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《中国科学院研究生院（遥感应用研究所）》 2003年
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植被覆盖度的遥感估算方法研究

李苗苗  
【摘要】： 植被覆盖度是衡量地表植被状况的一个最重要的指标，也是影响土壤侵蚀与水土流失的主要因子。本文旨在分析并讨论测量植被覆盖度的方法，并建立利用遥感技术定量估算植被覆盖度的模型。研究内容主要由以下几部分组成：首先介绍植被覆盖度遥感测量方法的基本理论、研究现状和发展趋势。然后在像元二分模型的基础上对已有模型进行改进，建立用NDVI归一化植被指数估算植被覆盖度的模型。改进模型主要是对原有模型的两个重要参数的推导，提出了新的见解，并根据实际操作时的三种情况，提出了估算植被覆盖度的三种方案。对于方案的选择要考虑三方面的因素：研究区位置、遥感数据的时相与空间分辨率。该模型可以适用于各种植被类型，也适用于不同分辨率的遥感数据。根据研究区密云与官厅水库流域的具体特点选用改进模型方案一，结合实际情况设计了模型应用的技术路线，和实施方法。作为官厅、密云水库上游水土保持生态环境建设项目的一部分，应用此技术路线对研究区植被覆盖度进行了估算。通过密云流域的实地考察，对植被覆盖度的估算结果进行了验证，结果表明使用此改进模型进行植被覆盖度遥感监测是可行的。
【关键词】：遥感 NDVI 植被覆盖度 像元二分模型
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（遥感应用研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：P237
【目录】：
  • 1 引言12-18
  • 1.1 研究目的12
  • 1.2 植被覆盖度定义12-13
  • 1.3 研究植被覆盖度的意义13-14
  • 1.4 植被覆盖度监测的应用14-15
  • 1.5 使用遥感技术监测的优势15-17
  • 1.6 小结17-18
  • 2 植被覆盖度监测方法进展18-28
  • 2.1 地面测量19-23
  • 2.1.1 目估法20-21
  • 2.1.2 采样法21-22
  • 2.1.3 仪器法22
  • 2.1.4 模型法22-23
  • 2.2 遥感测量23-27
  • 2.2.1 回归模型法23-24
  • 2.2.2 植被指数法24-25
  • 2.2.3 像元分解模型法25-27
  • 2.3 小结27-28
  • 3 用于植被覆盖度监测的植被指数进展28-38
  • 3.1 光谱信息28
  • 3.1.1 单波段28
  • 3.1.2 波段组合28
  • 3.2 植被指数28-37
  • 3.2.1 NDVI植被指数30-31
  • 3.2.2 PVI植被指数31-32
  • 3.2.3 SAVI植被指数32
  • 3.2.4 MSAVI植被指数32-33
  • 3.2.5 TSAVI植被指数33
  • 3.2.6 VARI植被指数33-34
  • 3.2.7 GEMI植被指数34
  • 3.2.8 N~*植被指数34-35
  • 3.2.9 VCI植被指数35
  • 3.2.10 其它用于植被覆盖度监测的植被指数35-37
  • 3.3 小结37-38
  • 4 用于植被覆盖度监测的遥感数据38-43
  • 4.1 低空间分辨率遥感数据38-39
  • 4.2 中空间分辨率遥感数据39-41
  • 4.3 高空间分辨率遥感数据41
  • 4.4 雷达数据41
  • 4.5 高光谱数据41-42
  • 4.6 小结42-43
  • 5 植被覆盖度遥感监测模型建立43-58
  • 5.1 像元二分模型43-44
  • 5.2 遥感信息的选取44-45
  • 5.3 利用NDVI估算植被覆盖度45-47
  • 5.4 NDVIsoil与NDVIveg的取值47-49
  • 5.5 模型改进49-57
  • 5.5.1 集合概念的引入50-51
  • 5.5.2 NDVIsoil与NDVIveg计算公式51
  • 5.5.3 a1与a2的取法51-52
  • 5.5.4 四个参数的确定52-54
  • 5.5.5 估算植被覆盖度的过程54-57
  • 5.6 小结57-58
  • 6 密云、官厅水库流域植被覆盖度计算58-95
  • 6.1 项目背景58-60
  • 6.2 研究区概况60-62
  • 6.3 数据来源62-67
  • 6.3.1 遥感数据62-63
  • 6.3.2 土地利用图63-66
  • 6.3.3 土壤分类图66
  • 6.3.4 流域界66-67
  • 6.4 数据处理67-68
  • 6.4.1 辐射纠正67
  • 6.4.2 大气纠正67
  • 6.4.3 几何纠正67-68
  • 6.5 技术路线68-81
  • 6.5.1 切割影像70-72
  • 6.5.2 删除云覆盖区域72
  • 6.5.3 计算NDVI72-74
  • 6.5.4 提取各土地利用类型的NDVI74-75
  • 6.5.5 提取各土壤类型的NDVI75
  • 6.5.6 制作NDVI概率分布75-77
  • 6.5.7 计算NDVImax与NDVImin77-78
  • 6.5.8 制作NDVIveg与NDVIsoil参数图；78-79
  • 6.5.9 计算植被覆盖度79-80
  • 6.5.10 去云、合成与接边处理80-81
  • 6.6 结果81-85
  • 6.6.1 密云水库流域82-84
  • 6.6.2 官厅水库流域84-85
  • 6.7 结果验证85-88
  • 6.7.1 实地考察时间85
  • 6.7.2 实地考察路线85
  • 6.7.3 实测数据获得方法85-86
  • 6.7.4 检验结果86-88
  • 6.8 结果分析88-94
  • 6.9 植被覆盖度图的应用94
  • 6.10 小结94-95
  • 7 照相法获得实测数据实验95-98
  • 8 不足与改进方向98-99
  • 8.1 模型中仍存在的问题:98
  • 8.2 模型应用中存在的问题:98
  • 8.3 遥感技术在估算植被覆盖度方面的局限:98-99
  • 9 关于模型应用的进一步设想99-100
  • 10 结论100-101
  • 参考文献101-112
  • 发表文章目录112
  • 主要参加项目112-113
  • 致谢113

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 吴昌广;气候变化背景下三峡库区植被覆盖动态及其土壤侵蚀风险研究[D];华中农业大学;2011年
9 顾丽;金沟岭林场森林多功能效益评价研究[D];北京林业大学;2012年
10 陈志云;基于RS/GIS的西辽河平原地下水位埋深变化与植被生态的响应研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯彦平;矿山开采影响下的环境遥感监测与评价[D];山东科技大学;2010年
2 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
3 韩月娇;基于RS的阜新地区自然生态修复监测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 张兴娟;石家庄市绿地调查研究与分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 王进朝;云南绿春县大马尖山铜多金属矿区成矿预测研究[D];昆明理工大学;2009年
6 郭宏斌;厦门城市生态功能网络构建研究[D];福建师范大学;2010年
7 高宾;锦州湾沿海经济区景观格局及动态变化研究[D];山东师范大学;2011年
8 赵彬;基于GIS的汶川地震地质灾害危险性评价研究[D];首都师范大学;2011年
9 李晓锦;基于混合像元分解的植被覆盖度估算及动态变化分析[D];西北大学;2011年
10 罗林;重庆市主城区、乡村区景观格局及其生态系统服务价值变化对比分析研究[D];重庆师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 李红卫,彭补拙;三峡库区水土流失特点及其环境危害防治措施探讨[J];长江流域资源与环境;1993年04期
4 贺达汉,李春光,沈禹颖,朱兴运;河西内陆盐渍化草地植物-环境系统的数值模拟[J];草业学报;1998年02期
5 郑兴年,胡宝新,崔伟宏;大城市边缘区土地利用动态遥感试验研究——以北京市朝阳区为例[J];地理科学;1995年01期
6 刘昌明,钟骏襄;黄土高原森林对年径流影响的初步分析[J];地理学报;1978年02期
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9 史培军,陈晋,潘耀忠;深圳市土地利用变化机制分析[J];地理学报;2000年02期
10 陈云浩,李晓兵,史培军;中国西北地区蒸发散量计算的遥感研究[J];地理学报;2001年03期
【相似文献】
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2 苗正红;刘志明;王宗明;宋开山;任春颖;杜嘉;曾丽红;;基于MODIS NDVI的吉林省植被覆盖度动态遥感监测[J];遥感技术与应用;2010年03期
3 周为峰,吴炳方,李苗苗;利用植被和地形信息进行水土流失风险度评价[J];世界科技研究与发展;2005年05期
4 刘瑶;江辉;吴春波;;鄱阳湖区植被覆盖度的遥感估算[J];南昌工程学院学报;2006年01期
5 吴春波;刘瑶;江辉;;鄱阳湖区植被覆盖度的遥感估算[J];人民长江;2006年06期
6 徐宪立;马克明;傅伯杰;刘宪春;黄勇;祁建;;植被与水土流失关系研究进展[J];生态学报;2006年09期
7 江辉;周光文;刘成林;;鄱阳湖区植被覆盖的遥感动态研究[J];江西农业学报;2007年01期
8 赵群;刘云;;基于NDVI的太原盆地植被覆盖度变化初步分析[J];北京农学院学报;2007年01期
9 潘建平;叶焕倬;;基于遥感分类的植被覆盖度提取[J];测绘信息与工程;2007年06期
10 李琳;谭炳香;冯秀兰;;北京郊区植被覆盖变化动态遥感监测——以怀柔区为例[J];农业网络信息;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 王明全;刘少军;;基于MODIS数据的儋州市植被覆盖变化研究[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年
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6 孙宏义;;用植被覆盖度表示的反沙漠化系统形成耗散结构的熵论证[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
7 李登科;范建忠;王娟;;陕西近10年来植被覆盖度变化特征及其成因分析[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
8 吴素霞;李凤霞;颜亮东;冯蜀青;肖建设;;基于MODIS数据三江源区植被覆盖度监测研究[A];农业生态与卫星遥感应用技术学术交流会论文摘要集[C];2006年
9 陈晓光;李剑萍;韩颖娟;李志军;陈葆德;;宁夏近年来植被及其覆盖度变化分析[A];中国气象学会2006年年会“卫星遥感技术进展及应用”分会场论文集[C];2006年
10 刘家兴;王卫;陈健飞;;植被覆盖度时空演变与气候变化的相关分析——以粤西北三连地区为例[A];中国山区土地资源开发利用与人地协调发展研究[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 通讯员 闫靖靖　李登科;陕西植被覆盖度逐年增长[N];中国气象报;2011年
3 曹洪亮;东胜区植被覆盖度达到87%[N];鄂尔多斯日报;2010年
4 通讯员 卓静;陕西植被覆盖度持续增加[N];中国气象报;2011年
5 特约记者 李海江;库伦旗植被覆盖度30年提升近50个百分点[N];通辽日报;2009年
6 马静波 张志宏;大同生态建市绿意渐浓[N];山西日报;2001年
7 记者 任欢;青铜峡市草原植被覆盖度恢复至45%[N];华兴时报;2010年
8 记者 王科岩;全区草原工作会议在呼召开[N];呼和浩特日报(汉);2009年
9 记者 王建宏;我区年减少入黄河泥沙4000万吨[N];宁夏日报;2009年
10 杨涛军;盐池县“生态立县”引来“万鸟归城”[N];中国特产报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张钛仁;中国北方沙尘暴灾害形成机理与荒漠化防治研究[D];兰州大学;2008年
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3 陈志云;基于RS/GIS的西辽河平原地下水位埋深变化与植被生态的响应研究[D];吉林大学;2012年
4 边振;基于遥感技术的荒漠化监测方法研究[D];北京林业大学;2011年
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7 唐婷;区域农业生态环境质量与生态经济的时空变化研究[D];南京农业大学;2012年
8 高荣;动态植被过程对区域气候影响的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院（大气物理研究所）;2006年
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10 魏琦;北方农牧交错带生态脆弱性评价与生态治理研究[D];中国农业科学院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈吉龙;重庆市三峡库区植被覆盖度的遥感估算及动态变化研究[D];西南大学;2010年
2 宋莎;基于多源遥感数据的植被覆盖度研究[D];四川农业大学;2010年
3 孙微;陕北地区农牧交错带植被覆盖度动态及驱动力分析[D];北京林业大学;2012年
4 贾媛;河保偏矿区植被覆盖度演变趋势与驱动力分析[D];山西大学;2012年
5 王朋;基于3S技术的大渡河上游植被覆盖度时空变化研究[D];四川农业大学;2012年
6 张海筱;黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖度空间格局及其控制因子研究[D];兰州大学;2013年
7 孙玉冰;舟山群岛的植被覆盖度与景观格局的变化研究[D];华东师范大学;2010年
8 于秀娟;三江源区植被覆盖度的定量估算与动态变化研究[D];山东科技大学;2011年
9 郭伟伟;张家口地区植被覆盖度动态分析研究[D];北京林业大学;2012年
10 王婧;山西省浑源县植被覆盖度的遥感估算及其动态研究[D];太原理工大学;2012年
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