5專題基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)課件

專題一：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)專題一：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)專題背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)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(píng)價(jià)。專題背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重視程度專題概述專題中應(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(píng)價(jià)模型完成整個(gè)自然生態(tài)環(huán)境評(píng)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(shuō)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(cè)的流程及ENVI相關(guān)工具的應(yīng)用。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)生處理流程處理流程流程說(shuō)明專題數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)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(duì)經(jīng)過(guò)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(píng)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(píng)價(jià)方法本專題選擇的是指數(shù)法與綜合指數(shù)法流程說(shuō)明專題數(shù)據(jù)進(jìn)入專題數(shù)據(jù)：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)入專題數(shù)據(jù)：1、大氣校正1、大氣校正大氣校正這個(gè)過(guò)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大氣校正這個(gè)過(guò)程使用ENVI中的快速大氣校正工具完成，這個(gè)工2、生態(tài)因子生成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(cè)\中間結(jié)果\植被覆蓋度.img2.1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(lái)評(píng)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(duì)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(cè)\中間結(jié)果\土壤指數(shù).img2.2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(cè)\中間結(jié)果\坡度.img2.3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)2.4生態(tài)因子歸一化(一、概述)評(píng)價(jià)因子生成之后，直接用它們?nèi)ミM(jìn)行評(píng)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(méi)有可比性。各指標(biāo)的量化分值依其對(duì)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(duì)生態(tài)環(huán)境正向影響的大小，從高到低分為若干級(jí)，對(duì)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(píng)因子數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)歸一化化后是一組反映其屬性特征的數(shù)值，其值介于1~10之間。2.4生態(tài)因子歸一化(一、概述)評(píng)價(jià)因子生成之后，直接用它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(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。根據(jù)實(shí)際情況，植被對(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。覆蓋率%0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-100編碼值123456789102.4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(jí)，如果質(zhì)量越好編碼值越大。根據(jù)實(shí)際情況，植被對(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。指數(shù)值-3325~-1800-1800~-900-900~-500-500~-300-300~-100-100~00~100100~300300~500500-1323編碼值123456789102.4生態(tài)因子歸一化（三、土壤指數(shù)）土壤指數(shù)根據(jù)實(shí)際情況，2.4生態(tài)因子歸一化（四、地形因子）地形因子坡度對(duì)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(jí)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(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。坡度值（度）<33-88-1313-1818-2323-2828-3333-3838-43>43編碼值109876543212.4生態(tài)因子歸一化（四、地形因子）地形因子根據(jù)實(shí)際情況，2.4生態(tài)因子歸一化確定好歸一化對(duì)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(duì)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(jí)，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(cè)\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(cè)\*-10.img2.4生態(tài)因子歸一化確定好歸一化對(duì)照表后，利用ENVI下的3、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)3、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)3生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)本專題選擇的評(píng)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評(píng)價(jià)等級(jí)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)說(shuō)明優(yōu)9~10自然生態(tài)環(huán)境基本未受到破壞，生態(tài)結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定、生態(tài)系統(tǒng)自身功能和自我恢復(fù)能力很強(qiáng)。良6~9自然生態(tài)環(huán)境基本未受到破壞，生態(tài)結(jié)構(gòu)比較合理、穩(wěn)定、生態(tài)系統(tǒng)自身功能和自我恢復(fù)能力較強(qiáng)。中4~6自然生態(tài)環(huán)境基本受到破壞，生態(tài)結(jié)構(gòu)基本合理、穩(wěn)定、生態(tài)系統(tǒng)自身功能和自我恢復(fù)能力較弱。差1~4自然生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，生態(tài)結(jié)構(gòu)不合理，生態(tài)系統(tǒng)自身功能和自我恢復(fù)能力很弱。3生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)本專題選擇的評(píng)價(jià)模型是指數(shù)法與綜合指數(shù)法：評(píng)3生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)密度分割分類圖輸出矢量裁剪結(jié)果統(tǒng)計(jì)制圖3生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)密度分割專題一：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)專題一：基于遙感的自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)專題背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)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(píng)價(jià)。專題背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重視程度專題概述專題中應(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(píng)價(jià)模型完成整個(gè)自然生態(tài)環(huán)境評(píng)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(shuō)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(cè)的流程及ENVI相關(guān)工具的應(yīng)用。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)生處理流程處理流程流程說(shuō)明專題數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)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(duì)經(jīng)過(guò)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(píng)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(píng)價(jià)方法本專題選擇的是指數(shù)法與綜合指數(shù)法流程說(shuō)明專題數(shù)據(jù)進(jìn)入專題數(shù)據(jù)：15-自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)入專題數(shù)據(jù)：1、大氣校正1、大氣校正大氣校正這個(gè)過(guò)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大氣校正這個(gè)過(guò)程使用ENVI中的快速大氣校正工具完成，這個(gè)工2、生態(tài)因子生成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(cè)\中間結(jié)果\植被覆蓋度.img2.1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(lái)評(píng)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(duì)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(cè)\中間結(jié)果\土壤指數(shù).img2.2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(cè)\中間結(jié)果\坡度.img2.3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)2.4生態(tài)因子歸一化(一、概述)評(píng)價(jià)因子生成之后，直接用它們?nèi)ミM(jìn)行評(píng)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(méi)有可比性。各指標(biāo)的量化分值依其對(duì)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(duì)生態(tài)環(huán)境正向影響的大小，從高到低分為若干級(jí)，對(duì)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(píng)因子數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)歸一化化后是一組反映其屬性特征的數(shù)值，其值介于1~10之間。2.4生態(tài)因子歸一化(一、概述)評(píng)價(jià)因子生成之后，直接用它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(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。根據(jù)實(shí)際情況，植被對(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。覆蓋率%0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-100編碼值123456789102.4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(jí)，如果質(zhì)量越好編碼值越大。根據(jù)實(shí)際情況，植被對(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。指數(shù)值-3325~-1800-1800~-900-900~-500-500~-300-300~-100-100~00~100100~300300~500500-1323編碼值123456789102.4生態(tài)因子歸一化（三、土壤指數(shù)）土壤指數(shù)根據(jù)實(shí)際情況，2.4生態(tài)因子歸一化（四、地形因子）地形因子坡度對(duì)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(jí)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(duì)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(jí)，覆蓋度越大編碼值越大。坡度值（度）<33-88-1313-1818-2323-2828-3333-3838-43>43編碼值109876543212.4生態(tài)因子歸