NDVI簡介.doc

NDVI的理論基礎(chǔ)引言：全球氣候變化對人類賴以生存的陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響不僅已成為全世界生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究的焦點，而且已引起全國各政府的高度重視，全球變化的研究涉及學(xué)科面廣，他不但促進(jìn)了植被-氣候關(guān)系像微觀與宏觀的方向更深入的研究，且向其他學(xué)科剔除更高要求。刺激了數(shù)學(xué)理論方法，計算機(jī)及航天技術(shù)的不斷更新。因此，它已成為不斷擴(kuò)張的項目與新科學(xué)的生長點。近年來，反常氣候的出現(xiàn)對人類生存質(zhì)量造成了巨大的影響，促使人們不斷地尋求對應(yīng)的策略，以求緩解全球氣候變化帶來的影響。監(jiān)測地面植被變化的一個重要指標(biāo)是歸一化植被指數(shù)NDVI，NDVI數(shù)值得大小能指示植被覆蓋變化，并能消除與儀器定標(biāo)，太陽角、地形、云陰影和大氣變化有關(guān)輻射照度的變化，增強(qiáng)了對植被的響應(yīng)能力，已被廣泛地應(yīng)用在全球與區(qū)域土地覆蓋，植被分類和變化，第一性生產(chǎn)力分析，作物和牧草估產(chǎn)及干旱監(jiān)測等方面。一、NDVI理論基礎(chǔ)；植被指數(shù)按不同的監(jiān)測方法和計算方法可分為多種多樣的植被指數(shù)。常用的有：歸一化植被指數(shù)NDVI；垂直植被指數(shù)PVI；比值植被指數(shù)RVI；消除土壤影響的植被指數(shù)SAVI和全球植被指數(shù)GVI等。其中，NDVI則是使用最廣泛，效果也較好的一種。 NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）歸一化植被指數(shù)，又稱標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)，在使用遙感圖像進(jìn)行植被研究以及植物物候研究中得到廣泛應(yīng)用，它是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子，與植被分布密度呈線性相關(guān)。歸一化植被指數(shù)(NDVI)是近紅外與紅色通道反射率比值(SR=NIR/RED)的一種變換形式，NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)。 植被覆蓋度（fv）fv=（NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin). 葉面積指數(shù)（LAI）LAI=k-1ln(1-fv)-1，k是消光系數(shù)，每種植被k各不相同，一般植被取值范圍是0.8-1.3。 NDVI能反映出植物冠層的背景影響，如土壤、潮濕地面、枯葉、粗超度等，且與植被覆蓋有關(guān)，-1NDVI1，負(fù)值表示地面覆蓋為云、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，表示有植被覆蓋，且隨覆蓋度增大而增大。用NDVI判斷植物生長的狀態(tài)：植物葉綠素發(fā)生光合作用而吸收紅光，所以長勢越好的植物吸收紅光越多，反射近紅外光也越多。所以NDVI能反應(yīng)植物生物量的多少，NDVI越大，植物長勢越好。二、植被指數(shù)NDVI的優(yōu)勢；NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）歸一化植被指數(shù)，又稱標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)，它是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子，與植被分布密度呈線性相關(guān)。實驗表明，NDVI對土壤背景的變化較為敏感；它是單位像元內(nèi)的植被類型、覆蓋形態(tài)、生長狀況等的綜合反映，其大小取決于植被覆蓋度和葉面積指數(shù)等要素；NDVI對植被覆蓋度的檢測幅度較寬，有較好的時間和空間適應(yīng)性，因此應(yīng)用較廣。 NDVI在植被指數(shù)中占據(jù)著非常重要的位置，它主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢：1、植被檢測靈敏度較高；2、植被覆蓋度的檢測范圍較高；3、能消除地形和群落結(jié)構(gòu)的陰影和輻射干擾；4、削弱太陽高度角和大氣所帶來的噪音； 三、NDVI應(yīng)用；1、運用NDVI植被指數(shù)進(jìn)行草地長勢監(jiān)測；2、社會-生態(tài)系統(tǒng)種動態(tài)等級結(jié)構(gòu)研究；3、通過地球觀測衛(wèi)星獲得地面真實數(shù)據(jù)；4、雜草覆蓋繪圖；5、作物產(chǎn)量/密度估計；6、用NDVI 判斷植物生長的狀態(tài)：植物葉綠素發(fā)生光合作用而吸收紅光，所以長勢越好的植物吸收紅光越多，反射近紅外光也越多。所以NDVI能反應(yīng)植物生物量的多少，NDVI