作物旱情遥感监测
一、实验要求
根据实验数据提取实验区作物干旱指数(TVDI),生成实验区旱情等级分布图,并分析土壤旱情和降水量的关系。
二、数据说明
TVDI_main.sav:ENVI插件,主要功能为VI-LST的散点图生成、干湿边方程的拟合、TVDI影像的计算和生成;
RegLST10:2010年8月诺尔盖地区地表温度(LST)数据,空间分辨率为1km,单位为开氏温度(K);
RegEVI10:2010年8月诺尔盖地区增强型植被指数(EVI)数据,空间分辨率为1km;
RegNDVI10:2010年8月诺尔盖地区归一化植被指数(NDVI)数据,空间分辨率为1km;
RegPC10:若尔盖地区2010年年降水量插值数据。
三、实验过程
(一)基于TVDI插件的作物旱情遥感监测
1.获取图像干湿边方程与拟合决定系数
(1)在ENVI里面打开实验数据,如图所示:

(2)在Toolbo 中,Extensions > TVDI_main,在弹出的对话框中进行以下设置:



EVI拟合结果如图所示:

(3)同样的操作步骤,生成NDVI的拟合结果,如图所示:

结论:R2越接近1,说明线性拟合效果越好。从图中可知,NDVI-LST 组合的 R2(干季 R2=0.253941、湿季 R2=0.636746)显著高于 EVI-LST 组合的 R2(干季 R2=0.00891473、湿季 R2=0.480163),因此 NDVI 与地表温度(LST)的线性拟合效果更优,选择 NDVI 作为输入参数计算 TVDI(温度植被干旱指数)。
(2)获取干湿边方程
利用Band Math工具,输入表达式a1*NDVI+b1,结果如图:


利用Band Math工具,输入表达式a2*NDVI+b2,结果如图:


计算TVDI,利用Band Math工具输入表达式:(LST-TSmin)/(TSmax-TSmin),结果如图:


获取TVDI的有效值,TVDI的取值范围应在0到1之间,利用Band Math工具,输入下述表达式,输出结果如图:


(4)重分类
将上一步输出的TVDI保存成tiff格式,在ArcMap中进行重分类,ArcToolbox > Spatial Analyst工具,进行以下设置:

输出结果,并添加图名、比例尺、指北针等,如图所示:

(5)不同干旱等级平均降水量统计表,如表1。
生成等值线,即arctoolbox-spatial analyst工具-表面分析-等值线,如图所示:

ArcToolbox > Spatial Analyst 工具 > 区域分析 > 分区统计以表格显示,进行以下设置:

表1 不同干旱等级平均降水量统计表
|---------|------------|------------|------------|------------|-----------|
| | 湿润 | 正常 | 轻旱 | 干旱 | 重旱 |
| 降水量(mm) | 356.021419 | 363.281763 | 364.432725 | 362.270568 | 365.84083 |