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首頁(yè) 產(chǎn)品應用 典型案例 歸一化植被指數NDVI與測量

歸一化植被指數NDVI與測量

來(lái)源:北京力高泰科技有限公司 發(fā)布日期:2017-09-14 10:37:15 瀏覽次數:2633

伴隨測量技術(shù)的進(jìn)步,獲取歸一化植被指數NDVI變得較為容易。主要方法分兩種:一種是利用高空衛星,這種方法的特點(diǎn)是觀(guān)測范圍大;另一種是用小型傳感器在地面進(jìn)行觀(guān)測。觀(guān)測范圍相對較小,對象可以是一片樣地或是單株植物。

    全球尺度NDVI的觀(guān)測


利用地球軌道衛星來(lái)測量NDVI由來(lái)已久。從圖1中,可以看出,在全球范圍內,植被覆蓋率越高的區域,NDVI越大(深綠色);而植被覆蓋率越低的區域,NDVI越?。ㄗ厣?。

NDVI

圖1 NDVI對植被覆蓋率變化非常敏感

 

    樣地尺度NDVI的觀(guān)測

在這種尺度上,對NDVI進(jìn)行觀(guān)測有意義嗎?答案是肯定的。因為植被無(wú)論是在時(shí)間跨度還是在空間跨度上,都存在變化。圖2中,橫軸代表時(shí)間,如果觀(guān)測的時(shí)間跨度足夠,就可以看到植被演替。在空間跨度上,植被覆蓋也會(huì )發(fā)生改變。例如,從內蒙古的東北部一直向西,依次為森林、草原和荒漠。在人工生態(tài)系統(農田)中,會(huì )有苗期、生長(cháng)旺期、成熟期的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化。而上述這些變化都會(huì )導致NDVI值的不同。

NDVI

圖2 植被演替與植被季節動(dòng)態(tài)

 

    SRS-NDVI傳感器的光譜反射數據

那怎么得到NDVI呢?在圖3中,X軸是從450nm到950nm的光譜,在這個(gè)譜段范圍內,包含部分可見(jiàn)光以及部分近紅外;Y軸是植被的反射率。

NDVI

圖3 光譜反射數據

 

能看出,從可見(jiàn)光到近紅外譜段,植被冠層的反射率變化很大。圖中的兩個(gè)柱體代表的是用于計算NDVI的兩個(gè)光譜范圍:一個(gè)位于紅光區,一個(gè)位于近紅外區。

 

利用植被反射率在可見(jiàn)光區和近紅外區的差異,就能計算NDVI。之所以用這兩個(gè)波段來(lái)計算NDVI,是由于植物葉綠素吸收紅光,而近紅外譜段對冠層結構以及葉片內部細胞結構的變化很敏感。這樣來(lái)說(shuō)吧,在植被冠層中,健康葉片的數量越多,葉面積越大,對紅光的反射率就越低,因為吸收的多,而對近紅外NDVI的反射率就越高。具體計算時(shí),是把兩者之差除以?xún)烧咧停▓D4)。

NDVI

圖4 NDVI的計算公式

 

NDVI的范圍介于-1(水體)到1(非常健康的冠層)之間。通常,如果在0.1到0.4之間,代表冠層較為稀疏;而介于0.7到0.9之間,說(shuō)明冠層長(cháng)勢還不錯。
 


源/http://www.environmentalbiophysics.org/page/3/
譯/毅
 
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