2023學(xué)年完整公開課版植被指數(shù)

遙感原理與制圖植被指數(shù)目錄CONTENTS植被指數(shù)的概念植被指數(shù)的分類植被指數(shù)的意義010203植被指數(shù)的概念01是基于植被葉綠素在紅色波段的強烈吸收以及在近紅外波段的強烈反射，通過紅和近紅外波段的比值或線性組合實現(xiàn)對植被信息狀態(tài)的表達。植被指數(shù)的概念植被指數(shù)的意義02是遙感監(jiān)測地面植物生長和分布的一種方法。由于不同綠色植被對不用波長光的吸收率不同，光線照射在植物上時，近紅外波段的光大部分被植物反射，而可見光波段的光則大部分被植物吸收，通過對近紅外和紅波段反射率的線性或非線性組合，可以消除地物光譜產(chǎn)生的影響。根據(jù)地物光譜反射率的差異做比值運算可以突出圖像中植被的特征、提取植被類別或估算綠色生物量，能夠提取植被的算法稱為植被指數(shù)。植被指數(shù)的意義是代數(shù)運算增強的典型應(yīng)用。在遙感應(yīng)用領(lǐng)域，植被指數(shù)已廣泛用來定性和定量評價植被覆蓋及其生長活力。植被指數(shù)作為一種重要的遙感歸一化參數(shù)，并已作為一種遙感手段廣泛應(yīng)用于土地利用覆蓋探測、植被覆蓋密度評價、作物識別和作物預(yù)報等方面。植被指數(shù)的意義植被指數(shù)的分類03常用的植被指數(shù)有比值植被指數(shù)（RVI,RatioVegetationIndex）、歸一化植被指數(shù)（NVI,NormalzedVegetationIndex）、差值植被指數(shù)（DVI,DifferenceVegetationIndex）和正交植被指數(shù)（PVI,PerpendicularVegetationIndex）等。植被指數(shù)植被指數(shù)的分類RVI=NIR/R比值植被指數(shù)NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)歸一化植被指數(shù)

DVI=NIR-R差值植被指數(shù)植被指數(shù)正交植被指數(shù)PVI=0.939(NIR)-0.344(R)+0.09（1）比值植被指數(shù)1）定義

綠色植物葉子的細胞結(jié)構(gòu)在近紅外波段具有高反射性，其葉綠素在紅光波段具有強吸收性。因此，在多波段圖像中，用紅外/紅波段的圖像比值運算，結(jié)果圖像上植被區(qū)域具有高亮度值，甚至在綠色生物量很高時達到飽和。比值植被指數(shù)定義為：RVI=NIR/R式中，NIR為遙感影像中近紅外波段的反射值，如LandSat中的TM4。R為遙感影像中的紅光波段反射值，如LandSat中的TM3。植被指數(shù)的分類（1）比值植被指數(shù)2）應(yīng)用①

綠色健康植被復(fù)蓋地區(qū)的RVI遠大于1，而無植被復(fù)蓋的地面（裸土、人工建筑、水體、植被枯死或嚴重蟲害）的RVI在1附近。植被的RVI通常大于2；②RVI是綠色植物的靈敏指示參數(shù)，與LAI、葉干生物量(DM)、葉綠素含量相關(guān)性高，可用于檢測和估算植物生物量③植被復(fù)蓋度影響RVI，當植被復(fù)蓋度較高時，RVI對植被十分敏感；當植被復(fù)蓋度<50%時，這種敏感性顯著降低；④RVI受大氣條件影響，大氣效應(yīng)大大降低對植被檢測的靈敏度，所以在計算前需要進行大氣校正，或用反射率計算RVI。植被指數(shù)的分類（2）歸一化指數(shù)1)定義歸一化指數(shù)是比較特殊的比值運算方式。基本的公式是：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)式中，IR為遙感多波段圖像中的近紅外(infrared)波段；R為紅波段在基本的比值運算中，如果分母中的紅色波段R的值比較小(特別是小于近紅外NIR波段值得情況下)，那么，比值的結(jié)果將擴大差異，使用歸一化植被指數(shù)可以避免這個問題。此外，與比值運算不同的是，歸一化植被指數(shù)中像素值的變化是有約束的,植被指數(shù)（2）歸一化指數(shù)2）應(yīng)用①檢測植被生長狀態(tài)、植被復(fù)蓋度和消除部分輻射誤差等；②-1<=NDVI<=1，負值表示地面復(fù)蓋為云、水、雪等，對可見光高反射；0表示有巖石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被復(fù)蓋，且隨復(fù)蓋度增大而增大。③NDVI的局限性表現(xiàn)在，用非線性拉伸的方式增強了NIR和R的反射率的對比度。對于同一幅圖象，分別求RVI和NDVI時會發(fā)現(xiàn)，RVI值增加的速度高于NDVI增加速度，即NDVI對高植被區(qū)具有較低的靈敏度；④NDVI能反映出植物冠層的背景影響，如土壤、潮濕地面、雪、枯葉、粗糙度等，且與植被復(fù)蓋有關(guān)植被指數(shù)的分類差值植被指數(shù)定義為DVI=NIR-R對土壤背景的變化極為敏感式中，NIR為遙感影像中近紅外波段的反射值，如LandSat中的TM4。R為遙感影像中的紅光波段反射值，如LandSat中的TM3。定義應(yīng)用植被指數(shù)的分類

差值植被指數(shù)（4）正交植被指數(shù)1）定義正交植被指數(shù)定義為PVI=1.6225(NIR)-2.2978(R)+11.0656此公式適用于NOAA衛(wèi)星的A