專題：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

專題一：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,專題背景,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重視程度逐漸提高。本專題介紹應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行自然生態(tài)環(huán)境的評價(jià)。,專題概述,專題中應(yīng)用10米的spot和TM融合影像，提取相關(guān)生態(tài)因子，應(yīng)用較成熟的自然生態(tài)環(huán)境評價(jià)模型完成整個(gè)自然生態(tài)環(huán)境評價(jià)流程。專題涉及植被覆蓋度計(jì)算、地形因子提取等內(nèi)容所用功能模塊除了使用ENVI主模塊功能外還需要用到大氣校正擴(kuò)展模塊中的快速大氣校正工具（QUAC）說明：本專題由于數(shù)據(jù)的原因，最終結(jié)果精度不一定很高。旨在學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的流程及ENVI相關(guān)工具的應(yīng)用。,處理流程,流程說明,專題數(shù)據(jù)已經(jīng)過基本預(yù)處理的TM-SPOT融合影像和DEM數(shù)據(jù)生態(tài)因子選取對經(jīng)過基本預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速大氣校正本專題選取植被、土壤、地形三個(gè)最基本的要素作為評價(jià)區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境的生態(tài)因子以“植被蓋度”和“土壤指數(shù)”作為植被和土壤的生態(tài)因子，“坡度”作為地形因子。統(tǒng)一將這些生態(tài)因子進(jìn)行歸一化處理自然生態(tài)環(huán)境評價(jià)方法本專題選擇的是指數(shù)法與綜合指數(shù)法,進(jìn)入專題,數(shù)據(jù)：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,1、大氣校正,大氣校正,這個(gè)過程使用ENVI中的快速大氣校正工具完成，這個(gè)工具的大氣校正結(jié)果一般是基于物理模型精度的15%。數(shù)據(jù)：9-監(jiān)督分類sub-TM-Spot-GS.img,2、生態(tài)因子生成,2.1植被蓋度生成,植被覆蓋度是根據(jù)前人研究的NDVI估算模型：FC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)其中NDVI是歸一化指標(biāo)指數(shù)，NDVImax表示區(qū)域最大NDVI值，NDVImin表示區(qū)域最小的NDVI值。由于圖像中不可避免的存在著噪聲，NDVImax和NDVImin并不一定是最大NDVI值和最小的NDVI值，可以根據(jù)直方圖分別取兩頭“拐點(diǎn)處”的值。,結(jié)果存放在：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中間結(jié)果植被覆蓋度.img,2.2土壤指數(shù)生成,土壤指數(shù)同樣采用前人研究的模型裸土植被指數(shù)（GRABS）（楊存建，劉紀(jì)遠(yuǎn)，2002）：GRABS=VI-0.09178BI+5.58959。VI和BI分別為穗帽變換的綠度指數(shù)和土壤亮度指數(shù)。BI和VI指數(shù)可分別用來評價(jià)裸土和植被的行為，VI指數(shù)與不同植被覆蓋有較大的相關(guān)性，土壤亮度對植被指數(shù)有相當(dāng)大的影響，裸土信息變化的主要部分是由它們的亮度造成的，故由BI和VI線性組合形成的裸土植被指數(shù)能很好地反映土壤的裸露情況,結(jié)果存放在：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中間結(jié)果土壤指數(shù).img,2.3坡度生成,地形模型計(jì)算,結(jié)果存放在：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中間結(jié)果坡度.img,2.4生態(tài)因子歸一化(一、概述),評價(jià)因子生成之后，直接用它們?nèi)ミM(jìn)行評價(jià)是比較困難的，因?yàn)楦髦笜?biāo)項(xiàng)的量綱不一致，所以沒有可比性。各指標(biāo)的量化分值依其對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，采用統(tǒng)一順序原則，即按照它們對生態(tài)環(huán)境正向影響的大小，從高到低分為若干級，對環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)越大，編碼值越大，反之則編碼值越小。各個(gè)參評因子數(shù)據(jù)經(jīng)過歸一化化后是一組反映其屬性特征的數(shù)值，其值介于110之間。,2.4生態(tài)因子歸一化（二、植被覆蓋度）,植被覆蓋度根據(jù)實(shí)際情況，植被對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，依據(jù)植被的覆蓋度分為10級，覆蓋度越大編碼值越大。,根據(jù)實(shí)際情況，植被對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，依據(jù)植被的覆蓋度分為10級，覆蓋度越大編碼值越大。,2.4生態(tài)因子歸一化（三、土壤指數(shù)）,土壤指數(shù)土壤的組成與土壤侵蝕等現(xiàn)象息息相關(guān)，這里采用的是裸土植被指數(shù)作為土壤因子，同樣將裸土植被指數(shù)值劃分為10級，如果質(zhì)量越好編碼值越大。,根據(jù)實(shí)際情況，植被對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，依據(jù)植被的覆蓋度分為10級，覆蓋度越大編碼值越大。,2.4生態(tài)因子歸一化（四、地形因子）,地形因子坡度對水土流失影響最大。一般情況下，侵蝕量和坡度成正相關(guān)，將工程區(qū)劃分10級坡度類型，按坡度越低越有利于土地資源利用的原則，較低的坡度區(qū)賦予較高分值。,根據(jù)實(shí)際情況，植被對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，依據(jù)植被的覆蓋度分為10級，覆蓋度越大編碼值越大。,2.4生態(tài)因子歸一化,確定好歸一化對照表后，利用ENVI下的密度分割工具進(jìn)行歸一化處理,根據(jù)實(shí)際情況，植被對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，依據(jù)植被的覆蓋度分為10級，覆蓋度越大編碼值越大。,分割區(qū)間文件存放在：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中間結(jié)果*.dsr結(jié)果文件存放在：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測*-10.img,3、生態(tài)環(huán)境評價(jià),3生態(tài)環(huán)境評價(jià),本專題選擇的評價(jià)模型是指數(shù)法與綜合指數(shù)法：E=W1*Sv+W2*Ss+W3*StW1=0.7，W2=0.2，W3=0.1,3生態(tài)環(huán)境評價(jià),密度分割分類圖輸出矢量裁剪結(jié)果統(tǒng)計(jì)制圖,專題總結(jié),該專題利用與Spot數(shù)據(jù)融合后的10米TM數(shù)據(jù)與DEM