计算ndvi值需要的数据_ENVI中计算植被覆盖指数
新的評價方法中的植被覆蓋指數:評價區域(市、縣)單位面積歸一化植被指數(
NDVI),采用MODIS衛星的 MOD13 的 NDVI 數據,詳見2015年版生態環境狀況評價技術規范(HJ
192-2015)
新標準要求利用5-9月份MODIS的MOD13的NDVI數據計算植被覆蓋指數,MODIS傳感器搭載在AQUA和TERRA兩顆衛星上。
MODIS數據產品分級系統:MODIS標準數據產品分級系統由5級數據構成,它們分別是:0級、1級、2級、3級和4級。
0級數據:衛星地面站直接接收到的、未經處理的、包括全部數據信息在內的原始數據為0級數據。
1級數據:對沒有經過處理的、完全分辨率的儀器數據進行重建,數據時間配準,使用輔助數據注解,計算和增補到0級數據之后為1級數據。
2級數據:在1級數據基礎上開發出的、具有相同空間分辨率和覆蓋相同地理區域的數據為2級數據。
3級數據:3級數據是以統一的時間-空間柵格表達的變量,通常具有一定的完整性和一致性。在3級水平上,將可以集中進行科學研究,如:定點時間序列,來自單一技術的觀測方程和通用模型等。
4級數據:通過分析模型和綜合分析3級以下數據得出的結果數據為4級數據。
MOD13——陸地 3
級標準數據產品,內容為柵格的歸一化植被指數和增強型植被指數( NDVI/EVI ),空間分辨率 250m 。
下面是用ENVI軟件操作一步步計算,得到植被覆蓋指數的步驟,。數據處理流程為:
圖 植被覆蓋指數處理流程
第一步:打開數據
為了節省數據打開時間,先把建金字塔的功能關掉。File->Preferences,Pyramids選項卡中的Greate
Pyramid if None Exists項目改為No,點擊OK。
關閉數據打開時建金字塔的功能
注:打開所有之后,做后續處理的時候,可以打開建金字塔的功能。
以A2014129這景數據打開為例,File->Open
As->EOS->MODIS,選擇MOD13Q1.A2014129.h28v06.005.2014147204659.hdf文件,
打開,數據分為三個數據集:NDVI(歸一化植被指數)、EVI(增強型植被指數)、4波段反射率數據(綠波段、紅波段、兩個近紅外波段)。NDVI的數據有效范圍為-2000~10000之間的浮點型數據。無效值用-3000填充。(見NDVI數據產品說明)。
注:NDVI產品波段存儲的DN值是擴大了10000倍的,ENVI打開自動讀取的是真實的NDVI值,即-0.2~1之間的數值,無效值是-0.3。
同樣的方法,打開5月的另外三景數據。
第二步:求月NDVI最大值
利用Bandmath工具,求取月NDVI最大值,并把小于0的值賦值為0。打開工具/Band
Algebra/Band Math,輸入表達式:0>b1>b2>b3>b4,點擊OK。
圖 求每月NDVI最大值并將小于0的賦值為0
b1:選擇5月第1景NDVI數據
b2:選擇5月第2景NDVI數據
b3:選擇5月第3景NDVI數據
b4:選擇5月第4景NDVI數據
得到5月NDVI最大值的圖像。
圖 求取5月NDVI最大值
同樣的方法,分別求6-9月的每月NDVI最大值。
第三步:求月NDVI最大值的均值
打開工具/Band Algebra/Band Math,輸入表達式:(b1+b2+b3+b4+b5)/5。
b1:5月NDVI最大值
b2:6月NDVI最大值
b3:7月NDVI最大值
b4:8月NDVI最大值
b5:9月NDVI最大值
圖 計算月均值
第四步:投影轉換
通過Viewer
Metadat工具查看計算出的NDVI月均值圖的投影信息,是正弦投影,下面將其轉換為Albers投影。
圖 NDVI月均值數據的投影信息
(1)在Toolbox中,選擇/Raster
Management/Reproject Raster,在彈出的Reproject Raster面板中,在Dataset To
Reproject區域設置輸入文件。單擊Browse按鈕,在彈出的對話框中選擇NDVI月均值數據,單擊OK。看到下方顯示了投影坐標系的名稱(Name)、基準面(Datum)和投影類型(Type)。
(2)單擊Select Output
Coordinate System按鈕,在彈出的Select Coordinate System面板中,選擇Favorite
Projected->WGS_1984_Albers,點擊OK。
圖 投影轉換
(3)設置重采樣算法為Bilinear;設置重投影方法為Triangulation。其他按照默認即可,設置輸出路徑和文件名。
圖 投影轉換面板
得到NDVI月最大值的月均值,即
公式中的Pi。
第五步:歸一化處理
正常的NDVI是0-1之間,為了便于和其他生態因子一起進行評價,將求出來的NDVI月最大值的月均值歸一化到0-100之間,需要乘以一個歸一化系數,即公式中的Aveg,這個系數的參考值是:0.0121165124(前提是NDVI擴大了10000倍)。下面用波段運算將NDVI的月均值進行歸一化。
打開工具/Band Algebra/Band
Math,輸入表達式:b1*10000*0.0121165124,點擊OK。b1:5-9月NDVI月最大值的平均值-albers.dat
得到的結果就是歸一化后的NDVI月最大值的月均值。在ArcMap中進行分區域統計區域的像元均值,得到區域的植被覆蓋指數。
第六步:統計各個縣的植被覆蓋指數
在ArcMap中統計各個縣的植被覆蓋指數。啟動ArcMap,分別加載處理好的NDVI最大值月均值結果,以及gd-xian.shp數據,工具為:ArcToolbox->Spatial
Analyst->區域分析->以表格顯示分區統計,設置如下圖所示:
圖 統計區域均值
在圖層中,找到該統計結果,右鍵->打開,即可看到統計表格,MEAN這一列,即為各個區域的植被覆蓋指數。
注:為了避免地名顯示為亂碼的情況,用區域代碼(PAC)統計。
圖 ArcGIS中統計結果
注:ENVI統計結果和ArcGIS統計結果稍有差別,原因可能是兩個軟件對邊界像元的處理方式不同。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算ndvi值需要的数据_ENVI中计算植被覆盖指数的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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