实验课定量遥感植被覆盖度反演
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划分标准：
裸地：<10% 低覆盖：10%-30% 中低覆盖：30%-45% 中覆盖：45%-60%
实验一源自文库植被覆盖度的遥感反演
◦ 4、完成实习报告 将所做工作加以总结，要求包括实习目的、植被覆 盖度计算方法思路、植被覆盖度计算的具体步骤、成 果图件，及实验结论进行分析。
与实验（二）一起交一份实验报告，以班级为单位 交到学习委员处交给任课老师。
即：
• fv为混合像元中植被所占像元的百分比即为植被覆盖 度， • NDVI值为混合像元的NDVI； • NDVIv和NDVI0分别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分 的NDVI值。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
为了求解混合像元的植被覆盖度，需要确定出纯植被和纯 裸土的NDVI。
但是NDVIv和NDVIs的确定是很困难而且存在很多不确定性， 因为它受土壤、植被类型以及叶绿素含量等的影响。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
◦3、计算植被覆盖度 方法二：(两种方法都要做)
（1）主菜单Basic Tools > Band Math，在波段运算 窗口输入植被覆盖度计算公式：
(b1-NDVI0)/(NDVIv- NDVI0)，将变量b1赋给NDVI。 计算得到初步结果，但是并没有完成整个工作。因为 该结果中有5%像元的NDVI值小于NDVI0，这部分像元的 植被覆盖度计算结果为负值，需要通过掩膜操作将这部 分像元的植被覆盖度值修改为0；同样需要将5%NDVI值 大于0.425 的像元植被覆盖度值修改为1。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
在线性像元分解模型中，最简单的模型假设像元只有 植被和非植被两部分构成。所得的光谱信息也只有这两 个组分因子线性合成。他们各自的面积在像元中所占的 比率即为各因子的权重，其中植被覆盖部分所占像元的 百分比即为该像元的植被覆盖度。
NDVI = fv*NDVIv + (1- fv)* NDVI0
实验一 植被覆盖度的遥感反演
三、实习仪器与数据
（1）Landsat 8数据：LC81290392013110LGN01
仁寿县的县界*.shp文件 （2）根据自己的兴趣选择研究区，遥感影像以及矢量数据可以从网上 获取。
数据来源：从网站下载免费数据，如：
◦ http://glcf.umd.edu/data/ ◦ http://glovis.usgs.gov ◦ http://www.gscloud.cn/
实验一 植被覆盖度的遥感反演
背景：
随遥感技术的发展，遥感获取多时相、多尺度的 数据为大区域甚至全球尺度连续监测植被覆盖度提 供了可能。
由此而发展的估算植被覆盖度的方法也比较多， 其中应用最广的方法还是通过建立植被覆盖度与植 被指数(如NDVI)之间的关系来估算植被覆盖度。
植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水 土保持、气候等方面。
尽管如此，目前对于这两个参数的确定主要还是通过对吱 间和空间上的NDVI数据进行统计分析来获取。
• 比如，通过对时间序列上的NDVI数据的统计分析，获得时间序 列上NDVI的最大值作为纯植被NDVI，而时间序列上的NDVI最小值作 为纯裸土的NDVI值(Gutman et al. , 1998, Zeng et al. ,2000)。
• 也有学者直接从研究区域的NDVI数据中选取最大值和最小值分 别作为纯植被和纯裸土的NDVI值(Xiao and Moody,2005) 。
像元二分模型因其形式简单而被广泛应用。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
一、实习目的 根据Landsat TM数据计算植被覆盖度
二、原理与方法 根据NDVI采用像元二分二分法进行计算公式如下：
(公式1）
NDVI为像元NDVI值，fv为像元的植被覆盖度，NDVIv和NDVI0分 别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分的NDVI值。NDVIv和NDVI0这两 个参数值的确定是关键，将直接影响到植被覆盖度估算结果。
在实际工作中因缺少大面积地表实测数据作参考，以及不可 避免存在噪声，所以通常对NDVI 统计直方图给定置信区间，求该区 间内的最小和最大值来作为NDVI0和NDVIv值，或者取5%和95%频率 的NDVI 值作为NDVI0和NDVIv值。本实验中采取后一种取值方法。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
（3）然后类似操作将NDVI 值大于0.425 的像元植被 覆盖度值修改为1，设为1。
最终得到一个单波段的植被覆盖度图像文件，其像 元值表示这个像元内的平均植被覆盖度。
（4）对上述求取的植被覆盖度进行假彩色密度分割。
选择Tools->Color Mapping->Density Slice
实验一 植被覆盖度的遥感反演
◦3、计算植被覆盖度 方法一：(两种方法都要做) 根据公式（1），我们可以将整个地区分为三个部分： •当NDVI小于NDVI0 ， fv取值为0； •NDVI大于NDVIv ， fv取值为1； •介于两者之间的像元使用公式（1）计算。 利用ENVI主菜单->Basic Tools->Band Math，在公式输 入栏中输入进行计算. 请回顾ENVI中公式的写法
实验一 植被覆盖度的遥感反演
（2）主菜单Basic Tools > Masking > Build Mask， 在掩膜定义窗口中设置掩膜生成条件为NDVI> NDVI0，生 成掩膜，该掩膜保留所有NDVI值大于NDVIv的像元。然 后Apply Mask，将掩膜应用于计算得到的植被覆盖度数 据，注意在Apply MaskParameters窗口中将Mask Value 设为0，这样可将所有掩掉的像元值修改为0。
数据源请从（1）和（2）中任意选择一个。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
四、实习步骤 (一)遥感影像预处理
包括大气校正、裁剪等。 我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上 真实反映对太阳光的辐射情况，那么就需要做大气校正。我们购买的影像， 说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校正指的是粗的辐射 校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。
提交报告文件名的编写格式： 班级_姓名_学号
实验一 植被覆盖度的遥感反演
(二) 植被覆盖度的计算 1、计算NDVI 2、确定NDVIv和NDVI0值
在 Availabel Bands List 窗口中右键点击NDVI 数据，在弹出 的右键菜单中选择Quick Stats，对NDVI数据进行统计分析， 在统计结果窗口中可以看到NDVI的直方图和累计直方图。 在 累 计 直 方 图 中 查 找 5% 和 95% 频 率 对 应 的 NDVI 值 作 为 NDVI最小值和NDVI最大值，分别约为NDVI0和NDVIv。
裸地：<10% 低覆盖：10%-30% 中低覆盖：30%-45% 中覆盖：45%-60%
实验一源自文库植被覆盖度的遥感反演
◦ 4、完成实习报告 将所做工作加以总结，要求包括实习目的、植被覆 盖度计算方法思路、植被覆盖度计算的具体步骤、成 果图件，及实验结论进行分析。
与实验（二）一起交一份实验报告，以班级为单位 交到学习委员处交给任课老师。
即：
• fv为混合像元中植被所占像元的百分比即为植被覆盖 度， • NDVI值为混合像元的NDVI； • NDVIv和NDVI0分别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分 的NDVI值。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
为了求解混合像元的植被覆盖度，需要确定出纯植被和纯 裸土的NDVI。
但是NDVIv和NDVIs的确定是很困难而且存在很多不确定性， 因为它受土壤、植被类型以及叶绿素含量等的影响。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
◦3、计算植被覆盖度 方法二：(两种方法都要做)
（1）主菜单Basic Tools > Band Math，在波段运算 窗口输入植被覆盖度计算公式：
(b1-NDVI0)/(NDVIv- NDVI0)，将变量b1赋给NDVI。 计算得到初步结果，但是并没有完成整个工作。因为 该结果中有5%像元的NDVI值小于NDVI0，这部分像元的 植被覆盖度计算结果为负值，需要通过掩膜操作将这部 分像元的植被覆盖度值修改为0；同样需要将5%NDVI值 大于0.425 的像元植被覆盖度值修改为1。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
在线性像元分解模型中，最简单的模型假设像元只有 植被和非植被两部分构成。所得的光谱信息也只有这两 个组分因子线性合成。他们各自的面积在像元中所占的 比率即为各因子的权重，其中植被覆盖部分所占像元的 百分比即为该像元的植被覆盖度。
NDVI = fv*NDVIv + (1- fv)* NDVI0
实验一 植被覆盖度的遥感反演
三、实习仪器与数据
（1）Landsat 8数据：LC81290392013110LGN01
仁寿县的县界*.shp文件 （2）根据自己的兴趣选择研究区，遥感影像以及矢量数据可以从网上 获取。
数据来源：从网站下载免费数据，如：
◦ http://glcf.umd.edu/data/ ◦ http://glovis.usgs.gov ◦ http://www.gscloud.cn/
实验一 植被覆盖度的遥感反演
背景：
随遥感技术的发展，遥感获取多时相、多尺度的 数据为大区域甚至全球尺度连续监测植被覆盖度提 供了可能。
由此而发展的估算植被覆盖度的方法也比较多， 其中应用最广的方法还是通过建立植被覆盖度与植 被指数(如NDVI)之间的关系来估算植被覆盖度。
植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水 土保持、气候等方面。
尽管如此，目前对于这两个参数的确定主要还是通过对吱 间和空间上的NDVI数据进行统计分析来获取。
• 比如，通过对时间序列上的NDVI数据的统计分析，获得时间序 列上NDVI的最大值作为纯植被NDVI，而时间序列上的NDVI最小值作 为纯裸土的NDVI值(Gutman et al. , 1998, Zeng et al. ,2000)。
• 也有学者直接从研究区域的NDVI数据中选取最大值和最小值分 别作为纯植被和纯裸土的NDVI值(Xiao and Moody,2005) 。
像元二分模型因其形式简单而被广泛应用。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
一、实习目的 根据Landsat TM数据计算植被覆盖度
二、原理与方法 根据NDVI采用像元二分二分法进行计算公式如下：
(公式1）
NDVI为像元NDVI值，fv为像元的植被覆盖度，NDVIv和NDVI0分 别为植被覆盖部分和非植被覆盖部分的NDVI值。NDVIv和NDVI0这两 个参数值的确定是关键，将直接影响到植被覆盖度估算结果。
在实际工作中因缺少大面积地表实测数据作参考，以及不可 避免存在噪声，所以通常对NDVI 统计直方图给定置信区间，求该区 间内的最小和最大值来作为NDVI0和NDVIv值，或者取5%和95%频率 的NDVI 值作为NDVI0和NDVIv值。本实验中采取后一种取值方法。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
（3）然后类似操作将NDVI 值大于0.425 的像元植被 覆盖度值修改为1，设为1。
最终得到一个单波段的植被覆盖度图像文件，其像 元值表示这个像元内的平均植被覆盖度。
（4）对上述求取的植被覆盖度进行假彩色密度分割。
选择Tools->Color Mapping->Density Slice
实验一 植被覆盖度的遥感反演
◦3、计算植被覆盖度 方法一：(两种方法都要做) 根据公式（1），我们可以将整个地区分为三个部分： •当NDVI小于NDVI0 ， fv取值为0； •NDVI大于NDVIv ， fv取值为1； •介于两者之间的像元使用公式（1）计算。 利用ENVI主菜单->Basic Tools->Band Math，在公式输 入栏中输入进行计算. 请回顾ENVI中公式的写法
实验一 植被覆盖度的遥感反演
（2）主菜单Basic Tools > Masking > Build Mask， 在掩膜定义窗口中设置掩膜生成条件为NDVI> NDVI0，生 成掩膜，该掩膜保留所有NDVI值大于NDVIv的像元。然 后Apply Mask，将掩膜应用于计算得到的植被覆盖度数 据，注意在Apply MaskParameters窗口中将Mask Value 设为0，这样可将所有掩掉的像元值修改为0。
数据源请从（1）和（2）中任意选择一个。
实验一 植被覆盖度的遥感反演
四、实习步骤 (一)遥感影像预处理
包括大气校正、裁剪等。 我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上 真实反映对太阳光的辐射情况，那么就需要做大气校正。我们购买的影像， 说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校正指的是粗的辐射 校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。
提交报告文件名的编写格式： 班级_姓名_学号
实验一 植被覆盖度的遥感反演
(二) 植被覆盖度的计算 1、计算NDVI 2、确定NDVIv和NDVI0值
在 Availabel Bands List 窗口中右键点击NDVI 数据，在弹出 的右键菜单中选择Quick Stats，对NDVI数据进行统计分析， 在统计结果窗口中可以看到NDVI的直方图和累计直方图。 在 累 计 直 方 图 中 查 找 5% 和 95% 频 率 对 应 的 NDVI 值 作 为 NDVI最小值和NDVI最大值，分别约为NDVI0和NDVIv。