ENVI软件处理Landsat-8数据：从辐射定标到植被覆盖度估算

在遥感科学中，Landsat-8卫星数据因其高空间分辨率和多光谱特性而被广泛应用。为了从这些数据中提取准确的地表信息，使用专业的软件如ENVI进行数据处理至关重要。本文将详细介绍如何使用ENVI软件对Landsat-8数据进行辐射定标、大气校正、提取NDVI以及估算植被覆盖度的操作。

一、辐射定标

辐射定标是将卫星传感器获取的原始数据（通常以DN值形式存在）转换为地表反射率或辐射率的过程。这一步骤是遥感信息定量化的基础。

操作步骤：

1. 打开ENVI软件：启动ENVI软件，并加载需要处理的Landsat-8数据。

2. 选择辐射定标工具：在ENVI的主菜单中，选择“Radiometric Correction”->“Radiometric Calibration”。

3. 设置参数：在弹出的对话框中，选择多光谱数据（1-7波段），并设置定标类型（如反射率或辐射率）。对于Landsat-8数据，通常选择反射率定标。此外，还需设置输出格式、数据类型和比例因子等参数。

4. 执行定标：点击“OK”按钮开始辐射定标过程。完成后，将生成定标后的图像文件。

二、大气校正

大气校正是为了消除大气对地表反射的影响，提高遥感图像的质量。大气中的气溶胶、水汽等成分会吸收和散射太阳光，导致传感器接收到的辐射信号发生畸变。

操作步骤：

1. 选择大气校正工具：在ENVI的主菜单中，选择“Atmospheric Correction”->“FLAASH Atmospheric Correction”或选择其他适合的大气校正方法（如6S、DOS等）。

2. 设置参数：在大气校正界面中，输入必要的大气参数（如大气模型、气溶胶模型、观测几何等）。这些参数可以根据具体的数据和场景进行调整。

3. 执行校正：点击“Run”按钮开始大气校正过程。完成后，将生成校正后的反射率图像。

三、提取NDVI

NDVI（归一化植被指数）是用于监测和评估植被覆盖度的常用指标。通过计算近红外波段与红光波段的反射率之差与它们之和的比值来得到。

操作步骤：

1. 打开NDVI计算工具：在ENVI的主菜单中，选择“Vegetation Index”->“NDVI”。

2. 选择输入数据：在弹出的对话框中，选择经过大气校正的Landsat-8数据，并设置输出路径。

3. 执行计算：点击“OK”按钮开始计算NDVI。完成后，将生成NDVI图像文件。

四、估算植被覆盖度

植被覆盖度（FVC）是评估地表植被状况的重要参数。通过NDVI值可以估算出植被覆盖度。

操作步骤：

1. 获取NDVI最大值和最小值：首先，需要确定研究区域内NDVI的最大值和最小值。这可以通过查看NDVI图像的统计信息或使用特定的分类方法来实现。

2. 计算植被覆盖度：使用公式FVC = (NDVI - NDVImin) / (NDVImax - NDVImin)来计算植被覆盖度。其中，NDVImin和NDVImax分别为研究区域内NDVI的最小值和最大值。

3. 输出结果：将计算得到的植被覆盖度结果输出为图像文件，并进行必要的颜色调整以便于观察和分析。

结论

通过使用ENVI软件对Landsat-8数据进行辐射定标、大气校正、提取NDVI以及估算植被覆盖度的操作，我们可以获得更加准确和可靠的地表信息。这些信息对于环境监测、资源管理和灾害评估等领域具有重要的应用价值。希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用这些技术。