河北省环境科学研究院VFC数据技术服务

 一、背景介绍

       植被覆盖度（VFC）指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。容易与植被覆盖度混淆的概念是植被盖度，植被盖度是指植被冠层或叶面在地面的垂直投影面积占植被区总面积的比例。两个概念主要区别就是分母不一样。植被覆盖度常用于植被变化、生态环境研究、水土保持、气候等方面。植被覆盖度的测量可分为地面测量和遥感估算两种方法。地面测量常用于田间尺度，遥感估算常用于区域尺度。
       地理国情监测云平台应河北省环境科学研究院的要求，对河北省2016年1月-12月植被覆盖度（VFC）月值数据提供技术服务，以满足客户项目及科研工作的需要。
二．案例详情

     VFC数据技术服务的核心是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI。下面是在像元二分模型的基础上研究的模型：

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

            其中,NDVIsoil为完全是裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，NDVIveg则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI值。两个值的计算公式为：

     NDVIsoil=（VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax）/( VFCmax- VFCmin)  （2）
            NDVIveg=（(1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin）/( VFCmax- VFCmin)（3）

         利用这个模型计算植被覆盖度的关键是计算NDVIsoil和NDVIveg。这里有两种假设：

1）当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%。
            公式（1）可变为： VFC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)（4）

NDVImax和NDVImin分别为区域内最大和最小的NDVI值。由于不可避免存在噪声，NDVImax 和NDVImin一般取一定置信度范围内的最大值与最小值，置信度的取值主要根据图像实际情况来定。

2）当区域内不能近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%

当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值作为VFCmax和 VFCmin，这两个实测数据对应图像的NDVI作为NDVImax 和NDVImin。

当没有实测数据的情况下，取一定置信度范围内的NDVImax 和NDVImin。VFCmax和 VFCmin根据经验估算。