基于遥感的北京植被覆盖度研究

利用北京市2006年、2008年和2013年Landsat7 ETM+影像，运用ENVI和ArcGIS软件，经过图像预处理，基于像元二分模型计算出北京市2006年、2008年和2013年的植被覆盖度，在此基础上制作北京市植被覆盖分级图，提取植被覆盖信息，获得分布状况并进行统计，对比2006年、2008年和2013年的植被覆盖变化情况，综合分析影响北京市植被覆盖变化的因素。

                                 图1 研究技术路线图

遥感影像的植被信息主要是通过叶子和植被的冠层光谱特性差异来反映，我们可以利用遥感技术的监测范围大、效率高等特点对土地利用和植被覆盖情况进行精确有效的调查。

像元二分模型^[14]有着计算简便，结果可信度高的优势，因此本文使用像元二分模型来计算植被覆盖度。其原理是将一个像元的信息R转化为植被信息R_V和土壤信息R_S之和：

                                  (2)

假设一个像元的植被覆盖为FVC,则

                                 (3)

所以根据像元二分法模型原理，FVC计算公式可以表示为：

                              （4）

其中，NDVI_soil为无植被覆盖区域的NDVI值，NDVI_veg为纯植被像元的NDVI值，由于缺乏实测数值，可以在一定的至信区间的NDVI_max和NDVI_min来代替NDVI_soil和NDVI_veg。一般认为小于5%的为近似土壤覆盖区域，大于95%为全植被覆盖区域^[15]。本文的NDVI_MAX取值为0.7，NDVI_min取0.05，代入公式（4）中可计算植被覆盖度。

图3  2006年北京市NDVI影像

图4  2008年北京市NDVI影像

图5   2013年北京市NDVI影像