[发明专利]一种基于遥感的黄土高原水土流失区林草植被信息提取方法

权利要求书

1.一种基于遥感的黄土高原水土流失区林草植被信息提取方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：提取水土流失区不同时期土地利用矢量数据；步骤S1包括如下步骤：

S1.1：下载30米多源卫星遥感数据，以ENVI、ARCGIS为平台，对卫星遥感数据进行预处理，获取地表反射率数据，具体包括几何纠正、辐射定标和大气校正；其中几何纠正通过ENVI中Registration功能模块，辐射定标通过ENVI软件中的Radiometric Calibration功能进行定标，大气校正通过ENVI软件中的FLAASH功能，结合头文件中的参数进行校正，得到地表反射率数据；

S1.2：根据经过步骤S1.1中大气校正后的遥感数据进行土地利用矢量数据提取，采用人机交互式解译方法提取水土流失区不同时期土地利用矢量数据，构建土地利用矢量数据库；所述水土流失区土地利用矢量数据具体包括林地矢量数据、草地矢量数据、耕地矢量数据、城镇村落矢量数据、河川地矢量数据和水域矢量数据；

S2：提取水土流失区不同时期梯田矢量数据和土石山区矢量数据；步骤S2包括如下步骤：

S2.1：下载5米多源卫星遥感数据，以ENVI、ARCGIS为平台，对卫星遥感数据进行预处理，获取地表反射率数据，具体包括几何纠正、辐射定标和大气校正；

S2.2：根据经过步骤S2.1中大气校正后的遥感数据，采用人机交互式解译方法提取水土流失区不同时期梯田矢量数据；

S2.3：根据经过步骤S2.1中大气校正后的遥感数据，提取水土流失区不同时期土石山区矢量数据；

S3：提取水土流失区不同时期归一化植被指数数据；步骤S3具体为：下载多源卫星遥感数据，并对遥感数据进行预处理，获取地表反射率数据；根据地表反射率数据进行归一化植被指数计算，构建黄土高原植被NDVI数据集；

步骤S3包括以下步骤：

根据S1.1得到的地表反射率数据进行归一化植被指数NDVI的计算，NDVI根据式(1)：

确定；其中，NIR是近红外波段的反射率，RED是红光波段的反射率；然后对反演出的归一化植被指数数据进行裁剪，构建黄土高原植被NDVI数据集；

S4：基于步骤S1和S2剔除耕地矢量数据、梯田矢量数据、城镇村落矢量数据、河川地矢量数据、水域矢量数据和土石山区矢量数据，获取不同时期林草地空间位置和面积，构建黄土高原林草地矢量数据库；

S5：基于步骤S3和S4获取不同时期林草地的植被覆盖度；

步骤S5为：采用相邻图幅递进回归分析法来消除归一化植被指数的时相差异，并利用像元二分模型计算林草植被覆盖度；

步骤S5包括如下步骤：

S5.1：根据步骤S3得到的归一化植被指数NDVI，利用式(2)所示的像元二分模型计算植被覆盖度：

VFC＝(NDVI-NDVI_soil)/(NDVI_veg-NDVI_soil) (2)

其中，VFC为植被覆盖度；NDVI_soil为裸土或无植被覆盖区NDVI值，NDVI_veg为完全被植被覆盖区NDVI值；

原始遥感数据经过辐射定标、简单大气校正和几何精校正常规处理后，再用式(3)所示的相邻图幅递进回归分析法来消除NDVI的时相差异；

Image′_i＝k_i-1×Image_i+q_i-1(i＝2,3,4,...n) (3)

式中，Image′_i为校正后影像数据矩阵，Image_i为原始影像数据矩阵，k_i-1和q_i-1分别为影像数据矩阵OL＝Image′_i-1∩Image_i的回归分析斜率与截距，n为总的影像图幅数；

S5.2：基于步骤S4提取的林草地矢量数据，对步骤S5.1所构建的植被覆盖度数据集进行裁剪，提取出水土流失区林草植被覆盖度数据集。