Функция NDVI

Стандартизованный индекс различия растительного покрова (NDVI) - это стандартизированный индекс, который обеспечивает создание изображения, показывающего наличие и состояние растительности (относительную биомассу). Этот индекс использует контраст характеристик двух каналов из набора мультиспектральных растровых данных – поглощения пигментом хлорофилла в красном канале и высокой отражательной способности растительности в инфракрасном канале (NIR).

Экстремально низкие и отрицательные значения соответствуют областям без растительности, это могут быть облака, вода или снег. Очень низкие значения соответствуют областям с минимальной растительностью или без нее, таким как бетон, скалы или голая почва. Умеренные значения соответствуют травянистым и кустарниковым областям. Высокие значения обозначают леса и пышную растительность.

Примечания

Выражение, используемое для создания выходных данных по умолчанию, выглядит так:

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

Диапазон значений выражения составляет от 0 до 200. Этот диапазон вписывается в 8-битовую структуру данных, что позволяет отображать их с помощью цветовой шкалы или цветовой карты.

Для просмотра научных значений пикселей от -1.0 до 1.0, используйте опцию Научные выходные данные.

Вы можете использовать функцию Цветной NDVI, чтобы применить цветовую схему непосредственно к результатам.

Параметры

ПараметрОписание

Растр

Входной мультиспектральный растр.

ID видимого канала

Определяет ID канала, представляющего красную часть электромагнитного спектра.

ID инфракрасного канала

Определяет ID канала, представляющего ближнюю инфракрасную часть электромагнитного спектра.

Вывод научных данных

Выходные значения в диапазоне от -1.0 до 1.0, которые используются во многих научных приложениях.

Более подробно о NDVI

Обработка NDVI создает одноканальный набор данных, который в основном представляет плотность и интенсивность растительности. Различное отражение в красном и инфракрасном (IR) каналах позволяет отслеживать плотность и относительную интенсивность растительности с использованием спектрального отражения солнечного излучения. Здоровая растительность обычно показывает лучшее отражение в ближнем инфракрасном диапазоне, чем в красной области видимого спектра. Если листья имеют дефицит влаги, увядающие или мертвые, они становятся более желтыми и отражают значительно меньше в ближнем инфракрасном диапазоне. Инфракрасный диапазон поглощается облаками, водой и снегом, и отражается камнями и голой почвой почти так же, как диапазон красной области видимого спектра. Отрицательные значения представляют облака, воду и снег, а значения, близкие к нулю, представляют скалы и голую почву.

NDVI часто используется по всему миру для мониторинга засухи, мониторинга и прогнозирования сельскохозяйственного производства, помощи в прогнозировании опасных зон пожаров и картографировании наступления пустыни. NDVI предпочтительнее для глобального мониторинга растительности, поскольку помогает компенсировать изменение условий освещения, уклон поверхности, экспозицию и другие внешние факторы (Lillesand 2004).

Выражение, используемое для вычисления NDVI, выглядит так:

NDVI = ((IR - R)/(IR + R))
  • IR = значения пикселов из инфракрасного канала
  • R = значения пикселов из красного канала

Эти научные выходные значения находятся в диапазоне от -1.0 до 1.0, что обозначает плотность и интенсивность растительного покрова. Отрицательные значения создаются, в основном, от облаков, воды и снега, значения близкие к нулю в основном поступают от камней и голой почвы. Очень маленькие значения (0,1 и меньше) функции NDVI соответствуют пустым областям скал, песка или снега. Умеренные значения (от 0,2 до 0,3) представляют кустарники и луга, в то время как большие значения (от 0,6 до 0,8) указывают на умеренные и тропические леса.

На следующих изображениях приведены примеры комбинации каналов Landsat 7,4,3 (первое изображение) и NDVI, использующего цветовую карту, которая выделяет области сельскохозяйственной деятельности (второе изображение).

комбинация каналов Landsat 7,4,3
пример NDVI