实验课1-定量遥感--植被覆盖度反演
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植被指数遥感反演研究植被指数遥感反演是指利用遥感技术来获取植被指数信息的研究。
植被指数是一种用于评估植被覆盖状况和生长状况的指标,常用的植被指数有归一化植被指数(NDVI)、归一化差异植被指数(NDVI)、简化植被指数(EVI)等。
遥感技术是指通过利用传感器对地球表面进行观测,获取地球表面特征信息的一种技术。
遥感技术的发展使得人们可以从卫星、飞机等遥远距离上获取地球表面的影像数据,进而解决一系列的环境和资源问题。
而植被指数遥感反演研究则是利用遥感数据中的植被光谱信息,量化地表植被指数,从而达到对植被生长状况的评估和监测的目的。
植被指数遥感反演研究是一个多学科的研究领域,涉及植物生理学、光谱学、遥感科学等多个学科的交叉。
通过分析植被光谱反射特征,结合物理模型和数学统计方法,可以获取植被表面的光谱信息,从而推算出植被指数。
植被指数一般可以分为长波红外和可见光区域计算的,其中NDVI是最常用的植被指数之一植被指数遥感反演不仅可以用于评估植被覆盖状况,还可以用于监测植被的生长状况和进行植被变化分析。
例如,可以利用植被指数遥感反演技术来研究植被对气候变化的响应,评估植被对干旱、洪涝等自然灾害的影响,以及了解植被退化和生态恢复等情况。
植被指数遥感反演研究已经得到广泛应用。
例如,在农业领域,可以利用植被指数遥感反演监测农作物生长状况,预测农作物产量,进行农业资源管理和灾害风险评估。
在环境保护方面,植被指数遥感反演可以用来监测森林覆盖率、湿地变化和土地退化等情况,为环境保护决策提供科学依据。
此外,植被指数遥感反演还可以用于城市绿化监测、自然保护区管理等方面。
然而,植被指数遥感反演研究面临一些挑战。
首先,不同植被类型对光谱的反射特征存在差异,因此需要建立针对不同植被类型的反演模型。
其次,由于遥感数据的受云、阴影和大气等因素的影响,可能会导致植被指数的误差增大。
因此,在反演过程中,需要考虑这些影响因素,并进行预处理和校正。
基于ETM遥感影像的北京市植被覆盖度反演1 绪论1.1 研究区概况北京中心位于北纬39度54分20秒,东经116度25分29秒。
位于华北平原西北边缘。
毗邻渤海湾,上靠辽东半岛,下临山东半岛。
北京与天津相邻,并与天津一起被河北省环绕。
西部是太行山山脉余脉的西山,北部是燕山山脉的军都山,两山在南口关沟相交,形成一个向东南展开的半圆形大山弯,人们称之为“北京弯”,它所围绕的小平原即为北京小平原。
诚如古人所言:“幽州之地,左环沧海,右拥太行,北枕居庸,南襟河济,诚天府之国”。
全市平均海拔43.5米。
北京平原的海拔高度在20~60米,山地一般海拔1,000~1,500米。
北京市国土面积16410.54平方公里,市区面积12187平方公里,建成区面积1386平方公里。
1.2数据的选择本研究的研究的是北京市植被覆盖度反演,应选择植被生长的旺季,考虑到北京市的气候和季节,应选择6~10月份之间的数据影响为最合适的。
据此,本研究选择的是2009年9月22日的landsat5的TM遥感影像。
图1-1图像的示例图:影像绿地信息明显,有较好的识别效果。
基本上满足研究的需要。
1-1 影像数据1.3 研究的意义植被,包括森林、灌丛、草地和农作物,既是生态系统的主要组成部分,也是生态系统存在的基础,具有截流降雨、减缓径流、防沙治沙、保持水土等功能,联结着土壤、大气和水分等自然过程,在陆地表面的能量交换、生物地球化学循环和水文循环等过程中扮演着重要角色,是全球变化研究中的“指示器”[1]。
植被根据生态系统中水、气等的状况,调控其内部与外部的物质、能量交换。
植被覆盖与气候因子关系极为密切,研究植被覆盖变化对气候的影响是气候变化研究的主要内容之一,它影响着土壤湿度、地表温度和地表能量与水的循环。
一个城市的植被覆盖度可以反映一个城市规划的情况,间接的反应一个城市的环境质量,是城市的重要组成部分。
城市化的迅速推进,带来了多样化的生态足迹,植被覆盖度,土壤污染率,地表侵蚀率,逐渐成为生态研究的热点,也成为环境保护的重点。
课程名称:定量遥感
实验名称反演植被指数
【实验名称】反演植被指数
【实验目的】通过NDVI反演植被指数
【实验内容】
1.打开已经经过FLAASH大气校正的遥感影像
波段计算归一化植被指数NDVI(705)
2.在主菜单中选择Basic Tools,Band Math,输入计算公式(float(b1)-float(b2))/
(float(b1)+float(b2)),点击OK,b1选择波段中心值为750左右的波段,b2选择波段中心值为705左右的波段,选择输出文件夹,输入名称NDVI
掩膜,将非植被部分掩膜
3.在影像菜单中选择Tools,Build Mask,在新弹出菜单中选择Options,Import Data Range,选择NDVI文件,Data Min V alue为0.25,Data Max Value为1,选择输出文件夹,输入名称掩膜
4.在主菜单中选择Basic Tools,Masking,Apply Mask,在新菜单中选择NDVI,Select Mask Band
中选择掩膜,点击OK,选择输出文件夹,文件名掩膜结果
波段计算反演植被指数
5. 主菜单中选择Basic Tools ,Band Math ,输入计算公式0.188*exp(4.48*b3),点击OK ,b3选择掩膜结果,选择输出文件夹,输出名称为反演结果
【实验体会】
【老师打分与签名】。
实习报告题目XX市基于像元二分模型的植被覆盖度反演学院测绘科学与技术学院专业班级测绘工程1903班姓名 _______________ X XX学号17410080518任课教师XX、XXX日期2020年1月10日目录一.实习目的 (2)二.实习地点及时间 (2)三.实习具体内容 (2)1. 数据获取 (2)2. 数据预处理 (3)2.1 数据读取与定标 (3)2.2 图像裁剪 (4)2.3 大气校正 (5)3. 植被覆盖度估算 (6)3.1 NDVI 计算 (6)3.2 掩膜文件制作 (8)3.3 获取阈值 (9)3.4 生成参数文件 (9)3.5 植被覆盖度 (11)3.6 植被覆盖度验证和分类 (13)4. 植被覆盖度时空变化分析 (14)4.1 各期植被覆盖度的基本情况 (14)4.2 植被覆盖度的动态变化检测 (15)四.实习心得 (16)一.实习目的掌握ENVI 软件的基本操作掌握遥感卫星影像的处理流程提高学生分析问题解决问题能力,增强实践技能。
学会地面测量和遥感估算两种方法。
地面测量常用于田间尺度,遥感估算常用于区域尺度。
目前已经发展了很多利用遥感测量植被覆盖度的方法,较为实用的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度,常用的植被指数为NDVI。
二.实习地点及时间XX科技大学临潼校区骊山校区11#509, 2020年1月7日到2020年1月9日。
三.实习具体内容1.数据获取本专题使用的数据在地理空间数据云下载。
所使用的数据为甘肃省XX市2014年4月7日和2018年4月2日landsat8 OLI。
图 1 数据获取2.数据预处理 2.1数据读取与定标1.数据读取在 ENVI 主菜单中,选择 File-〉Open As-> Landsat-> GeoTIFF with Metadata ,在对话框中 选择“ \1-Landsat8 数据 \LC81290362014097LGN00_MTL.txt ” 文件,ENVI 自动将数据真彩色显示,对数据做全景显示和拉伸,在 Data Manager 中,自动按 照波长分成五个组:多光谱、全色、卷云、热红外、质量波段。
基于植被覆盖度-地表温度的深层土壤湿度遥感反演
余鹏;沈润平
【期刊名称】《陕西气象》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】利用MODIS影像数据,在地表温度和植被覆盖度 (Ts/Fr) 特征空间基础上反演了江苏省仪征地区2004年5月、9月和11月40 cm土壤湿度.反演结果显示,5月土壤湿度值最大,9月次之,11月最小.5月土壤湿度高值区主要位于南部靠近长江沿岸地区和北部谷底平原地区,低值区主要位于中部缓岗丘陵地区.利用实测资料进行模型检验表明,本研究反演出的土壤湿度精度较高,遥感反演的40 cm土壤湿度的平均相对误差达7.6%.
【总页数】5页(P10-14)
【作者】余鹏;沈润平
【作者单位】南京信息工程大学,南京,210044;南京信息工程大学,南京,210044【正文语种】中文
【中图分类】P412.27
【相关文献】
1.基于地表温度日较差-植被覆盖度特征空间的土壤含水量反演方法 [J], 茹晨;段四波;姜小光;冷佩;高懋芳;霍红元;李召良
2.基于地表温度日较差-植被覆盖度特征空间的土壤含水量反演方法 [J], 茹晨;段四波;姜小光;冷佩;高懋芳;霍红元;李召良;;;;;;;;
3.基于Landsat8数据的乌鲁木齐植被覆盖度与地表温度反演分析 [J], 朱梦阳
4.基于Landsat8数据的乌鲁木齐植被覆盖度与地表温度反演分析 [J], 朱梦阳
5.利用植被覆盖度—地表温度特征空间提取厦门市土壤湿度信息 [J], 蔡达鹏;徐涵秋
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基于像元二分模型的植被覆盖度反演植被覆盖度是指地表被植被覆盖的程度,通常用百分比来表示。
植被覆盖度对于生态环境的评估和监测具有重要意义,可以反映区域的生态状况、土地利用情况以及气候变化等信息。
而基于像元二分模型的植被覆盖度反演则是一种常用的遥感方法,通过分析遥感影像数据,对地表植被覆盖度进行定量化评估。
像元二分模型是一种基于遥感影像数据进行分类的方法,它将地表分为植被和非植被两类像元,通过像元的光谱信息和空间关系进行分类。
在植被覆盖度反演中,首先需要获取高分辨率的遥感影像数据,如卫星影像或航拍影像。
然后利用像元二分模型对影像进行分类,将地表像元划分为植被和非植被两类。
通过统计每类像元的数量,即可计算出植被覆盖度的百分比。
基于像元二分模型的植被覆盖度反演方法具有一定的优势和局限性。
优势在于可以利用遥感影像数据实现对大范围区域的快速监测,提高了效率和准确性。
同时,该方法还可以定量化地表植被覆盖度,为生态环境保护和土地管理提供科学依据。
然而,基于像元二分模型的植被覆盖度反演也存在一些局限性,如对影像质量和分类精度要求较高,容易受到地物混合和遥感影像噪声的影响。
在实际应用中,基于像元二分模型的植被覆盖度反演可以结合其他遥感方法和地面调查数据进行验证,提高结果的可信度。
同时,还可以通过时间序列影像数据的分析,实现对植被覆盖度变化的监测和分析,为生态环境的长期监测和保护提供支持。
总的来说,基于像元二分模型的植被覆盖度反演是一种重要的遥感方法,可以用于快速、准确地评估地表植被覆盖度,为生态环境监测和管理提供科学依据。
然而,在应用过程中仍需考虑其局限性,并结合多种方法和数据源进行综合分析,以提高结果的可靠性和精度。
希望通过不断的研究和实践,基于像元二分模型的植被覆盖度反演方法能够更好地应用于实际工作中,为地球资源的可持续利用和生态环境的保护做出贡献。
一、实习目的本次遥感实习旨在通过学习遥感技术,掌握遥感图像处理与分析的方法,了解植被覆盖率的遥感反演技术,并运用所学知识对实习区域的植被覆盖率进行定量分析和评价。
二、实习内容1. 遥感图像数据获取本次实习所使用的遥感图像数据为Landsat 8 OLI/TIRS影像,时间范围为2018年7月15日,空间分辨率为30米。
数据来源于美国地质调查局(USGS)的地球观测系统数据和信息(EOSDIS)。
2. 遥感图像预处理(1)辐射校正:对遥感图像进行辐射校正,消除传感器辐射响应误差和大气影响,使图像数据更加真实。
(2)几何校正:对遥感图像进行几何校正,消除图像畸变,使图像与实际地面位置一致。
(3)波段组合:将遥感图像的可见光、近红外、短波红外等波段进行组合,提高图像信息含量。
3. 植被覆盖率反演(1)选择植被指数:选取适合植被覆盖度反演的植被指数,如归一化植被指数(NDVI)、植被指数(VI)等。
(2)植被指数计算:根据遥感图像数据,计算所选植被指数。
(3)植被覆盖率反演:利用植被指数与植被覆盖率之间的相关性,建立植被指数与植被覆盖率的反演模型,对植被覆盖率进行反演。
4. 植被覆盖率评价(1)统计分析:对反演得到的植被覆盖率进行统计分析,如计算平均值、标准差等。
(2)空间分布分析:分析植被覆盖率在空间上的分布规律,识别植被覆盖度较高的区域。
(3)对比分析:将反演得到的植被覆盖率与实地调查数据进行对比,验证反演结果的准确性。
三、实习结果与分析1. 植被覆盖率反演结果通过遥感图像处理与植被覆盖率反演,得到实习区域的植被覆盖率分布图。
结果显示,实习区域植被覆盖率总体较高,大部分区域植被覆盖率在70%以上。
2. 植被覆盖率评价(1)统计分析:实习区域植被覆盖率平均值为75.6%,标准差为15.3%。
这表明实习区域植被覆盖率总体较高,但存在一定的差异。
(2)空间分布分析:植被覆盖率在空间上呈现明显的地域性差异,山区植被覆盖率较高,平原地区植被覆盖率相对较低。
使用遥感图像进行植被覆盖度测量的方法植被覆盖度是评估地表生态系统的重要指标之一,可以帮助我们了解植被分布、生长状况以及生态环境的变化。
通过遥感技术,我们可以借助航天器、无人机等高空平台获取的图像数据,来进行植被覆盖度的测量与分析。
本文将介绍一些使用遥感图像进行植被覆盖度测量的方法及其应用。
一、光谱指数法光谱指数法是使用遥感图像中的光谱信息来推断植被覆盖度的一种方法。
光谱指数是根据植被对不同波段的反射特性而计算得出的。
其中,植被指数(Vegetation Index,VI)是光谱指数法中最常用的一种指数计算方法。
常见的植被指数包括归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、简化型植被指数(Simple Ratio Index,SR)等。
在使用光谱指数法进行植被覆盖度测量时,首先需要根据遥感图像计算出相应的植被指数值。
然后,通过与实地采样数据进行对比,建立植被指数与植被覆盖度之间的关系模型,从而推算出植被覆盖度。
这种方法具有简单、快速、非破坏性的优点,并能够进行大范围的植被分布调查,因此被广泛应用于植被覆盖度的监测与评估。
二、面向对象的分类方法面向对象的分类方法是利用遥感图像中的纹理、形状、空间分布等特征,将图像中的像素分成不同的类别,并将每个类别与相应的植被覆盖度关联起来的方法。
通过这种方法,我们可以得到植被覆盖度变化的空间分布图,并进一步进行植被生态系统调查和分析。
面向对象的分类方法需要先进行图像分类,将图像中的不同景物、地物分割成不同的对象。
然后,根据所建立的训练样本库,将这些对象分类为与植被覆盖度相关的类别。
最后,通过对每个类别中的对象进行统计,得到相应的植被覆盖度。
三、机器学习方法机器学习方法是一种将遥感图像与实地采样数据进行关联的高级技术。
通过训练模型,机器学习方法可以从遥感图像中学习到特定的植被覆盖度信息,并将其应用于未知区域的植被覆盖度估计。
《内蒙古典型草原植被地上生物量遥感反演》篇一一、引言随着全球环境问题的日益严峻,对生态系统中的生物量监测已成为一项重要任务。
其中,草原生态系统作为地球上的重要组成部分,其植被地上生物量的准确监测对生态平衡和环境保护具有重要意义。
内蒙古作为我国草原的主要分布区之一,其典型草原植被地上生物量的监测研究具有较高的学术价值和实际应用价值。
本文将通过遥感反演技术,对内蒙古典型草原植被地上生物量进行深入研究。
二、研究区域与数据源本研究选取内蒙古典型草原为研究对象,利用遥感技术进行植被地上生物量的反演。
数据源主要包括卫星遥感数据、地面实测数据以及气象数据等。
其中,卫星遥感数据包括Landsat、Sentinel-2等多源卫星数据,用于获取草原植被的生长状况和空间分布信息。
地面实测数据主要用于验证遥感反演结果的准确性,包括植被类型、高度、覆盖度等实测数据。
气象数据则用于分析草原植被生长与气候因素的关系。
三、遥感反演方法遥感反演方法主要包括植被指数法、光谱混合分析法和机器学习算法等。
本研究采用机器学习算法中的随机森林算法进行反演。
首先,对卫星遥感数据进行预处理,包括辐射定标、大气校正等步骤。
然后,提取草原植被的光谱信息、空间信息等特征,利用随机森林算法建立生物量与遥感数据之间的模型关系。
最后,通过模型对典型草原植被地上生物量进行反演。
四、结果与分析经过遥感反演,我们得到了内蒙古典型草原植被地上生物量的空间分布图。
通过与地面实测数据进行对比,我们发现遥感反演结果与实际结果具有较高的相关性,证明了本文所采用的反演方法的可靠性。
进一步分析表明,草原植被地上生物量的分布与气候因素密切相关,如降水量、温度等。
在干旱年份,草原植被地上生物量较低;而在湿润年份,则表现出较高的生物量。
此外,不同植被类型之间也存在明显的生物量差异,如草原牧草与杂草之间的生物量存在较大差异。
五、讨论与展望本文采用机器学习算法对内蒙古典型草原植被地上生物量进行了遥感反演,取得了一定的成果。
植被覆盖度遥感反演研究植被覆盖度是指一定面积内植被所占的比例,是评估地表生态环境和气候变化的重要指标。
传统的植被调查方法需要大量的人力物力,且成本高,限制了其应用范围。
遥感技术的出现,使得基于遥感数据的植被覆盖度反演成为可能,为生态环境和气候变化研究提供了重要的手段。
本文将探讨植被覆盖度遥感反演研究的方法和应用。
植被覆盖度遥感反演的方法有多种,如高光谱遥感反演、主成分分析遥感反演、归一化差值植被指数(NDVI)反演等。
其中,NDVI方法是应用最广泛的一种方法。
NDVI在可见光和近红外波段反映植被叶绿素含量和植被覆盖度。
植被叶绿素是光合作用中的重要成分,当植被覆盖度增加时,植被叶绿素含量也会增加,因此NDVI值也会增加。
NDVI方法的反演准确性较高,适用于不同尺度和时间尺度的研究。
植被覆盖度遥感反演的应用涵盖环境生态、农业生产、荒漠化治理、城市化规划等多个领域。
以生态环境为例,植被覆盖度是评估生态环境质量和植被类型特征的重要指标。
借助遥感技术,可以实现对大范围、多时段的植被覆盖度监测和评估,为自然保护和生态修复提供科学依据。
在荒漠化治理方面,植被覆盖度反演可以为荒漠化治理提供地面覆盖度和植被生产力等信息,进而指导荒漠化治理和生态恢复。
在农业生产方面,植被覆盖度反演可以为农业生产提供田间植被信息,提高农作物生产的效率,促进可持续农业发展。
除此之外,植被覆盖度遥感反演还具有大数据分析能力和智能化应用的发展潜力。
随着遥感数据分辨率的不断提高和信息获取能力的增强,植被覆盖度反演将更加精准。
同时,基于机器学习和人工智能算法的植被覆盖度反演也在逐步发展,将开拓更广阔的应用空间。
例如,能够自动识别植被类型、提升遥感图像解译精度、辅助研究广泛分布的植被样地等。
虽然植被覆盖度遥感反演技术已经相对成熟,但在实际应用过程中还存在一些挑战。
首先,植被覆盖度遥感反演需要考虑到地表物体的光谱响应与大气辐射影响,因此需要进行大气校正等数据预处理。