Нормалізований диференційний вегетаційний індекс (; NDVI) — простий кількісний показник кількості фотосинтетичної активної біомаси (що зазвичай називається вегетаційним індексом). Один з найпоширеніших і використовуваних індексів для вирішення завдань, які застосовують кількісні оцінки рослинного покриву.

Обчислюється за наступною формулою:

де NIR — 760-900 нм, відбивальна інфрачервона ділянка спектра, Red — 630-690 нм, видима червона ділянка спектра.

Згідно з цією формулою, щільність рослинності (NDVI) в певній точці зображення дорівнює різниці інтенсивностей відбитого світла у видимому і інфрачервоному діапазоні, діленою на суму їх інтенсивностей. Розрахунок NDVI базується на двох найбільш стабільних (не залежних від інших чинників) ділянках спектральної кривої відображення судинних рослин. У видимій ділянці спектра (0,4-0,7 мкм) лежить максимум поглинання сонячної радіації хлорофілом вищих судинних рослин, а в інфрачервоній ділянці (0,7-1,0 мкм) лежить область максимального відбивання клітинних структур листа. Тобто висока фотосинтетична активність (пов'язана, як правило, з густою рослинністю) веде до меншого відбивання у видимій ділянці спектра і більшого в інфрачервоній. Відношення цих показників дає змогу чітко відділяти й аналізувати рослинні від інших природних об'єктів. Використання ж не простого відношення, а нормалізованої різниці між мінімумом і максимумом відображень збільшує точність вимірювання, дозволяє зменшити вплив таких явищ як відмінності в освітленості знімка, хмарності, серпанку, поглинання радіації атмосферою і ін.

З часу розробки алгоритму для розрахунку NDVI (Rouse B.J. et all, 1973Rouse J.W., Haas R.H., Schell J.A., Deering D.W. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS // In 3rd ERTS Symposium, NASA SP-351 I. — 1973. — P. 309—317.) у нього з'явилося досить багато модифікацій призначених для зменшення впливу різних перешкодоутворюючих чинників. Таких, приміром, як поглинання аерозолями атмосфери (), відбиття від ґрунтового шару () та ін. Для розрахунку цих індексів використовуються формули, що враховують відношення між відбиваючою здатністю різних природних об'єктів і рослинністю в інших діапазонах, окрім червоного і інфрачервоного, що робить їх складнішими в застосуванні. Існують також індекси, ґрунтовані на NDVI, які коригують відразу декілька завадоутворюючих чинників, як, наприклад EVI ().

Для відображення індексу NDVI використовується стандартизована безперервна градієнтна або дискретна шкала, що показує значення в діапазоні від -1 до +1 в %, чи у в діапазоні 0…200 (-100…+100), що зручніше, оскільки кожна одиниця відповідає 1 % зміни показника. Завдяки особливості відображення в NIR-RED ділянках спектра, природні об'єкти, не пов'язані з рослинністю, мають фіксоване значення NDVI.

Див. також Студія аграрних систем Яла (національний парк) Програмне забезпечення Soft.Farm

Примітки

Література

Deering, D.W. 1978. Rangeland reflectance characteristics measured by aircraft and spacecraft sensors. Ph.D. Diss. Texas A&M Univ., College Station, 338p. Deering D.W., J.W. Rouse, Jr., R.H. Haas, and J.A. Schell. 1975. Measuring «forage production» of grazing units from Landsat MSS data, pp. 1169–1178. In Proc. Tenth Int. Symp. on Remote Sensing of Environment. Univ. Michigan, Ann Arbor. Rouse, J.W., Jr., R.H. Haas, J.A. Schell, and D.W. Deering. 1973. Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation. Prog. Rep. RSC 1978-1, Remote Sensing Center, Texas A&M Univ., College Station, 93p. (NTIS No. E73-106393) Rouse, J. W., R. H. Haas, J. A. Schell, and D. W. Deering (1973) 'Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS', Third ERTS Symposium, NASA SP-351 I, 309—317. Tucker, C.J. (1979) 'Red and Photographic Infrared Linear Combinations for Monitoring Vegetation', Remote Sensing of Environment, 8(2),127-150.

Посилання

Расчёт вегетационного индекса NDVI в геоинформационной системе QGIS Беспилотники и карты вегитационных индексов (NDVI) Індекси, що розраховуються за значеннями коефіцієнтів відбиття в широких спектральних діапазонах Background on NOAA AVHRR Background on NDVI FAQ about vegetation indices FAPAR as a replacement for NDVI NDVICentral VEGETATION Processing and Archiving Facility at VITO VEGETATION Programme VEGETATION INDEX