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河北省環境科學研究院VFC數據技術服務

 一、背景介紹

       植被覆蓋度(VFC)指植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比。容易與植被覆蓋度混淆的概念是植被蓋度,植被蓋度是指植被冠層或葉面在地面的垂直投影面積占植被區總面積的比例。兩個概念主要區別就是分母不一樣。植被覆蓋度常用于植被變化、生態環境研究、水土保持、氣候等方面。植被覆蓋度的測量可分為地面測量和遙感估算兩種方法。地面測量常用于田間尺度,遙感估算常用于區域尺度。
       地理國情監測云平臺應河北省環境科學研究院的要求,對河北省2016年1月-12月植被覆蓋度(VFC)月值數據提供技術服務,以滿足客戶項目及科研工作的需要。
二.案例詳情

服務單位

國家林業和草原局西北調查規劃設計院

服務時間

2019.12

服務內容

2016.2017年全國1000米柵格NPP數據


     VFC數據技術服務的核心是利用植被指數近似估算植被覆蓋度,常用的植被指數為NDVI。下面是在像元二分模型的基礎上研究的模型:
     VFC=(NDVI-NDVIsoil)/(NDVIveg-NDVIsoil)(1)
            其中,NDVIsoil為完全是裸土或無植被覆蓋區域的NDVI值,NDVIveg則代表完全被植被所覆蓋的像元的NDVI值,即純植被像元的NDVI值。兩個值的計算公式為:
     NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/( VFCmax- VFCmin)  (2)
            NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin)/( VFCmax- VFCmin)(3)
         利用這個模型計算植被覆蓋度的關鍵是計算NDVIsoil和NDVIveg。這里有兩種假設:
1)當區域內可以近似取VFCmax=100%,VFCmin=0%。
            公式(1)可變為: VFC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)(4)
NDVImax和NDVImin分別為區域內最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪聲,NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范圍內的最大值與最小值,置信度的取值主要根據圖像實際情況來定。
2)當區域內不能近似取VFCmax=100%,VFCmin=0%
當有實測數據的情況下,取實測數據中的植被覆蓋度的最大值和最小值作為VFCmax和 VFCmin,這兩個實測數據對應圖像的NDVI作為NDVImax 和NDVImin。
當沒有實測數據的情況下,取一定置信度范圍內的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根據經驗估算。
        三.成果展示


圖1.河北省2016年8月VFC空間分布圖

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