基于像元二分模型的植被覆蓋度反演-以北京市為例

1、基于像元二分模型的植被覆蓋度反演-以北京市為例 王玲（西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127）摘要：采用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)植被覆蓋度具有重要意義。本文以北京市為例，基于 2013 年的Landsat8 OLI 影像，選取 NDVI 值為參數(shù)，采用像元二分模型對(duì)植被覆蓋度進(jìn)行反演，最終反演的結(jié)果與實(shí)際情況符合，說(shuō)明采用該方法反演植被覆蓋度可行。關(guān)鍵詞：植被覆蓋度、像元二分

2、模型、NDVI、植被指數(shù)引言植被覆蓋度（Vegetation fractional cover，簡(jiǎn)稱(chēng)fc）是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的百分比，即植土比。通常林冠稱(chēng)郁閉度，灌草等植被稱(chēng)覆蓋度[1]。它是衡量地表植被覆蓋的一個(gè)最重要的指標(biāo)，被覆蓋度及其變化是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化的重要指示，對(duì)水文、生態(tài)、全球變化等都具有重要意義[2]。根據(jù)監(jiān)測(cè)手段, 測(cè)量植被覆蓋度的方法可分為地面測(cè)量和遙感測(cè)量?jī)纱箢?lèi)，測(cè)量常

3、用于田間尺度，遙感估算常用于區(qū)域尺度。目前已經(jīng)發(fā)展了很多利用遙感測(cè)量植被覆蓋度的方法，較為實(shí)用的地面測(cè)量單的方法就是目估法，缺點(diǎn)主要是主觀性太強(qiáng)?？陀^的測(cè)量方法有樣點(diǎn)法、樣方法、樣帶法等，借助于采樣儀器的測(cè)量方法，空間定量計(jì)、移動(dòng)光量計(jì)等。這些方法雖然提高了測(cè)量精度，但野外操作不便，并且成本較高, 難以在大范圍內(nèi)快速提取植被覆蓋度。而采用遙感技術(shù)為監(jiān)測(cè)大面積區(qū)域的植被覆蓋度，甚至全球的植被覆蓋度監(jiān)測(cè)提供了可能[3]。目前已有許多利用遙感

4、技術(shù)測(cè)量植被覆蓋度的方法，其中應(yīng)用最廣泛的方法是利用植被指數(shù)近似估算植被覆蓋度，常用的植被指數(shù)為NDVI。一、數(shù)據(jù)源本文選取兩景覆蓋北京市的Landsat8 OLI影像、土地覆蓋類(lèi)型圖以及北京行政邊界矢量數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。其中，土地覆蓋類(lèi)型圖是作為掩膜文件使用，其目的是為了便于植被覆蓋度的估算；北京行政邊界矢量數(shù)據(jù)是為了將兩景鑲嵌好的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪使用的，其目的是裁剪出北京市行政區(qū)內(nèi)的范圍。另外，Landsat8 OLI影像是從地理空間數(shù)

5、據(jù)云網(wǎng)站上下載得到的，其成像時(shí)間為2013年10月份。與Landsat7的ETM+成像儀相比，OLI成像儀獲取的遙感圖像輻射分辨率達(dá)到12比特，圖像的幾何精度和數(shù)據(jù)的信噪比也更高。OLI成像儀包括9個(gè)短波譜段（波段1～波段9） ，幅寬185km，其中全色波段地面分辨率為15m，其他譜段地面分辨率為30m[4]。敏度帶來(lái)的輻射誤差[5]。其目的是為FLAASH大氣校正準(zhǔn)備數(shù)據(jù)：定標(biāo)符合單位要求的輻射量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)儲(chǔ)存順序等。該處理過(guò)程在

6、Envi5.2中實(shí)現(xiàn)，具體操作：在ENVIToolbox中，選擇Toolbox/Radiometric Correction/ Radiometric Calibration，選擇*_MultiSpectral多光譜組（7個(gè)波段），打開(kāi)輻射定標(biāo)工具，對(duì)兩景影像分別做輻射定標(biāo)。（2）影像鑲嵌因本文所使用的影像數(shù)據(jù)源是兩景Landsat OLI影像，因此需進(jìn)行影像鑲嵌，鑲嵌的目的是將不同的影像文件無(wú)縫地拼接成一幅完整的包含研究區(qū)域的影像。該