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第六課植被指數


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為兩個或兩個以上波段的光譜轉換,用在增強“植被訊號”
Vegetation index(植被指數)
綠色覆蓋率、生物量、葉面積指數(LAI)和吸收光合有效輻射比(fAPAR)
植被指數用輻射量測植被的數量、結構和狀況,用於評估各種生物物理(Biophysics)參數,例如
leaf area index
葉面積指數(LAI)
photosynthetically active radiation
光合有效輻射(PAR)
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
常態化差異植被指數(NDVI)
近紅外線和紅波段的標準化比值,數值愈大表示植物生長愈多
NDVI的定義
近紅外線反射率、紅光反射率、-1到1、RED=0、1、NIR=0、-1
NIR為?,red為?,NDVI之值介於?之間,當?時,有最大值?,反之,當?時,有最小值?。
NDVI已廣泛出現在各種應用,包括:飢荒預警系統、土地覆被分類、健康與流行病學、乾旱偵測、土地退化、去森林化、變遷偵測和監測
NDVI已廣泛出現在各種應用,包括:飢荒預警系統、土地覆被分類、健康與流行病學、乾旱偵測、土地退化、去森林化、變遷偵測和監測
NDVI是各種本地,區域和全球尺度模型的重要參數,包括大氣環流模型和生物地球化學模型。
NDVI是各種本地,區域和全球尺度模型的重要參數,包括大氣環流模型和生物地球化學模型。
已成功用於全球植被活動的年際變化與氣候相關的研究中
The AVHRR NDVI time series (Pathfinder)
可以對植被生長和活動的季節變化與年際變化
NDVI的優勢1,NDVI足夠穩定,?進行有意義的比較。
減少了多個波段中多種形式的乘法雜訊(照度差異、雲蔭、大氣衰減、地形變化)
NDVI的優勢2,在於其比率概念,?
固有的非線性
NDVI的缺點1,基於比率指標?
附加的雜訊影響
NDVI的缺點2,存在?,例如大氣路徑輻射
定比例(scaling)問題
NDVI的缺點3,表現出?,在高生物量下訊號漸近飽和
冠層背景變化
NDVI的缺點4,對?非常敏感,越高的冠層背景亮度NDVI衰減的越嚴重(尤其是在LAI值較小時)
飽和問題較少、外部和感測器的雜訊
Orthogonal-based Indices通常,但在輸入VI計算的表面反射率推導的過程中,要去除
Difference Vegetation Index
DVI
近紅外線減紅光
DVI公式
Perpendicular Vegetation Index
PVI
紅波段的植被反射率、近紅外線波段的植被反射率、紅波段的土壤反射率、近紅外線波段的土壤反射率、土壤線的參數
redveg.、nirveg.、redsoil、nirsoil、a&b
土壤反射率量測
PVI是土壤線參數的函數,該參數在一種土壤與另一種土壤之間的變數比?的變數小
地球觀測系統(EOS)時代當前的重點是通過改進的校正,大氣校正和具有雙向反射分布函數(BRDF)模型的太陽表面感測器幾何形狀的標準化來消除“外部”雜訊。 這最大程度地減少了對“基於比率”指數的需求,並允許引入替代性和增強性植被指數來對地球植被進行監測。
地球觀測系統(EOS)時代當前的重點是通過改進的校正,大氣校正和具有雙向反射分布函數(BRDF)模型的太陽表面感測器幾何形狀的標準化來消除“外部”雜訊。 這最大程度地減少了對“基於比率”指數的需求,並允許引入替代性和增強性植被指數來對地球植被進行監測。
Soil Adjusted Vegetation Index
SAVI
通過擴展原點以保持對紅光和近紅外線波段的敏感度,並且收斂偏離原點的等值線以及使用”L”因子來減少冠層背景效應,從而最大程度地減少土壤背景的影響
Soil Adjusted Vegetation Index
SAVI對土壤雜訊不敏感、SAVI公式中”L”值的選擇
在LAI值的特定範圍內,?,理想範圍取決於?
Transformed Soil Adjusted Vegetation Index
TSAVI
紅波段的植被反射率、近紅外光的植被反射率、土壤參數、0.08(將土壤影響減至最小的土壤調整因子)
redveg.、nirveg.、a&b、X
優化植被指數
Optimized Vegetation Index (Approach)
紅色和藍色波段反射率之差
優化植被指數(Optimized Vegetation Index)使用?來估計雜訊程度
Enhanced Vegetation Index
EVI
減少大氣和冠層背景對遙測訊號的汙染,並且在高生物量水準下提高了靈敏度(較低的飽和度)
EVI的用途
在高反射率的表面(例如雲層和雪/冰)上,EVI被修改後的2波段EVI(藍波段除外)代替,此方法用於避免EVI在大氣中過度校正的情況,這些情況是由於在這些表面上藍波段的高反射率引起的。
在高反射率的表面(例如雲層和雪/冰)上,EVI被修改後的2波段EVI(藍波段除外)代替,此方法用於避免EVI在大氣中過度校正的情況,這些情況是由於在這些表面上藍波段的高反射率引起的。