1、 c I | : 1004 null 5716( 2005) 06 null 0210 null 03 m s | : P237 null D S M : A ERDASIMAGINEV * 4 | $ !郭null 凯1 ,孙培新2 ,刘卫国1( 1.新疆大学资源与环境科学学院,新疆乌鲁木齐 830046; 2.新疆生产建设兵团勘测设计院二分院,新疆乌鲁木齐 830002)K null 1 :在遥感影像处理中, 植被指数提取广泛应用于定性和定量评价植被覆盖及其生长活力。主要介绍了用ERDASIM AGINE遥感图像处理软件对遥感影像进行植被指数提取。对植被指数提取的关键部分进行分析, 并给出
2、植被指数提取的技术关键。1 o M :植被指数; ERDAS;遥感; NDVI1null 植被指数是遥感监测地面植物生长和分布的一种方法。由于不同绿色植被对不同波长光的吸收率不同, 光线照射在植物上时,近红外波段的光大部分被植物反射, 而可见光波段的光则大部分被植物吸收, 通过对近红外和红波段反射率的线性或非线性组合,可以消除地物光谱产生的影响, 得到的特征指数称为植被指数。植被指数经过近20年的发展, 目前有几十种,但常用的植被指数有: 归一化植被指数 NDVI( Normalized Difference Vegetanullt ion Index)、比值植被指数RVI( Ratio Ve
3、getation Index)、差值植被指数 DVI( Difference Vegetation Index)、土壤调节植被指数SAVI( the Soil Adjusted Vegetation Index)、修正型土壤植被指数M SAVI( M odified Soil Adjusted Vegetation Index) 1 等。在遥感应用领域, 植被指数已广泛用来定性和定量评价植被覆盖及其生长活力。植被指数有助于增强遥感影像的解译力,并已作为一种遥感手段广泛应用于土地利用覆盖探测、植被覆盖密度评价、作物识别和作物预报等方面 2。2null $ 4 |植被指数提取的方法很多, 最为常用
4、的一种方法是通过遥感影像处理软件对遥感影像不同波段进行处理, 从而得到各类植被指数。目前常见的Landsat TM 遥感影像, 共有7个波段,其中TM 3(波长 0. 63 0. 69nullm)为红外波谱段, 为叶绿素主要吸收波段;TM4(波长0. 76 0. 90nullm)为近红外波谱段,对绿色植被的差异敏感, 为植被通用波段。M odis遥感影像共有36个光谱通道, 其第一波段( 0. 62 0. 67nullm)、第二波段( 0. 841 0. 876nullm)分别是红色和近红外波段,可以用第一和第二波段计算植被指数。例如归一化植被指数NDVI的定义是:NDVI= NIR- Red
5、NIR+ Red(其中NIR代表近红外波段, Red代表红波段)要计算 NDVI, 就是在遥感处理软件中, 计算近红外波段与红波段之差, 再除以两个波段之和。利用遥感影像处理软件提取植被指数流程一般为: ( 1)使用遥感处理软件打开遥感图像。( 2)依据植被指数公式, 对图像不同波段进行波段计算。( 3)生成植被指数影像文件。3null $ 4 | i 5在计算归一化植被指数NDVI 时,此时若采用NDVI公式直接进行波段计算,如果 NIR+ RED (近红外波段+ 红波段)的值为零时(见图2) , 对这些点的计算就会产生结果溢出的现象。此类情况在干旱区植被覆盖度较低的遥感影像处理中较为常见。
6、生成 NDVI 植被指数影像图时,如果不进行适当处理, 在对生成的植被指数影像文件分析判读时, 就会与实测数据产生很大的误差。特别要注意的是,在计算植被覆盖面积、生物量估算、图像分类等过程中,卫星影像中的这些点就有可能被忽略, 计算结果的精度就无法保证。图 1是新疆天山北坡M odis 2003 年10月 15 日影像, 图 2是图 1经过分析处理后 Nir+ Red值为零的像元图像。从图 2中可以看到, 在影像的下方有一条明显的轮廓, 在实测中发现,此轮廓正是位于新疆古尔班通古特沙漠与新疆阜康绿洲之间的绿洲null nullnull 荒漠交错带。4null ERDAS 4 | $ ERDAS
7、 IM AGINE中的M odeler 是一个面向目标的图形模型语言, 用户可据此设计出高级的空间分析模型, 实现复杂的分析和处理功能,整个过程只需用其提供的工具栏在窗口中绘出模型的流程图、指定流程图的意义、所用参数等,即可完成模型的设计, 无需进行具体而复杂的编程过程。ERDAS IM AGINE为用户提供了高层次的设计工具和手段, 同时可使用户将更多的精力集中在专业领域的研究3 (图3就是利用ERDAS的M odelnull总第109期2005年第6期null null null null null null null null null nullnull null null null n
8、ull null null null 西部探矿工程W EST - CH INA EXPLORAT ION ENGINEERINGnull null null null null null null null null nullseries No. 109Jun. 2005! 注:本研究由国家重点基础研究发展规划项目(G1999043503)和重大基础研究前期研究专项( 2002CCA04600)资助。m 1null ? Modism m 2null s NIR+ RED , m 犲狉绘制的NDVI计算的模型)。利用ERDAS遥感软件的图像处理中的条件判断功能, 对影像各运算波段中的值采取逻辑判
9、断处理, 即对植被指数波段运算公式中分母值为零的情况特殊处理, 以避免运算结果产生溢出的情况。在ERDAS Imagine的 M odeler 的波段运算中, 采用以下语句:EITH ER IF ( ) OR OTH ERnullW ISE此语句的语法描述是: 如果测试条件 成立, 则返回的值. 如果条件 不成立, 则返回 的值。现以提取归一化植被指数( NDVI)为例, 在ERDAS 中提取植被指数处理过程如下:( 1)打开模块编辑器( M odeler M aker)进行图像模块编辑。m 3null ERDAS NDVI9 m 4null ERDAS) NDVIm( 2)根据图3所示的模块
10、,点击模块工具栏绘制流程图。( 3)在功能框中分别计算出 NIR Red和 NIR + Red , 并分别保存在两个内存影像文件中。( 4)通过ERDAS的功能定义( Function Definition)中的条件选项( Condit ional)中的 Either 条件判断语句对合并计算的功能框进行条件判断处理:EIT HER 0 IF ( $ n7_memory = = 0. 0 ) OR ( $ n3_memonullry / $ n7_memory) OT HERW ISE(其中, $ n3_memory: 近红外波段 + 红外波段生成的内存影像文件; $ n7_memory: 近红
11、外波段 - 红外波段生成的内存影像文件)此语句执行的功能为: 如果近红外波段+ 红外波段的值为零, 则生成的图像文件此点的值为零; 否则(近红外波段+ 红外波段的值不为零) ,进行$ n3_memory / $ n7_memory。( 5)将运算结果输出成 NDVI 影像磁盘文件(图4 为用 ERnull211null2005年第6期null 郭null 凯,孙培新,刘卫国: 利用ERDAS IM AGINE从遥感影像中提取植被指数DAS生成的 M ODIS 影像的NDVI影像)。至此,遥感影像NDVI值的提取就已完成。其它植被指数的计算与此类似。5null 不仅在计算NDVI 时需要注意其运
12、算结果溢出情况, 在计算其它诸如 RVI、SAVI 等植被指数时, 同样也存在上述问题。在计算这几类植被指数时可根据上述讨论, 对模型进行相应的修改即可。ERDAS Imagine的模块编辑器非常适合用户使用, 只需在工具栏上点击所需的功能框, 然后再在模块编辑窗口中点击, 便可生成相应的功能图标。双击功能图标后便可进行流程控制、公式编辑、输入/输出等操作。 I D : 1 null 梅安新,彭望琭,等.遥感导论 M .北京:高等教育出版社, 2002. 2 null 张远东,徐应涛,等. 荒漠绿洲NDVI与气候、水文因子的相关分析 J .生态学报, 2003, 27( 6) . 3 null
13、 党安荣,王晓栋,等. E RDAS IM AGINE遥感图像处理方法 M .北京:清华大学出版社, 2002.AbstractingVegetationIndexFromRemoteSensingImagesUsingERDASIMEGINEGU O Kai 1 , Sun Peinullxin 2, LIU Weinullguo1(1.Collegeof Resources and Environmental Sciences, ChinaXinjiangUniversity, XinJiang Urumqi 830046; 2.Survey and DesignInstituteof X
14、injiang Reclamation Corps,Urumqi 830002 China)Abstract:Vegetation In dex ( VI) is w idely used in ecosystem and remotesensing. This paper presents a practical meth od in abstracting VegetationIndex from remote sen sing images u sing the softw are of ERDAS IMAGnullINE. W hats more, it also points out
15、 how to cor rect the false result w ithw hich man y dissertations confront but ignored in computing a variety ofVI ab stractin g.Keywords:Vegetation Index; E RDAS; Rem ote S en sing; NDVI(上接第209页)m 4null d y U i m示。箱梁肋板部分以外的牛腿短臂内配有水平及弯成45的非预应力钢筋, 箱梁肋板部位以内的牛腿矩臂内除配有非预应力筋外,尚有预应力钢筋通过, 并锚固在牛腿端面。( 7)悬臂箱梁挠
16、度计算。悬臂箱梁的挠度采用BRCAD进行计算。其挠度包括恒载产生的挠度、预加应力产生的挠度、短期荷载(活载)产生的挠度、混凝土徐变产生的挠度等。根据计算的各部分挠度值,得出悬臂端点处的预拱度值为: 长期荷载产生的挠度+ 1/ 2短期荷载产生的挠度, 方向与挠度的方向相反, 其它截面处的预拱度值按二次抛物线规律设置。5null 桥梁是公路或城市道路的重要组成部分,作为设计人员在工作中必须认真总结和广泛汲取建桥实践中的先进经验, 推广各种适用、安全、美观、经济效益好的技术成果, 积极采用新结构、新技术、新设备、新工艺、新材料. 把学习和独创结合起来,认真总结和积极推广,提高自身和我国的桥梁建设水平
17、. 本文就国道324磊口大桥中带挂梁的预应力混凝土 T 型刚构的设计实例, 分析该桥型的结构特点、构造特点,对设计、计算思路进行总结和探讨,力求使设计符合经济、实用、安全和美观的基本原则。 I D : 1 null 姚玲森.桥梁工程 M .北京:人民交通出版社, 1990. 2 null 徐光辉, 姚玲森. 桥梁计算示例集null 预应力混凝土刚架桥 M .北京:人民交通出版社, 1995.DesignKeyPointofTnullframeinLeikouBridgeLIN Baonullliang(ShantouHighway Survey and DesignInstitute,Shan
18、tou, Guangdong 212041, China)Abstract:By a actual engin eering example in Leik ou b ridge, the design ofprestressed con crete Tnullframe bridge hanging a beam. Emphasizing fromthe construction ch aracteristics of the bridge typ e, construct ch aracterisnulltics and d esign and calculation thin king
19、the an aly sis study are made to tryfor economy, practical, safety and pleasing to the eye for the design.Keywords:Leikou bridge; Tnullframe; box beam; dappednullend212 西null 部null 探null 矿null 工null 程null null null null null null null null null null null null null null null null nullJun. 2005No. 6null
