NDVI

Измерение растительного покрова (NDVI & EVI). | Вегетационные индексы

« | Главная | »

Измерение растительного покрова (NDVI & EVI).

Автор: Alexander | 30.11.2016

Для определения плотности зеленого покрова на участке поля на котором проводится мониторинг, исследователи должны получить изображения с различными длинами волн: видимого и ближнего инфракрасного солнечного света, отраженного растениями. Когда солнечный свет достигает объекты (растительность, земля, вода), определенные длины волн этого спектра поглощаются, а другие длины волн отражаются. Пигмент под названием хлорофилл находящийся в клетках листьев растений, имеет сильно выраженное свойство к поглощению видимого света (от 0,4 до 0,7 мкм), которое используется клетками растений в процессе фотосинтеза. Обратная ситуация наблюдается с инфракрасным светом (от 0,7 до 1,1 мкм), который растения интенсивно отражают.

Изображения растительности в видимом и в ближнем инфракрасном диапазоне волн существенно отличаются. Для примера возьмем два спутниковых изображения земли выполненных в видимом и в ближнем инфракрасном диапазоне волн. Рассматривая данный пример на первом изображение участки, покрытые растительностью темные в некоторых областях переходящие в черный цвет, в то время как пустынные районы такие как Сахара имеют светлый окрас. Рассматривая второе изображение видим, что участки, покрытые растительностью ярче без перехода в черный цвет, в то время как пустынные районы такие как Сахара имеют такой же светлый окрас без особых контрастных изменений. Таким образом путем сравнения изображений, выполненных в видимом и инфракрасном диапазоне волн, строится принцип измерения количества растительного покрова.

global_avhrr_20000921_small

Используя мультиспектральную камеру с нескольким разделенными сенсорами для получения изображений в узких спектрах видимого и ближнего инфракрасного диапазона волн можно измерить интенсивность отраженного растительным покровом света и количественно оценить способность растений к фотосинтезу в заданном (исследуемом) пикселе изображения. Чем выше интенсивность отражения растительностью солнечного света в ближнем инфракрасном диапазоне, тем выше вероятность здоровья растительности и на оборот.

ndvi_example

Таким образом используя выше описанный принцип ученные смогли положить его в основу математической формулы (индекса), которая широко известна как NDVI и вычисляется как разность между ближним инфракрасным диапазоном (NIR) и видимым диапазоном (VIS(RGB)) деленный на их сумму.

ndvi_formula

NDVI = (NIR — VIS(RGB)) / (NIR + VIS(RGB))

Расчеты NDVI для каждого отдельного пикселя всегда приводят к ряду, который находится в диапазоне от минус единица (-1) до плюс один (+1); Тем не менее, отсутствие зеленной растительности не дает величину, близкую к нулю. Ноль означает отсутствие растительности, значение близкое к +1 (0,8 — 0,9) указывает на максимально возможную плотность растительного покрова.

Рубрики: Вегетационные индексы, Научная литература | Оставить отзыв »

akai xr20 tutorial here

Отзывы