Индекс растительности - Vegetation Index

6- ежемесячно NDVI в среднем по Австралии, с 1 декабря 2012 г. по 31 мая 2013 г.[1]

А Индекс растительности (VI) представляет собой спектральное преобразование двух или более полос, предназначенных для усиления вклада свойств растительности и обеспечения надежного пространственного и временного взаимного сравнения фотосинтетической активности суши и структурных изменений полога.[2]

Существует множество индексов растительности (VI), многие из которых функционально эквивалентны. Многие индексы используют обратную зависимость между коэффициентом отражения в красном и ближнем инфракрасном диапазоне, связанную со здоровой зеленой растительностью. С 1960-х годов ученые использовали спутниковое дистанционное зондирование для отслеживания колебаний растительности на поверхности Земли. Измерения характеристик растительности включают индекс площади листьев (LAI), процент зеленого покрова, содержание хлорофилла, зеленую биомассу и поглощенную фотосинтетически активную радиацию (APAR).

Индексы растительности (VI) исторически классифицировались на основе ряда атрибутов, включая количество спектральных диапазонов (2 или более 2); метод расчета (пропорциональный или ортогональный) в зависимости от поставленной задачи; или по их историческому развитию (классифицируются как ВП первого поколения или ВП второго поколения).[3] Для сравнения эффективности различных ВП Lyon, Yuan et al. (1998)[4] классифицировал 7 ВП на основе их методов вычисления (вычитание, деление или рациональное преобразование). Благодаря достижениям в технологии гиперспектрального дистанционного зондирования, теперь доступны спектры отражения с высоким разрешением, которые можно использовать с традиционными мультиспектральными ВП. Кроме того, VI были разработаны специально для использования с гиперспектральными данными, такими как использование индексов узкополосной растительности.

Использует

Индексы растительности использовались для:

  • изучать климатические тенденции;[5]
  • дистанционно оценивать влажность почв;[6][7]
  • следить за засухой;[8][9][10]
  • график полива сельскохозяйственных культур,[11] управление урожаем;[12]
  • следить за испарением и транспирацией растений.[13]
  • оценивать изменения в биоразнообразии[14]
  • классифицировать растительность[15]

Список индексов растительности

Индексы мультиспектральной растительности

NDVI через Landsat 8 применяется к городской зоне Понта-Гросса, южная Бразилия

Индексы гиперспектральной растительности

С появлением гиперспектральных данных индексы вегетации были разработаны специально для гиперспектральных данных.

  • Дискретно-полосный нормированный разностный индекс растительности
  • Индекс желтизны
  • Индекс фотохимического отражения
  • Нормированный разностный водный индекс с дискретной полосой
  • Определение положения красного края
  • Прогноз содержания хлорофилла в культурах
  • Индекс расстояния до момента (MDI)

Рекомендации

  1. ^ Данные загружены из «Австралийское бюро метеорологии». 13 июня 2018 г., нанесено на карту 14 июня 2018 г.
  2. ^ Huete, A .; Didan, K .; Миура, Т .; Родригес, E.P; Gao, X .; Феррейра, Л.Г. (2002). «Обзор радиометрических и биофизических характеристик вегетационных индексов MODIS». Дистанционное зондирование окружающей среды. 83 (1–2): 195–213. Bibcode:2002RSEnv..83..195H. Дои:10.1016 / S0034-4257 (02) 00096-2.
  3. ^ Bannari, A .; Morin, D .; Бонн, Ф .; Хуэте, А. Р. (1995-08-01). «Обзор вегетационных показателей». Обзоры дистанционного зондирования. 13 (1–2): 95–120. Дои:10.1080/02757259509532298. ISSN  0275-7257.
  4. ^ Лион, Джон Г. (1998). «Эксперимент по обнаружению изменений с использованием индексов растительности». Фотограмметрическая инженерия и дистанционное зондирование: 143–150. CiteSeerX  10.1.1.462.2056.
  5. ^ Eklundh, L .; Олссон, Л. (2003). "Тенденции индекса растительности для африканского Сахеля 1982-1999 гг.". Письма о геофизических исследованиях. 30 (8): 1430. Bibcode:2003GeoRL..30.1430E. Дои:10.1029 / 2002GL016772. ISSN  0094-8276.
  6. ^ Gillies, R. R .; Kustas, W. P .; Хьюмс, К. С. (1997). «Проверка метода« треугольника »для получения содержания влаги в поверхностных почвах и потоков энергии на основе дистанционных измерений Нормализованного разностного индекса растительности (NDVI) и поверхности e». Международный журнал дистанционного зондирования. 18 (15): 3145–3166. Bibcode:1997IJRS ... 18.3145G. Дои:10.1080/014311697217026. ISSN  0143-1161.
  7. ^ Сандхольт, Инге; Расмуссен, Кьельд; Андерсен, Йенс (2002). «Простая интерпретация пространства приземной температуры / вегетационного индекса для оценки состояния поверхностной влажности». Дистанционное зондирование окружающей среды. 79 (2–3): 213–224. Bibcode:2002RSEnv..79..213S. Дои:10.1016 / S0034-4257 (01) 00274-7. ISSN  0034-4257.
  8. ^ Peters, A.J .; Walter-Shea, E.A .; Ji, L .; Влия, А .; Hayes, M .; Свобода, доктор медицины (2002). «Мониторинг засухи с помощью стандартизованного индекса растительности на основе NDVI» (PDF). Фотограмметрическая инженерия и дистанционное зондирование. 68 (1): 71–75. Получено 16 мая 2018.
  9. ^ Коган, Ф. (1995). «Применение вегетационного индекса и яркостной температуры для обнаружения засухи». Успехи в космических исследованиях. 15 (11): 91–100. Bibcode:1995AdSpR..15k..91K. Дои:10.1016 / 0273-1177 (95) 00079-Т. ISSN  0273-1177.
  10. ^ Wan, Z .; Wang, P .; Ли, X. (2004). «Использование продуктов MODIS« Температура поверхности суши »и« Нормализованный индекс разности растительности »для мониторинга засухи на юге Великих равнин, США». Международный журнал дистанционного зондирования. 25 (1): 61–72. Bibcode:2004IJRS ... 25 ... 61 Вт. Дои:10.1080/0143116031000115328. ISSN  0143-1161. S2CID  129234540.
  11. ^ Джонс, Х. Г. (2004). «Планирование полива: преимущества и недостатки растительных методов». Журнал экспериментальной ботаники. 55 (407): 2427–2436. Дои:10.1093 / jxb / erh213. ISSN  1460-2431. PMID  15286143.
  12. ^ Пинтер, младший, Пол Дж .; Hatfield, Jerry L .; Шеперс, Джеймс С .; Барнс, Эдвард М .; Моран, М. Сьюзен; Дотри, Крейг С.Т .; Апчерч, Дэн Р. (2003). «Дистанционное зондирование для управления растениеводством». Фотограмметрическая инженерия и дистанционное зондирование. 69 (6): 647–664. Дои:10.14358 / PERS.69.6.647. ISSN  0099-1112.
  13. ^ Kustas, W. P .; Норман, Дж. М. (2009). «Использование дистанционного зондирования для мониторинга эвапотранспирации над земной поверхностью». Журнал гидрологических наук. 41 (4): 495–516. Дои:10.1080/02626669609491522. ISSN  0262-6667.
  14. ^ Петторелли, Натали; Райан, Сэди; Мюллер, Томас; Буннефельд, Нильс; Енджеевская, Богумила; Лима, Маурисио; Каусруд, Кирр (2011). «Нормализованный разностный индекс растительности (NDVI): непредвиденные успехи в экологии животных» (PDF). Климатические исследования. 46 (1): 15–27. Bibcode:2011ClRes..46 ... 15P. Дои:10.3354 / cr00936. ISSN  0936-577X. JSTOR  24872307.
  15. ^ Ллойд, Дэниел (1990). «Фенологическая классификация наземного растительного покрова с использованием изображений индекса коротковолновой растительности». Международный журнал дистанционного зондирования. 11 (12): 2269–2279. Bibcode:1990IJRS ... 11.2269L. Дои:10.1080/01431169008955174. ISSN  0143-1161.
  16. ^ Запись LWCI в базе данных индекса, https://www.indexdatabase.de/db/i-single.php?id=129
  17. ^ Недков, С. (2017). «Нормализованный индекс дифференциальной зелени для оценки динамики растительности». Comptes Rendus de l'Académie Bulgare des Sciences. 70 (8): 1143–1146.