植被遥感指数公式及简介PPT课件
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植被指数计算公式植被指数(Vegetation Index,VI)是通过遥感数据计算得出的,用于评估和监测植被状况的指标。
植被指数可以从遥感数据中提取出反映植被光谱特征的信息,并用数值表示该特征在不同地区的分布情况。
植被指数的计算公式通常基于遥感数据的不同波段之间的光谱反射率差异,常见的植被指数有Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)、Enhanced Vegetation Index(EVI)、Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI)等。
NDVI是最常用的植被指数之一,它利用了植被的叶绿素对红外波段和可见光波段的光谱反射差异。
其计算公式如下:NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)其中,NIR代表红外波段的反射率,Red代表可见光红色波段的反射率。
计算得到的NDVI值范围为-1到+1,数值越大表示植被状况越好,数值越小表示植被状况较差。
EVI是一种在NDVI基础上进行改进的植被指数,它能够对植被覆盖度较大的区域进行更准确的评估。
其计算公式如下:EVI = 2.5 * (NIR - Red) / (NIR + 6 * Red - 7.5 * Blue + 1)其中,NIR代表红外波段的反射率,Red代表可见光红色波段的反射率,Blue代表可见光蓝色波段的反射率。
计算得到的EVI值范围通常在-1到+1之间,与NDVI相比,EVI具有更高的动态范围和更好的区分能力。
SAVI是一种针对光照条件较差的区域进行改进的植被指数,它能够减小土壤背景对植被指数的干扰。
SAVI = (1 + L) * (NIR - Red) / (NIR + Red + L)其中,NIR代表红外波段的反射率,Red代表可见光红色波段的反射率,L为一个土壤调节参数,取值范围为0到1、L的值越大,表示土壤背景对植被指数的影响越大。
第二章植被遥感第二讲植被遥感1、本讲内容概述(1)植物遥感原理▲叶片和植被▲植物的光谱特征(2)植被指数▲植被指数的概念▲植被指数的种类(3)植被指数与地表参数的关系▲植被指数与叶面积指数的关系▲植被指数与叶绿素含量的关系▲植被指数与植被覆盖度的关系▲植被指数与生物量的关系▲植被指数与地表生态环境参数的关系▲植被指数与气候参数的关系▲植被指数与植物蒸发量、土壤水分的关系(4)植被遥感应用▲大面积农作物的遥感估产▲植被动态变化制图▲城市绿化调查与生态环境评价▲草场资源调查▲林业资源调查2、本讲内容▲植物内部所含的色素、水分以及它的结构等控制着植物特殊的光谱响应。
同时,植被在生长发育的不同阶段(从发芽-生长-衰老),从其内部成分结构到外部形态特征均会发生一系列周期性的变化。
这变化是以季节为循环周期的,故称之为植物季相节律。
植物季相节律从植物细胞的微观结构到植物群体的宏观结构上均会有反映,致使植物单体或群体的物理光学特征也发生周期性变化。
▲陆地植被是那些危及人类生存的生物地球化学循环中的关键因子。
如全球碳循环中,陆地植被尤其是热带或北纬地区的陆地植被是很关键的。
通过遥感提供的植被宏观变化及影响这些变化的生态环境因子间的相互作用和整体效应,可以对于那些对人类生存有特殊意义的生态区如热带雨林、半干旱区农牧交错地带等进行变化监测和专题研究。
▲植物遥感研究由来已久。
早期的研究主要集中在植物及土地覆盖类型的识别、分类与专题制图等。
随后,则致力于植物专题信息的提取与表达方式上,提出了多种植被指数,并利用植被指数进行植被宏观监测以及生物量估算-包括作物估产、森林蓄积量估算、草场蓄草量估算等。
随着定量遥感的逐步深入,植被遥感研究己向更加实用化、定量化方向发展,提出了几十种植被指数模型,研究植被指数与生物物理参数(叶面积指数,叶绿素含量,植被覆盖度,生物量等)植被指数与地表生态环境参数(气温、降水、蒸发量、土壤水分等)的关系,以提高植物遥感的精度,并深入探讨植被在地表物质能量交换中的作用。
第7 章植被遥感植被是生长于地球表层的各种植物类型的总称,在地球系统中扮演着重要的角色,它是地球表层内重要的再生资源。
植被是全球变化中最活跃、最有价值的影响要素和指示因子。
植被影响地气系统的能量平衡,在气候、水文和生化循环中起着重要作用,是气候和人文因素对环境影响的敏感指标。
因此,地球植被及其变化一直被各国科学家和政府所关注。
卫星遥感是监测全球植被的有效手段,卫星从太空遥视地球,不受自然和社会条件的限制,迅速获取大范围观测资料,为人类提供了监测、量化和研究人类有序活动和气候变化对区域或全球植被变化影响的可能。
植被遥感研究的主要内容:(1)通过遥感影像从土壤背景中区分出植被覆盖区域,并对植被类型进行划分,区分是森林还是草场或者农田,进而可以问是什么类型的森林,什么类型的草场,什么样的农作物,如此等等。
(2)能否从遥感数据中反演出植被的各种重要参数,例如叶面积指数(LAI)、叶子宽度、平均叶倾角、植被层平均高度、树冠形状等等,这一类问题属于更深层次的遥感数据定量分析方法与反演技术。
(3)能否准确的估算出与植被光合作用有关的若干物理量,例如植被表面水分蒸腾量、光合作用强度(干物资生产率)、叶表面温度等。
关于植被资源的清查与分类方面以已取得了较为突出的成绩,后两个问题正是植被遥感所要研究的问题,虽已取得了相当的进展,但到成熟仍需时日。
7.1 植物的光谱特征植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。
同时,不同的植物各有其自身的波谱特征,从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据。
7.1.1 健康植物的反射光谱特征健康植物的波谱曲线有明显的特点(图7.1),在可见光的0.55µm附近有一个反射率为10%~20%的小反射峰。
在0.45µm和0.65µm附近有两个明显的吸收谷。
在0.7~0.8µm是一个陡坡,反射率急剧增高。
在近红外波段0.8~1.3µm之间形成一个高的,反射率可达40%或更大的反射峰。