湿地植被生物量遥感估算流程
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系数a 非标准化系数 模型 1 (常量) z1 B 533.683 300.458 标准 误差 96.158 97.547 0.473 标准系数 试用版 t 5.550 3.080 Sig. 0.000 0.004
a. 因变量: 生物量
把Z1带入代入公式即可得到BIOMASS与原自变量的线性回归方程： BIOMASS=533.683+300.458*Z1 （5）预留站点检验 TM 构建的模型精度 样本点号 5 8 16 18 22 26 29 45 47 实测生物量(g/m2) 估算生物量(g/m2) 407.95 263.93 111.48 76.21 156.69 180.25 614.72 595.15 367.08 449.99 455.77 364.20 356.35 320.53 362.27 761.26 463.47 411.46
提取方法：主成份分析。
（2）碎石图
（3）相关系数、均值、标准差
成份得分系数矩阵 成份 1 NDVI EVI DVI 0.335 0.336 0.335
描述统计量 均值 NDVI EVI DVI 0.294091 0.205929 0.133131 标准差 0.1652573 0.1113479 0.0673421 13 分析 N 35 35 35
2、转换格式
FlASSH 大气校正对于波段存储的要求为：BIL，BIP 格式。具体操作如下： ENVIbasic tools convert data (BSQ BIL，BIP)， （1）转换格式为 BIL，保存文件：11zhuanhuan （2）转换格式为 BIL，保存文件：09zhuanhuan
湿地植被生物量 遥感估算流程
版权所有，切勿非法传播
1
总体流程：分别对 11 年和 09 年的影像图进行 FLAASH 大气校正（FLAASH 大 气校正按先后进行如下：辐射定标转换格式为 BILFLAASH 校正各自进行剪 裁各波段除于 10000 回归真实值云掩膜 （包括去云和去阴影） 生成 NDVI、 EVI 和 DVI 后分别导入样本点 shp 格式数据（用 ArcGIS 做）导出各点数据信息 SPSS 软件处理数据生成结果。
6、云掩膜
（1）去云 对文件“11 caijian10000”和“09 caijian10000”进行去云处理和去阴影 处理。云掩膜处理方法采用波段密度法，通过某一波段密度的临界值来划分云与 阴影和其他部分。去云处理采用波段 2，因为波段 2 的云层色彩的敏感度大，去 阴影处理则采用波段 4。 操作步骤：打开文件“11 caijian10000”，在其子菜单中 overlyDensity Slice Band Choice,在 Density Slice Band Choice 窗口中选择文件“11 caijian 10000” 中第 2 波段,点击 “OK” 后在弹出的 Density slice 窗口中编辑 Edit Range 中的 Range Min、max，直到图像窗口中的云被基本覆盖（Blue 部分）。
3、FLAASH 校正
（1）FLAASH 校正操作
2
（2）校正前后对比：
图 a 校正前
图 b 校正后
图 2 草地反射率波普曲线
3
4、图像剪裁
（1）剪裁 2011 年遥感图像 打开 11 年遥感图像， ENVIfilesave file asenvi standard,在弹出的 create new file input file 窗口中选择 11 年已经 FLAASH 过的文件“11flassh” ，具体操作 如下图：
生物量 NDVI EVI DVI
451.24 0.1085 0.0921 0.0651 104.49 0.0945 0.0846 0.0427 407.95 0.266 0.167 0.1122 127.85 0.2182 0.1529 0.0907 263.93 0.2308 0.1835 0.1204 140.91 0.1249 0.1019 0.0688 128.79 0.1554 0.1149 0.0844 121.51 0.1699 0.1 0.0657 157.16 0.1294 0.1102 0.0729 73.35 0.1116 0.0856 0.0496 484.52 0.5827 0.3867 0.2427 111.48 0.213 0.1449 0.0898 76.21 0.2 0.1463 0.089 156.69 0.1878 0.1262 0.0822 135.81 0.1688 0.1039 0.0675 260.97 0.222 0.1425 0.0929 180.25 0.2109 0.1366 0.0944 237.19 0.3735 0.2983 0.1865 614.72 0.4048 0.287 0.1911 872.77 0.4735 0.2818 0.1619 948.11 0.5491 0.3744 0.235 195.47 0.4476 0.2911 0.1823 124.56 0.6261 0.4037 0.2351 2234.08 0.5465 0.4 0.2521 1086.69 0.2557 0.1605 0.1251 290.24 0.2228 0.1451 0.1187 176 0.2819 0.1863 0.1465 132.64 0.539 0.3986 0.2638 603.72 0.2808 0.2158 0.1396 595.15 0.2435 0.1772 0.1242 1007 0.2134 0.1645 0.1087 367.08 0.2128 0.1632 0.1104 1094.990.3514 0.2734 0.1801 2618.8 0.7042 0.4836 0.2862 2096.61 0.1722 0.1232 0.0813
（4）估算 主成分的表达式如下： 这里，std i(i=NDVI EVI DVI)表示标准指标变量。 Z1=0.335stdENVI+0.336stdE VI+0.335stdDVI 其中， stdENVI= (NDVI-0.294091)/0.1652573 stdEVI= (EVI-0.205929)/0.1113479 stdDVI= (DVI-0.133131)/0.0673421 得到： Z1=0.335*(NDVI-0.294091)/0.1652573 +0.336*(EVI-0.205929)/0.1113479 +0.335*(DVI-0.133131)/0.0673421 常量和Z1系数
（2）剪裁 2009 年遥感图像 2009 年的剪裁是在 2011 年剪裁的基础上，具体操作如下图：
4
5、回归真实值
还原剪裁的文件的波段值， 将其缩小 10000 倍到真实值， 各波段除于 10000。 编辑代码：“b/10000”, b1 为需还原的剪裁文件波段值。生成文件 “11caijian10000”和“09caijian10000”，具体操作如下图。
线性回归模型估算的研究区 TM 生物量图
15
5
具体设置
图 3 效果观察 如果 Range≥0.28 时，云层基本被覆盖，说明密度≥0.28 的区域为有云区 域，Range＜0.28 的为无云区域。公式为： (b1 le 0.28)*b1+(b1 gt 0.28)*b2 其中 b1 为文件“11caijian10000”波段，b2 为文件“0caijian10000”， le 为“＜”，gt 为“＞”。就是用 09 年图像（无云）覆盖 11 年同区域有云的 部分。
（5） 选定Landsat TM数据的NDVI、 DVI、 EVI 的值作为模型的自变量参数， 构建多元回归模型的参数值。Excel格式信息包括：样本点号、生物量、NDVI、 EVI、DVI，如下图：
11
多元回归模型的 TM 数据参数值表：
样本点号 1 2 5 6 8 9 10 11 13 14 15 16 18 22 24 25 26 28 29 30 31 33 34 35 36 38 40 41 42 45 46 47 48 49 50
14
10、结果
(1)实测生物量与 TM 遥感估算生物量的柱状图比较如下图：
800.00 700.00
600.00
生 物 量
500.00
400.00
300.00
实测生物量 (g/m2) 估算生物量 (g/m2)
200.00
100.00
百度文库0.00
5 8 16 18 22 26 29 45 47
样本点号
实测生物量与 TM 遥感估算生物量的柱状图 (2)线性回归模型估算的研究区 TM 生物量图
1、辐射定标
辐射定标操作步骤：ENVIbasic tools preprocessingcalibration utilities Landsat calibration，在 Landsat calibration 窗口中选 Radiance （1）11 年遥感图像辐射定标，保存文件：11dingbiao （2）09 年遥感图像辐射定标，保存文件：09dingbiao
8
差值植被指数 DVI,输入：float(b4-b3)
把样本数据点（样本点.shp）导入后显示如下：
9
shp 格式点数据如下图：
（2）导出 NDVI 数据信息，txt 格式，如下图：
（3）同样，导出 EVI 数据的信息，txt 格式，如下图：
10
（4）导出 DVI 数据的信息，txt 格式，如下图：
图 b 去阴影后
图 5 去阴影前后对比
7、处理结果图
图 6 大气校正、云掩膜后遥感图像
8、NDVI、EVI 和 DVI
（1）归一化植被指数：NDVI 打开 Band Math,输入: float(b4-b3)/float(b4+b3) 另外，增强型植被指数 EVI，输入： 2.5*float(b4-b3)/float(b4+6*b3-7.5*b1+1)
12
9、导入 SPSS
（1）主成分统计信息表
解释的总方差 初始特征值 成份 1 2 3 合计 2.965 0.028 0.007 方差的 % 98.841 0.926 0.233 累积 % 98.841 99.767 100.000 合计 2.965 提取平方和载入 方差的 % 98.841 累积 % 98.841
6
图 a 去云前
图 b 去云后
图 4 去云前后对比 （2）去云的阴影 去阴影处理，公式为： （b1 gt 0.5）*b1+（b1 le 0.15）*b2 其中 b1 为文件“去云”，b2 为文件“09caijian10000”。生成文件“去云 和阴影”去云后与去云和阴影后的效果图：
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图 a 去阴影前
a. 因变量: 生物量
把Z1带入代入公式即可得到BIOMASS与原自变量的线性回归方程： BIOMASS=533.683+300.458*Z1 （5）预留站点检验 TM 构建的模型精度 样本点号 5 8 16 18 22 26 29 45 47 实测生物量(g/m2) 估算生物量(g/m2) 407.95 263.93 111.48 76.21 156.69 180.25 614.72 595.15 367.08 449.99 455.77 364.20 356.35 320.53 362.27 761.26 463.47 411.46
提取方法：主成份分析。
（2）碎石图
（3）相关系数、均值、标准差
成份得分系数矩阵 成份 1 NDVI EVI DVI 0.335 0.336 0.335
描述统计量 均值 NDVI EVI DVI 0.294091 0.205929 0.133131 标准差 0.1652573 0.1113479 0.0673421 13 分析 N 35 35 35
2、转换格式
FlASSH 大气校正对于波段存储的要求为：BIL，BIP 格式。具体操作如下： ENVIbasic tools convert data (BSQ BIL，BIP)， （1）转换格式为 BIL，保存文件：11zhuanhuan （2）转换格式为 BIL，保存文件：09zhuanhuan
湿地植被生物量 遥感估算流程
版权所有，切勿非法传播
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总体流程：分别对 11 年和 09 年的影像图进行 FLAASH 大气校正（FLAASH 大 气校正按先后进行如下：辐射定标转换格式为 BILFLAASH 校正各自进行剪 裁各波段除于 10000 回归真实值云掩膜 （包括去云和去阴影） 生成 NDVI、 EVI 和 DVI 后分别导入样本点 shp 格式数据（用 ArcGIS 做）导出各点数据信息 SPSS 软件处理数据生成结果。
6、云掩膜
（1）去云 对文件“11 caijian10000”和“09 caijian10000”进行去云处理和去阴影 处理。云掩膜处理方法采用波段密度法，通过某一波段密度的临界值来划分云与 阴影和其他部分。去云处理采用波段 2，因为波段 2 的云层色彩的敏感度大，去 阴影处理则采用波段 4。 操作步骤：打开文件“11 caijian10000”，在其子菜单中 overlyDensity Slice Band Choice,在 Density Slice Band Choice 窗口中选择文件“11 caijian 10000” 中第 2 波段,点击 “OK” 后在弹出的 Density slice 窗口中编辑 Edit Range 中的 Range Min、max，直到图像窗口中的云被基本覆盖（Blue 部分）。
3、FLAASH 校正
（1）FLAASH 校正操作
2
（2）校正前后对比：
图 a 校正前
图 b 校正后
图 2 草地反射率波普曲线
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4、图像剪裁
（1）剪裁 2011 年遥感图像 打开 11 年遥感图像， ENVIfilesave file asenvi standard,在弹出的 create new file input file 窗口中选择 11 年已经 FLAASH 过的文件“11flassh” ，具体操作 如下图：
生物量 NDVI EVI DVI
451.24 0.1085 0.0921 0.0651 104.49 0.0945 0.0846 0.0427 407.95 0.266 0.167 0.1122 127.85 0.2182 0.1529 0.0907 263.93 0.2308 0.1835 0.1204 140.91 0.1249 0.1019 0.0688 128.79 0.1554 0.1149 0.0844 121.51 0.1699 0.1 0.0657 157.16 0.1294 0.1102 0.0729 73.35 0.1116 0.0856 0.0496 484.52 0.5827 0.3867 0.2427 111.48 0.213 0.1449 0.0898 76.21 0.2 0.1463 0.089 156.69 0.1878 0.1262 0.0822 135.81 0.1688 0.1039 0.0675 260.97 0.222 0.1425 0.0929 180.25 0.2109 0.1366 0.0944 237.19 0.3735 0.2983 0.1865 614.72 0.4048 0.287 0.1911 872.77 0.4735 0.2818 0.1619 948.11 0.5491 0.3744 0.235 195.47 0.4476 0.2911 0.1823 124.56 0.6261 0.4037 0.2351 2234.08 0.5465 0.4 0.2521 1086.69 0.2557 0.1605 0.1251 290.24 0.2228 0.1451 0.1187 176 0.2819 0.1863 0.1465 132.64 0.539 0.3986 0.2638 603.72 0.2808 0.2158 0.1396 595.15 0.2435 0.1772 0.1242 1007 0.2134 0.1645 0.1087 367.08 0.2128 0.1632 0.1104 1094.990.3514 0.2734 0.1801 2618.8 0.7042 0.4836 0.2862 2096.61 0.1722 0.1232 0.0813
（4）估算 主成分的表达式如下： 这里，std i(i=NDVI EVI DVI)表示标准指标变量。 Z1=0.335stdENVI+0.336stdE VI+0.335stdDVI 其中， stdENVI= (NDVI-0.294091)/0.1652573 stdEVI= (EVI-0.205929)/0.1113479 stdDVI= (DVI-0.133131)/0.0673421 得到： Z1=0.335*(NDVI-0.294091)/0.1652573 +0.336*(EVI-0.205929)/0.1113479 +0.335*(DVI-0.133131)/0.0673421 常量和Z1系数
（2）剪裁 2009 年遥感图像 2009 年的剪裁是在 2011 年剪裁的基础上，具体操作如下图：
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5、回归真实值
还原剪裁的文件的波段值， 将其缩小 10000 倍到真实值， 各波段除于 10000。 编辑代码：“b/10000”, b1 为需还原的剪裁文件波段值。生成文件 “11caijian10000”和“09caijian10000”，具体操作如下图。
线性回归模型估算的研究区 TM 生物量图
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具体设置
图 3 效果观察 如果 Range≥0.28 时，云层基本被覆盖，说明密度≥0.28 的区域为有云区 域，Range＜0.28 的为无云区域。公式为： (b1 le 0.28)*b1+(b1 gt 0.28)*b2 其中 b1 为文件“11caijian10000”波段，b2 为文件“0caijian10000”， le 为“＜”，gt 为“＞”。就是用 09 年图像（无云）覆盖 11 年同区域有云的 部分。
（5） 选定Landsat TM数据的NDVI、 DVI、 EVI 的值作为模型的自变量参数， 构建多元回归模型的参数值。Excel格式信息包括：样本点号、生物量、NDVI、 EVI、DVI，如下图：
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多元回归模型的 TM 数据参数值表：
样本点号 1 2 5 6 8 9 10 11 13 14 15 16 18 22 24 25 26 28 29 30 31 33 34 35 36 38 40 41 42 45 46 47 48 49 50
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10、结果
(1)实测生物量与 TM 遥感估算生物量的柱状图比较如下图：
800.00 700.00
600.00
生 物 量
500.00
400.00
300.00
实测生物量 (g/m2) 估算生物量 (g/m2)
200.00
100.00
百度文库0.00
5 8 16 18 22 26 29 45 47
样本点号
实测生物量与 TM 遥感估算生物量的柱状图 (2)线性回归模型估算的研究区 TM 生物量图
1、辐射定标
辐射定标操作步骤：ENVIbasic tools preprocessingcalibration utilities Landsat calibration，在 Landsat calibration 窗口中选 Radiance （1）11 年遥感图像辐射定标，保存文件：11dingbiao （2）09 年遥感图像辐射定标，保存文件：09dingbiao
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差值植被指数 DVI,输入：float(b4-b3)
把样本数据点（样本点.shp）导入后显示如下：
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shp 格式点数据如下图：
（2）导出 NDVI 数据信息，txt 格式，如下图：
（3）同样，导出 EVI 数据的信息，txt 格式，如下图：
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（4）导出 DVI 数据的信息，txt 格式，如下图：
图 b 去阴影后
图 5 去阴影前后对比
7、处理结果图
图 6 大气校正、云掩膜后遥感图像
8、NDVI、EVI 和 DVI
（1）归一化植被指数：NDVI 打开 Band Math,输入: float(b4-b3)/float(b4+b3) 另外，增强型植被指数 EVI，输入： 2.5*float(b4-b3)/float(b4+6*b3-7.5*b1+1)
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9、导入 SPSS
（1）主成分统计信息表
解释的总方差 初始特征值 成份 1 2 3 合计 2.965 0.028 0.007 方差的 % 98.841 0.926 0.233 累积 % 98.841 99.767 100.000 合计 2.965 提取平方和载入 方差的 % 98.841 累积 % 98.841
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图 a 去云前
图 b 去云后
图 4 去云前后对比 （2）去云的阴影 去阴影处理，公式为： （b1 gt 0.5）*b1+（b1 le 0.15）*b2 其中 b1 为文件“去云”，b2 为文件“09caijian10000”。生成文件“去云 和阴影”去云后与去云和阴影后的效果图：
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图 a 去阴影前