 20 0 04- 05- 05- 06- 07- 07- 08- 08- 09- 09- 10- 10- 11- 1127 13 31 17 02 18 03 19 03 18 08 23 07 24 日期（月-日）
0.7
，遥感监测
0.6 0.5 NOAA-NDVI 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 4 7 10 13 16 19 旬值 林地 22 25 28 31 34
⑥ 便携型植被覆盖度摄影仪的安装。 ⑦ 数码相机的设置：
设置相机驱动模式：遥控延迟 设置相机拍摄模式：自动拍摄 设置照相的分辨率：1024×768或近似。 设置相机焦距：最小焦距，35~38mm；37mm。
⑧ 垂直照相，填写相关信息： 高3m以内：垂直向下照相，2人操作
照相机距离地表高度。 遥控延迟照相，接收遥控信号闪烁指示后，人迅速离 开相机下方位置。 两个点位，各照相2次
典型小流域观测技术培训 ，武汉，
植被盖度季节分布监测
章文波
水利部水土保持监测中心 北京师范大学 2010年4月
主要内容
1. 背景和基本方案 2. 植被盖度动态监测的准备 3. 野外选择调查地块 4. 植被盖度季节分布监测的实施 5. 植被盖度的计算
1. 背景、意义
① 生物措施因子（B）
定义：一定植被覆盖条件下耕作农地上的土壤 流失量与同等条件下连续休闲对照裸地上的土 壤流失量之比。 水力侵蚀模型关键因子：植被；取值变化极大 植被盖度->B因子
① 地块的选择应该代表该流域主要土地利用 类型的生长状况
同时兼顾组织实施的方便性；
② 地块的植被覆盖均匀，面积尽量在 60×60m2 以上
（如果达不到可适当降低标准）；
③ 按土地利用类型的地块选择和数量分配
a) 代表性作物选择2种,每种作物2个地块； b) 人工草地、天然草地、人工林地、果园等 每种类型各选择2个地块； c) 如果设定的某种植被类型在本流域没有， 则可在占流域面积比例比较大的植被类型 上增添调查地块数量；
调查土地利用状况，流域土地利用类型
表2 小流域土地利用情况调查表
2.2 监测设备的准备
植被盖度季节分布监测的设备列表
2.3 监测设备的使用培训
便携型植被覆盖度摄影仪（专利号：ZL 2008 2 0114817.1）的使用； 手持GPS的熟悉和使用，各地根据设备 说明书熟悉或其它方式完成
便携型植被覆盖度摄影仪介绍
⑥ 确定全部地块的测量顺序。
地块布设表
作用：指示地块位置（位置描述，景观照 片） 整理：
输出纸质地块景观照片； 贴在A4纸上，填写对应的地块类型和编号 附在本表后面，装订成册
野外正式测量时，要求携带装订好的本 表。
4. 植被盖度季节分布监测的实施 4.1 监测规划
2010年开始共实施两年 植被盖度测量的时间
③ 测量植被最大高度，记录表填写结果
测量方法： 高2.5m以内植被：卷尺测量 高2.5以上植被：目估 随机测量6次 填写记录表：小流域名称、调查日期、地块编号、植被 类型、照相时间等信息。
④ 地块标识照相：地块标识即记录表，指示某地块相 片在卡中顺序位置。
⑤ 照相点位的选择：
地块中心 高3m以内：两个点位相距5～10m。 高3m以上：中间沿两条相互垂直的十字交叉线 选择5个点位，相邻点位相距2～5m（株行 距）。
申请专利
仪器特点
遥控拍摄：带遥控器的数码相机。
接收仪器，注意新照相机遥控器完好性 宾得相机A36:1200万像素；焦距37－111mm；2.5寸屏；光 学防抖；遥控器；4G卡；双电
拍摄高度：可调，最大高度可达6～7m ：
长杆采用的圆杆根数 三角支架的支腿长度与角度； 以及立柱长度等三个方面进行调节。
② 植被盖度季节分布标准曲线
地面抽样调查计算生物措施因子B的一个基础 遥感宏观调查中计算生物措施因子B的重要辅助
100 植被覆盖度（%） 80 60 40 20 0
耕地（玉米），地面实测
04- 05- 05- 06- 07- 07- 08- 08- 09- 09- 10- 10- 11- 1127 13 31 17 02 18 03 19 03 18 08 23 07 24 日期（月-日） 100
稳定性：增强
铝合金材质圆杆连接组成，轻巧有力； 牵拉线将长竿拉直蹦紧； 三角支架：3个可调支腿，踏板和支腿锲钉 。
3. 野外选择调查地块
正式测量前，确定野外地块类型、数量和位 置。 类型：小流域（样点）按农地、人工草地、 天然草地、人工林地、果园等5种类型。 数量：12个地块。
地块选择的具体方法
5. 植被盖度的计算
5.1 软件简介
便携型植被盖度摄影仪所的配套软件 计算机软件著作权登记号：2008SR12421 目的：对其获取的植被图像进行处理，并 通过模型自动计算植被盖度。 运行环境：Windows 2000或Windows XP， 系统安装要求约30M硬盘空间。
PCOVER主界面
PCOVER主要功能
耕地
草地
测量组织基本方案
组织
地方实施 植被盖度测量
中心或技术支撑单位 数据处理
过程划分
准备阶段 实施阶段 总结阶段
2. 植被盖度动态监测的准备
① 确定流域主要土地利用类型 ② 监测设备的准备 ③ 监测设备的使用培训
2.1 确定本流域的主要土地利用类型
依托各地水保监测站，30（25）个小流域
水土流失类型区 东北黑土区 北方土石山区 西北黄土高原区 南方红壤丘陵区 西南土石山区 小流域数量（个） 5 6 黄河流域；淮河流域 7 6 6 黄河流域 长江流域 长江流域；珠江流域 所在流域 松辽流域 海河流域；松辽流域；
照相编号 2 3 4 5 1
植被高度（m） 2 3 4 5 6
高3m以上地块（林地）填写：每个地块占两行。 以上地块（ （1）第1行：垂直向上照相相关信息 （2）第2行：垂直向下照相相关信息
4.3 室内整理
完成一次周期观测后，立即整理数据 ① 植被盖度动态监测登记表的数据录入。 ② 数码图像导入电脑，并对获取的植被图像文件进行 重新命名，命名采用16位规则：
图像预处理：
图像浏览 图像放大缩小 图像旋转 图像开窗剪切 图像格式转换等；
图像植被盖度的初步计算：自动计算 计算结果的中心投影校正。
距离中心越远，变形越大
中心投影的几何学定义：空间任意点与某一固定 点（投影中心）的连线或其延长线被一平面（投 影面）所截 。
照相法中心投影构像的影像特点
比例尺：裸地
高3m以上：垂直向上和向下照相，2人操作
垂直向上：直接一人手持相机，相机距地表高度约 0.5m，镜头水平朝上 垂直向下：便携型植被覆盖度摄影仪，镜头水平朝下 五个点位，各照相2次（一次朝上，一次朝下） 先进行完垂直向上照相，再进行垂直向下照相
⑨ 两天之内完成一个周期测量：基本可一天完成。
照相距 地块 植被 编号 类型 照相 地表高 时间 度(m) 1
每个半月的后半段 每年测量24次，每次 在1～2天完成
内容：照相法测量植被盖度，同时测量植被高度 中途最好不更换测量人员 中心建立专用FTP网址 地方及时上传记录表和数码图像，中心统一计算
4.2 野外监测的方法步骤
① 测量出发前：检查设备仪器，记录表，布设表。 ② 确定当前地块的照相测量位置：
布设表：地块位置描述、景观照片（或GPS）指示位置。
100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 自动判读计算的植被覆盖度/(%) 100
马铃薯 玉米 草地 林地
目视判读覆盖度/(%)
提取计算
测量最终结果
第一年观测计算结果：初步的植被盖度季 节分布标准曲线和数据库。 两年的观测计算结果：植被盖度季节分布 标准曲线和数据库。
f 1 = M0 H
f 比例尺：高度 1 = 为h的植被 M1 H − h
中心投影变形：图像外移等
5.2 软件安装
打开安装软件包，双击里面的SETUP文 件，弹出下面的对话框数码图像导入。
5.3 植被盖度的计算操作流程
5.3.1 图像导入、格式转换和开窗剪切
数码图像导入 目前只支持各种类型的位图格式图像（*.BMP） 图像边缘处的变形较大，开窗剪切
结束
谢谢！
并保持控制野外调查地块的总数量为12个。
④ 根据手持GPS，确定每个地块的位置和进行景观照 相（2张）； ⑤ 生成流域地块布设表和空间分布图。
地块布设表：记录地块的编号、植被类型、相对位置、 经纬度坐标，农地作物的播种、出苗、收割时间，地块 景观照片； 农地作物的播种、出苗、收割时间，如现阶段尚不能明 确，可以后补充填写 地块空间分布图：底图,空间分布
计算结果：原图像与盖度图像对比，添加了网格线
多图像计算结果以文本文件保存 导入到EXCEL中打开显示
5.4 PCOVER应用和验证
PCOVER计算植被盖度与人机交互目视（精细）判 读结果比较 数据源： 各土地利用类型：草地（紫花苜蓿）、玉米 地、马铃薯地和林地（板栗） 各相机类型：奥林巴斯光学相机，奥林巴斯数 码相机，宾得数码相机 植被盖度结果图像：划分植被和裸地两类。