常用遙感指數(shù)的意義

1、植被指數(shù)主要反映植被在可見光、近紅外波段反射與土壤背景之間差異的指 標(biāo)，各個(gè)植被指數(shù)在一定條件下能用來定量說明植被的生長狀況。在學(xué)習(xí)和使用 植被指數(shù)時(shí)必須由一些基本的認(rèn)識(shí)：1、健康的綠色植被在N舊和R的反射差異比較大，原因在于R對于綠色植物 來說是強(qiáng)吸收的，N舊則是高反射高透射的；2、建立植被指數(shù)的目的是有效地綜合各有關(guān)的光譜信號(hào)，增強(qiáng)植被信息，減少 非植被信息3、植被指數(shù)有明顯的地域性和時(shí)效性，受植被本身、環(huán)境、大氣等條件的影響一、RVI一比值植被指數(shù)：RVI=NIR/R，或兩個(gè)波段反射率的比值。1、綠色健康植被覆蓋地區(qū)的RVI遠(yuǎn)大于1,而無植被覆蓋的地面(裸土、人工 建筑、水體、植被枯死或

2、嚴(yán)重蟲害)的RVI在1附近。植被的RVI通常大于2；2、RVI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、植被覆蓋度影響RVI，當(dāng)植被覆蓋度較高時(shí)，RVI對植被十分敏感；當(dāng)植被 覆蓋度50%時(shí)，這種敏感性顯著降低；4、RVI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(jì)算 前需要進(jìn)行大氣校正，或用反射率計(jì)算RVI。二、NDVI歸一化植被指數(shù)：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，或兩個(gè)波段反射 率的計(jì)算。1、NDVI的應(yīng)用：檢測植被生長狀態(tài)、植被覆蓋度和消除部分輻射誤差等；2、-1=NDVI=1，負(fù)值表示地面覆

3、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；3、NDVI的局限性表現(xiàn)在，用非線性拉伸的方式增強(qiáng)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(shí)會(huì)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；4、NDVI能反映出植物冠層的背景影響，如土壤、潮濕地面、學(xué)、枯葉、粗超度等，且與植被覆蓋有關(guān)；三、DVIEVI差值環(huán)境植被指數(shù)：DVI=NIR-R，或兩個(gè)波段反射率的計(jì) 算。1、對土壤背景的變化極為敏感；四、SAVITSAVIMSAVI調(diào)整土壤亮度的植被指數(shù)：SA

4、VI=(NIR-R)/(NI R+R+L)(1+L)，或兩個(gè)波段反射率的計(jì)算。1、目的是解釋背景的光學(xué)特征變化并修正NDVI對土壤背景的敏感。與NDVI 相比，增加了根據(jù)實(shí)際情況確定的土壤調(diào)節(jié)系數(shù)L，取值范圍01。L=0時(shí)， 表示植被覆蓋度為零；L=1時(shí)，表示土壤背景的影響為零，即植被覆蓋度非常高， 土壤背景的影響為零，這種情況只有在被樹冠濃密的高大樹木覆蓋的地方才會(huì)出 現(xiàn)。2、SAVI僅在土壤線參數(shù)a=1,b=0 (即非常理想的狀態(tài)下)時(shí)才適用。因此有了 TSAVI、ATSAVI、MSAVI、SAVI2、SAVI3、SAVI4 等改進(jìn)模型。小結(jié)：上述幾種VI均受土壤背景的影響大。植被非完全覆

5、蓋時(shí)，土壤背景影響較大五、GVI綠度植被指數(shù)，k-t變換后表示綠度的分量。1、通過k-t變換使植被與土壤的光譜特性分離。植被生長過程的光譜圖形呈所 謂的”穗帽”狀，而土壤光譜構(gòu)成一條土壤亮度線，土壤的含水量、有機(jī)質(zhì)含量、 粒度大小、礦物成分、表面粗糙度等特征的光譜變化沿土壤亮度線方向產(chǎn)生。2、kt變換后得到的第一個(gè)分量表示土壤亮度，第二個(gè)分量表示綠度，第三個(gè)分 量隨傳感器不同而表達(dá)不同的含義。如，MSS的第三個(gè)分量表示黃度，沒有確 定的意義；TM的第三個(gè)分量表示濕度。3、第一二分量集中了 95%的信息，這兩個(gè)分量構(gòu)成的二位圖可以很好的反映 出植被和土壤光譜特征的差異。4、GVI是各波段輻射亮度

6、值的加權(quán)和，而輻射亮度是大氣輻射、太陽輻射、環(huán) 境輻射的綜合結(jié)果，所以GVI受外界條件影響大。六、PVI 垂直植被指數(shù)，在R-NIR的二為坐標(biāo)系內(nèi)，植被像元到土壤亮 度線的垂直距離。PVI=(S R-VR)2+(SN舊-VN舊)2)i/2, S是土壤反射率，V是植被 反射率。1、較好的消除了土壤背景的影響，對大氣的敏感度小于其他VI2、PVI是在R-NIR二位數(shù)據(jù)中對GVI的模擬，兩者物理意義相同3、PVI=(DNnir-b)cosq-DNr礙inq，b是土壤基線與NIR截距，q是土壤基線與R 的夾角。七、其他1、根據(jù)具體情況改進(jìn)型：如 MSS 的 DVI = B4-aB2, PVI=(B4-aB2-b)/(1+a2)1/2, SARVI = B4/(B2+b/a)； RDVI=(NDVI 碰 VI)1/2等2、應(yīng)用于高光譜數(shù)據(jù)的VI，如CARI(葉綠素吸收比值指數(shù))和CACI (葉綠素 吸收連續(xù)區(qū)指