NDVI

NDVI


植被在全球生态系统中扮演着重要的角色,利用遥感影像来获取植被信息,成为研究气候及生态变化的重要方向。

NDVI 数据与植被的许多参数密切相关,是监测地面植被变化的一个重要指标。

NDVI( Normalized Difference Vegetation Index),即归一化植被指数,可使植被从水和土中分离出来,能客观地反映植被覆盖量的变化,是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。
NDVI 是基于影像近红外波段红色波段的反射率的值得到的,表达式为:

NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)

NIR 为近红外波段的反射值;R为红光波段的反射值。
NDVI 结果被限定在[-1,1]之间:

负值 表示地面覆盖为云、水、雪等,对可见光高反射;
0 表示有岩石或裸土等,NIR 和R 近似相等;
正值 表示有植被覆盖,且随覆盖度增大而增大;


可通过多种卫星遥感数据计算植被、水体指数,目前基于TM、SPOT/VEGETATION 以及 MODIS 等卫星遥感影像计算 NDVI/NDWI 广泛应用在各尺度区域的植被动态变化监测、土地利用/覆被变化检测、作物和牧草估产及干旱监测等研究中。用户在使用功能前需了解遥感数据类型,区分遥感数据的波段含义。以下例举几个常见卫星遥感数据用于计算 NDVI/NDWI 的波段:


TM 卫星影像:包含7个波段,其中 Band2代表绿色波段, Band3 代表红波段,Band4代表近红外波段, 则


NDVI=(Band4-Band3)/(Band4+Band3),

NDWI= (Band2-Band4)/(Band2+Band4)

SPOT-5 卫星影像:其中 Band1 代表近红外,Band2代表红波段,Band3代表绿色波段,则

NDVI=(Band1-Band2)/(Band1+Band2),

NDWI= (Band3-Band1)/(Band3+Band1)。

Landset 8 卫星影像:分辨率30米,Landset 8 中 OLI 陆地成像仪数据波段包含9个波段,其中 Band3 代表绿色波段, Band4代表红波段,Band5代表近红外波段,则

NDVI=(Band5-Band4)/(Band5+Band4),

NDWI=(Band3-Band5)/(Band3+Band5)。

哨兵2号卫星影像:分辨率10米,

植被指数 (B8-B4)/(B8+B4)

近红外表示植被强烈反射,红光表示植被吸收情况。植被指数有利于量化植被的数量。归一化植被指数的公式为(B8-B4)/(B8+B4)。高值表示茂密的树冠,低值或负值表示城市和水景。
由于近红外(植被强烈反射)和红光(植被吸收)的特点,植被指数有利于量化植被数量。归一化差值植被指数的公式为 (B8-B4)/(B8+B4),其中高值表示树冠致密的情况,低值或负值表示城市和水景区域。

水分指数 (B8A-B11)/(B8A+B11)
水分指数是寻找植物水分压力的理想选择方式。它使用短波和近红外来生成水分含量指数,一般来说,较潮湿的植被具有较高的值,而较低的水分指数值表明植物因水分不足而受到的压力值。


哨兵数据计算NDVI: 01





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