Funkcja NDVI

Znormalizowany różnicowy wskaźnik roślinności (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) jest standardowym indeksem umożliwiającym generowanie obrazów obszarów zielonych (tzw. względnej biomasy). Ten wskaźnik wykorzystuje kontrast między charakterystykami dwóch pasm z wielospektralnego zestawu danych rastrowych — absorpcji chlorofilu w paśmie czerwieni i wysokiego współczynnika odbicia roślinności w paśmie bliskiej podczerwieni (NIR).

Niezwykle niskie lub ujemne wartości reprezentują obszary, na których całkowicie brak roślinności, takie jak chmury, woda czy śnieg. Bardzo niskie wartości reprezentują obszary z niewielką roślinnością lub bez roślinności, takie jak beton, skała czy goła gleba. Średnie wartości reprezentują obszary krzewów i łąk. Wysokie wartości reprezentują obszary zalesione i bujną roślinność.

Uwagi

Domyślne równanie używane do obliczenia danych wynikowych jest następujące:

NDVI = ((IR - R)/(IR + R)) * 100 + 100

Zakres wartości wynikowych mieści się w przedziale od 0 do 200. Ten zakres wartości jest zawarty w 8-bitowej strukturze danych, która może zostać wyświetlona za pomocą określonej skali lub mapy kolorów.

Aby wyświetlić naukowe wartości pikseli od -1,0 do 1,0, użyj opcji Wynik naukowy.

Możesz także użyć funkcji kolorowania NDVI, aby do wyniku bezpośrednio zastosować mapę kolorów.

Parametry

ParametrOpis

Raster

Wejściowy raster wielospektralny.

ID pasma widzialnego

Określa identyfikator pasma reprezentujący czerwoną część widma fal elektromagnetycznych.

ID pasma podczerwieni

Określa identyfikator pasma reprezentujący bliską podczerwień w widmie fal elektromagnetycznych.

Wynik opracowania

Wartości wynikowe będą mieścić się w zakresie od -1,0 do 1,0. Jest to zakres używany w wielu zastosowaniach naukowych.

Dowiedz się więcej na temat indeksu NDVI

Proces NDVI tworzy zestaw danych jednopasmowych, który przedstawia przede wszystkim gęstość roślinności i jej stan. Różnice w odbiciu pasm czerwieni i podczerwieni (IR) umożliwiają monitorowanie gęstości i względnego stanu roślinności na podstawie odbicia spektrum promieniowania słonecznego. Zdrowa roślinność na ogół wykazuje większe odbicie w zakresie długości fal zbliżonym do podczerwieni niż w zakresie fal o długości czerwieni. Liście pokryte wodą, chore lub martwe zmieniają barwę na żółtą i odbijają znacznie mniej światła w zakresie zbliżonym do podczerwieni. Fale o długości podczerwieni są pochłaniane przez chmury, wodę i śnieg oraz odbijane, podobnie jak pasmo czerwieni, przez skały i glebę. Wartości ujemne przedstawiają chmury, wodę i śnieg, a wartości zbliżone do zera — skały i glebę.

NDVI jest często używany na całym świecie do monitorowania susz, monitorowania obszarów rolnych i przewidywania wysokości plonów, wyznaczania obszarów zagrożonych pożarami i tworzenia map ilustrujących proces rozszerzania się obszarów pustynnych. NDVI jest preferowaną globalną metodą monitorowania roślinności, ponieważ pozwala na kompensację zmiennych warunków oświetlenia, nachylenia terenu, położenia i innych czynników zewnętrznych (Lillesand 2004).

Równanie dla NDVI jest następujące:

NDVI = ((IR - R)/(IR + R))
  • IR = wartości pikseli dla pasma podczerwieni
  • R = wartości pikseli dla pasma czerwieni

Ten wskaźnik naukowy zwraca wartości wynikowe z zakresu od -1,0 do 1,0, reprezentujące gęstość i stan roślinności. Wartości ujemne są generowane przede wszystkim przez chmury, wodę i śnieg, a wartości zbliżone do zera — głównie przez skały i glebę. Bardzo niskie wartości (0,1 i niższe) NDVI odpowiadają obszarom skalistym lub pokrytym piaskiem albo śniegiem. Wartości przeciętne (od 0,2 do 0,3) przedstawiają krzewy i łąki, a wysokie (od 0,6 do 0,8) — lasy strefy klimatu umiarkowanego i tropikalne lasy deszczowe.

Poniższe obrazy to przykłady połączenia pasm Landsat 7,4,3 (pierwszy obraz) i wskaźnika NDVI wykorzystującego mapę kolorów do wyróżnienia aktywności rolniczej na danym obszarze (drugi obraz):

Połączenie pasm Landsat 7,4,3
Przykład NDVI