什么是NDVI(归一化差异植被指数)?

ndvi united states - normalized difference vegetation index

NDVI是分析人员在遥感中最常用的指数。但是你怎么计算它呢?NDVI值代表什么?地球科学家如何使用NDVI?

什么是NDVI(归一化差异植被指数)?

归一化差异植被指数(NDVI)通过测量近红外(植被强烈反射)和红光(植被吸收)之间的差异来量化植被。

NDVI总是在-1到+1之间。但是没有明确的界限 each type of land cover

例如,当你有负值时,很可能是水。另一方面,如果ndvi值接近+1,则很可能是密集的绿叶。

但当国家发展指数接近零时,就没有绿叶,甚至可能成为一个城市化地区。

你如何计算净现值?

如下图所示, 归一化差分植被指数 在配方中使用NIR和红色通道。

ndvi formula

与其他波长相比,健康的植被(叶绿素)反射更多的近红外(NIR)和绿光。但它能吸收更多的红光和蓝光。

这就是为什么我们的眼睛将植物视为 绿色 . 如果你能看到近红外,那么它对植物也会很强。卫星传感器 LandsatSentinel-2 两者都有必要的波段与近红外和红色。

ndvi example

右侧为青藏高原

此公式的结果生成一个介于-1和+1之间的值。如果红色通道的反射率较低(或较低值),NIR通道的反射率较高,则会产生较高的NDVI值。反之亦然。

总体而言,NDVI是衡量健康植被的标准化方法。当你有较高的NDVI值时,你的植被会更健康。当你的NDVI值低时,你的植被就会减少或消失。一般来说,如果你想看到植被随时间的变化,那么你必须执行 atmospheric correction

NDVI农业示例

让我们来研究一个中心支点灌溉的农业地区的NDVI。支点灌溉在一个点上旋转,形成圆形作物图案。

真彩色 ,这是红色、绿色和蓝色条纹的外观。我们说 真彩色 因为它和我们的眼睛是一样的。

pivot irrigation rgb

在公式中,您可以看到ndvi如何利用近红外(nir)。所以当我们把近红外波段显示为红色时,我们得到 彩色红外线 . 我们说彩色红外线是因为近红外处于红色通道。正如你在下面看到的,枢纽灌溉植被应该已经在大喊你在亮红色!

pivot irrigation color infrared

当应用公式时,亮绿色表示高NDVI。而红色则具有较低的NDVI。因此,它通过测量近红外(植被强烈反射)和红光(植被吸收)之间的差异来量化植被。

pivot irrigation ndvi

我们如何使用NDVI?

特别是,有几个部门使用NDVI。

例如,在农业中,农民使用NDVI进行精确农业和生物量测量。然而,在林业中,森林经营者使用NDVI来量化森林供应量和叶面积指数。

此外,美国国家航空航天局声明 NDVI is a good indicator of drought。 当水分限制植被生长时,其相对NDVI和植被密度较低。

实际上,有数百个应用程序,其中NDVI和其他 remote sensing applications 正在现实世界中应用。

我们如何使用NDVI?

如前所述,卫星像 Sentinel-2LandsatSPOT 生成红色和近红外图像。

这个 list of 15 free satellite imagery data sources 有可以下载的数据和 create NDVI maps in ArcGIS 或QGIS。

我们在农业、林业和环境中使用NDVI。

你知道使用NDVI的应用程序吗?