NDVI简介

NDVI的理论基础引言：全球气候变化对人类赖以生存的陆地生态系统的影响不仅已成为全世界生态环境科学研究的焦点，而且已引起全国各政府的高度重视，全球变化的研究涉及学科面广，他不但促进了植被-气候关系像微观与宏观的方向更深入的研究，且向其他学科剔除更高要求。刺激了数学理论方法，计算机及航天技术的不断更新。因此，它已成为不断扩张的项目与新科学的生长点。近年来，反常气候的出现对人类生存质量造成了巨大的影响，促使人们不断地寻求对应的策略，以求缓解全球气候变化带来的影响。监测地面植被变化的一个重要指标是归一化植被指数NDVI，NDVI数值得大小能指示植被覆盖变化，并能消除与仪器定标，太阳角、地形、云阴影和大气变化有关辐射照度的变化，增强了对植被的响应能力，已被广泛地应用在全球与区域土地覆盖，植被分类和变化，第一性生产力分析，作物和牧草估产及干旱监测等方面。一、NDVI理论基础；植被指数按不同的监测方法和计算方法可分为多种多样的植被指数。常用的有：归一化植被指数NDVI；垂直植被指数PVI；比值植被指数RVI；消除土壤影响的植被指数SAVI和全球植被指数GVI等。其中，NDVI则是使用最广泛，效果也较好的一种。NDVI（NormalizedDifferenceVegetationIndex）归一化植被指数，又称标准化植被指数，在使用遥感图像进行植被研究以及植物物候研究中得到广泛应用，它是植物生长状态以及植被空间分布密度的最佳指示因子，与植被分布密度呈线性相关。归一化植被指数(NDVI)是近红外与红色通道反射率比值(SR=NIR/RED)的一种变换形式，NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)。植被覆盖度（fv）fv=（NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin).叶面积指数（LAI）LAI=k-1ln(1-fv)-1，k是消光系数，每种植被k各不相同，一般植被取值范围是0.8-1.3。NDVI能反映出植物冠层的背景影响，如土壤、潮湿地面、枯叶、粗超度等，且与植被覆盖有关，-1≤NDVI≤1，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大。用NDVI判断植物生长的状态：植物叶绿素发生光合作用而吸收红光，所以长势越好的植物吸收红光越多，反射近红外光也越多。所以NDVI能反应植物生物量的多少，NDVI越大，植物长势越好。二、植被指数NDVI的优势；NDVI（NormalizedDifferenceVegetationIndex）归一化植被指数，又称标准化植被指数，它是植物生长状态以及植被空间分布密度的最佳指示因子，与植被分布密度呈线性相关。实验表明，NDVI对土壤背景的变化较为敏感；它是单位像元内的植被类型、覆盖形态、生长状况等的综合反映，其大小取决于植被覆盖度和叶面积指数等要素；NDVI对植被覆盖度的检测幅度较宽，有较好的时间和空间适应性，因此应用较广。NDVI在植被指数中占据着非常重要的位置，它主要具有以下几个方面的优势：1、植被检测灵敏度较高；2、植被覆盖度的检测范围较高；3、能消除地形和群落结构的阴影和辐射干扰；4、削弱太阳高度角和大气所带来的噪音；三、NDVI应用；1、运用NDVI植被指数进行草地长势监测；2、社会-生态系统种动态等级结构研究；3、通过地球观测卫星获得地面真实数据；4、杂草覆盖绘图；5、作物产量/密度估计；6、用NDVI判断植物生长的状态：植物叶绿素发生光合作用而吸收红光，所以长势越好的植物吸收红光越多，反射近红外光也越多。所以NDVI能反应植物生物量的多少，NDVI越大，植物长势越好。7、NDVI可用于林火监测，弥补了地理信息系统难以随时更新的数据不足，排除了云体对床干起的干扰，提高了森林火灾监测的准确性，及时性和可靠性。