植被覆蓋度是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)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(qū)總面積的比例。兩個(gè)概念主要區(qū)別就是分母不一樣。植被覆蓋度常用于植被變化、生態(tài)環(huán)境研究、水土保持、氣候等方面。

植被覆蓋度的測(cè)量可分為地面測(cè)量和遙感估算兩種方法。地面測(cè)量常用于田間尺度，遙感估算常用于區(qū)域尺度。

估算模型

目前已經(jīng)發(fā)展了很多利用遙感測(cè)量植被覆蓋度的方法，較為實(shí)用的方法是利用植被指數(shù)近似估算植被覆蓋度，常用的植被指數(shù)為NDVI。下面是李苗苗等在像元二分模型的基礎(chǔ)上研究的模型：

VFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil)  （1）

其中, NDVIsoil 為完全是裸土或無(wú)植被覆蓋區(qū)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(gè)值的計(jì)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(gè)模型計(jì)算植被覆蓋度的關(guān)鍵是計(jì)算NDVIsoil和NDVIveg。這里有兩種假設(shè)：

1）  當(dāng)區(qū)域內(nèi)可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%。

公式（1）可變?yōu)椋?/span>

VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin)   （4）

NDVImax 和NDVImin分別為區(qū)域內(nèi)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(nèi)的最大值與最小值，置信度的取值主要根據(jù)圖像實(shí)際情況來(lái)定。

2）  當(dāng)區(qū)域內(nèi)不能近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%

當(dāng)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中的植被覆蓋度的最大值和最小值作為VFCmax和 VFCmin，這兩個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)圖像的NDVI作為NDVImax 和NDVImin。

當(dāng)沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，取一定置信度范圍內(nèi)的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算。

實(shí)現(xiàn)流程

下面我們以“當(dāng)區(qū)域內(nèi)可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%”情況下，整個(gè)影像中NDVIsoil 和NDVIveg 取固定值，介紹在ENVI中實(shí)現(xiàn)植被覆蓋度的計(jì)算方法。

使用的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)幾何校正、大氣校正的TM影像。

(1)       選擇Transform->NDVI，利用TM影像計(jì)算NDVI。

(2)      選擇Basic Tools->Statistics ->Compute Statistics，在文件選擇對(duì)話框中，利用研究區(qū)地區(qū)的矢量數(shù)據(jù)生成的ROI建立一個(gè)掩膜文件。

選擇統(tǒng)計(jì)文件及掩膜文件

計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)

(3)      得到研究區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，最后一列表示對(duì)應(yīng)NDVI值的累積概率分布。我們分別取累積概率為5%和90%的NDVI值作為NDVImin和NDVImax。這里得到：

NDVImax=0.522991

NDVImin=0.031766

統(tǒng)計(jì)結(jié)果

(4)       根據(jù)公式（4），我們可以將整個(gè)地區(qū)分為三個(gè)部分：當(dāng)NDVI小于0.031766，VFC取值為0；NDVI大于0.522991，VFC取值為1；介于兩者之間的像元使用公式（4）計(jì)算。利用ENVI主菜單->Basic Tools->Band Math，在公式輸入欄中輸入：

(b1 lt 0.031766)*0+(b1 gt 0.522991)*1+(b1 ge 0.031766 and b1 le 0.522991)* ((b1-0.031766)/ (0.522991-0.031766)

b1：選擇NDVI圖像

(5)      得到一個(gè)單波段的植被覆蓋度圖像文件，像元值表示這個(gè)像元內(nèi)的平均植被覆蓋度。在Display顯示。

(6)      選擇Tools->Color Mapping->Density Slice，單擊Clear Range按鈕清除默認(rèn)區(qū)間。

(7)       選擇Opions->Add New Ranges，根據(jù)上面的對(duì)照表依次添加10個(gè)區(qū)間，分別為每個(gè)區(qū)間設(shè)置一定的顏色，單擊Apply得到如下的植被覆蓋圖。

植被覆蓋度遙感估算結(jié)果