实验三 植被指数计算
计算植被指数实验报告
一、实验目的1. 理解植被指数的概念及其在遥感监测中的应用；2. 掌握植被指数的计算方法；3. 分析不同植被指数对植被覆盖度的反映程度。
二、实验原理植被指数是遥感技术中用于监测植被覆盖度和生长状况的重要指标。
它是通过分析遥感图像中红光和近红外波段的反射率差异来计算的。
常见的植被指数有归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）等。
三、实验材料1. 遥感影像：选取不同植被覆盖度的遥感影像；2. 软件工具：ENVI、ArcGIS等遥感数据处理软件；3. 计算器。
四、实验步骤1. 遥感影像预处理（1）读取遥感影像，包括红光波段和近红外波段数据；（2）进行几何校正，使影像具有相同的地理坐标；（3）进行辐射校正，消除大气和传感器等因素的影响；（4）进行大气校正，消除大气对遥感影像的影响。
2. 计算植被指数（1）计算归一化植被指数（NDVI）NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)（2）计算增强型植被指数（EVI）EVI = 2.5 (NIR - Red) / (NIR + 6 Red - 7.5 Red^2)3. 分析植被指数（1）绘制NDVI和EVI分布图，观察不同植被覆盖度的变化；（2）分析不同植被指数对植被覆盖度的反映程度，比较NDVI和EVI的差异。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）通过遥感影像预处理，得到了具有相同地理坐标和辐射校正后的遥感影像；（2）根据遥感影像计算得到NDVI和EVI分布图，可以看出不同植被覆盖度的变化；（3）通过比较NDVI和EVI分布图，可以发现EVI对植被覆盖度的反映程度更好。
2. 实验分析（1）NDVI和EVI是两种常用的植被指数，它们都能反映植被覆盖度的变化；（2）EVI相较于NDVI，对植被覆盖度的反映程度更好，尤其是在植被覆盖度较低的情况下；（3）通过遥感影像预处理和植被指数计算，可以实现对植被覆盖度的有效监测。
六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了植被指数的概念及其在遥感监测中的应用；2. 掌握了植被指数的计算方法，包括NDVI和EVI；3. 分析了不同植被指数对植被覆盖度的反映程度，发现EVI在植被覆盖度较低的情况下具有更好的反映效果。
植被指数计算方法
2.1归一化植被指数（NDVI ）归一化植被指数（Normalized Differenee Vegetation Index 即 NDVI ）的计算公式为：其中：NIR 和RED 分别代表近红外波段和红光波段的反射率 NDVI 的值介于-1和 1之间。
2.2增强型植被指数（EVI ）增强型植被指数（En ha need Vegetation In dex 即EVI ）计算公式为:NIR 、 RED 和BLUE 分别代表近红外波段、红光波段和蓝光波段的反射率。
2.3高光谱归一化植被指数（Hyp_NDVI ）对于环境与灾害监测预报小卫星高光谱载荷，选取中心波长分别位于近红外 和红光的谱段进行归一化植被指数计算：.. Hyp NIR Hyp RED Hyp NDVI----------- ------------ 一 Hyp _ NIR Hyp _ RED2.4其他植被指数（1） 比值植被指数（Ratio Vegetation Index ------ RVI ）RVI 3RED该植被指数能够充分表现植被在红光和近红外波段反射率的差异，能增强植被与土壤背景之间的辐射差异。
但是RVI 对大气状况很敏感，而且当植被覆盖小于50%时，它的分辨能力显著下降。
(2) 差值植被指数(Differenee Vegetation Index -------- DVI )DVI NIR RED该植被指数对土壤背景的变化极为敏感，有利于对植被生态环境的监测，因 此又被称为环境植被指数（EVI ）。
(3)土壤调整植被指数(Soil-Adjusted Vegetation Index --------- S AVI )NDVI NIR RED NIR REDEVI 2.5NIR RED NIR 6.° RED 7.5 BLUESAVI ―NR―RED(1 L)NIR RED L其中，L是一个土壤调节系数，该系数与植被浓度有关，由实际区域条件确定，用来减小植被指数对不同土壤反射变化的敏感性。
植被光谱分析与植被指数计算解读
植被光谱分析与植被指数计算在遥感中，常常结合不同波长范围的反射率来增强植被特征，如植被指数（vegetation indices ——VI）的计算，植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
本文总结现有植被指数，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
包括以下内容：∙∙●植被光谱特征∙∙●植被指数∙∙●HJ-1-HSI植被指数计算1.植被光谱特征植被跟太阳辐射的相互关系有别于其他物质，如裸土、水体等，比如植被的“红边”现象，即在<700nm附近强吸收，>700nm高反射。
很多因素影响植被对太阳辐射的吸收和反射，包括波长、水分含量、色素、养分、碳等。
研究植被的波长范围一般为400 nm to 2500 nm，这也是传感器设计选择的波长范围。
这个波长范围可范围以下四个部分：∙∙●可见光（Visible）：400 nm to 700 nm∙∙●近红外（Near-infrared——NIR）：700 nm to 1300 nm∙∙●短波红外1（Shortwave infrared 1—— SWIR-1）：1300 nm to 1900 nm∙∙●短波红外2（Shortwave infrared 2——SWIR-2）：1900 nm to 2500 nm其中NIR和SWIR-1的过渡区（1400nm附近）是大气水的强吸收范围，卫星或者航空传感器一般不获取这范围的反射值。
植被指数计算公式
植被指数计算公式
1. 什么是植被指数？
植被指数（vegetation index）是用来描述植被覆盖程度的指数，通常是由植被反射和吸收辐射的比值，比如最常用的归一化植被指数NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）。
2. 植被指数的作用和意义
植被指数是研究植被动态、生长状态和生产力的重要工具，广泛
应用于农业、林业、生态环境等领域。
它可以反映出植被覆盖程度、
叶面积指数、光合活动强度等信息。
3. 归一化植被指数NDVI的计算公式
归一化植被指数NDVI的计算公式如下：
NDVI=(NIR-RED)/(NIR+RED)
其中，NIR代表近红外波段反射率，RED代表红光波段反射率。
4. 归一化植被指数NDVI的解释
归一化植被指数NDVI的取值范围为-1到1之间，数值越接近1表明植被覆盖度越高，而数值越接近-1表明植被稀疏程度越高。
如果NDVI等于0，则表示没有植被覆盖。
5. 归一化植被指数NDVI的优势
归一化植被指数NDVI是反映植被变化最敏感、最广泛应用的指数之一。
它具有以下几个优势：
（1）NDVI可以从遥感图像中提取植被信息，避免了根据人工采样数据进行测量的不足。
（2）NDVI可以利用遥感数据中不可见的红外波段反射信息，使得植被覆盖率的测量更加准确。
（3）NDVI对于绿色和枯黄色的植被具有较强的差异性，可以很好的反映植被的生长状况。
总之，归一化植被指数NDVI是目前研究植被覆盖和生长状况的重要工具之一，可以应用于数个领域，例如生态环境监测、气象预测、农业生产等。
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤植被指数是研究地表植被覆盖状况的重要指标，可以通过遥感技术获取高空间分辨率的植被信息。
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤是确定植被指数数值的关键环节。
一、什么是植被指数？植被指数是通过遥感技术获取的图像数据来计算植被覆盖状况的指标。
常见的植被指数有归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、植被指数（Vegetation Index, VI）等。
这些指标利用遥感图像中红、近红外波段的反射光谱信息来反映植被生长情况，指数数值越高，代表植被覆盖程度越高。
二、植被指数的计算方法1. 归一化植被指数（NDVI）NDVI是最常用的植被指数之一，计算公式为（NIR-RED）/（NIR+RED），其中NIR是近红外波段的反射值，RED是红波段的反射值。
NDVI范围在-1到1之间，数值越接近1代表植被覆盖越高，数值越接近-1代表植被覆盖越低，数值接近0则代表无植被。
2. 植被指数（VI）植被指数是根据遥感图像中的红、蓝、绿波段的反射值计算得到的，常见的植被指数有绿光波段（Green）、蓝光波段（Blue）和红边波段（Red-edge）等。
植被指数的计算公式根据研究的需要而定，比如Normalized Green-Blue Vegetation Index（NGB）、Green-Blue Vegetation Index（GBVI）等。
三、遥感图像处理步骤1. 遥感图像获取遥感图像可以通过卫星、飞机等载体获取，一般包括多个波段的光谱信息。
从遥感图像中选取合适的波段进行植被指数的计算。
2. 数据预处理遥感图像预处理包括大气校正、几何纠正和辐射辐射校正等步骤，以消除由于大气、地表地貌等因素引起的图像噪声。
3. 波段选择根据研究需要和相关指数的计算公式选择合适的波段进行植被指数的计算。
常用的波段有红、近红外、绿、蓝等。
植被光谱分析与植被指数计算
植被光谱分析与植被指数计算在遥感中，常常结合不同波长范围的反射率来增强植被特征，如植被指数（vegetation indices——VI）的计算，植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
本文总结现有植被指数，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
包括以下内容：∙ ∙●植被光谱特征∙ ∙●植被指数∙ ∙●HJ-1-HSI植被指数计算1.植被光谱特征植被跟太阳辐射的相互关系有别于其他物质，如裸土、水体等，比如植被的“红边”现象，即在<700nm附近强吸收，>700nm高反射。
很多因素影响植被对太阳辐射的吸收和反射，包括波长、水分含量、色素、养分、碳等。
研究植被的波长范围一般为400 nm to 2500 nm，这也是传感器设计选择的波长范围。
这个波长范围可范围以下四个部分：∙∙●可见光（Visible）：400 nm to 700 nm∙∙●近红外（Near-infrared——NIR）：700 nm to 1300 nm∙∙●短波红外1（Shortwave infrared 1—— SWIR-1）：1300 nm to 1900 nm∙∙●短波红外2（Shortwave infrared 2——SWIR-2）：1900 nm to 2500 nm其中NIR和SWIR-1的过渡区（1400nm附近）是大气水的强吸收范围，卫星或者航空传感器一般不获取这范围的反射值。
使用测绘技术进行植被指数计算的方法
使用测绘技术进行植被指数计算的方法植被指数（vegetation index）是通过使用遥感数据和测绘技术来评估和分析地表植被状况的一种方法。
植被指数通常用于农业、林业、环境和气候研究等领域，可以提供有关植被健康和生长情况的有价值的信息。
本文将介绍几种常用的植被指数计算方法，并讨论它们的优缺点。
一、归一化差异植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）归一化差异植被指数是最常用的植被指数之一。
它是通过测量红外和可见光波段的反射率差异来评估植被的绿度和健康状况。
公式为：NDVI = (NIR – Red) / (NIR + Red)，其中NIR表示近红外波段的反射率，Red表示红光波段的反射率。
通过计算NDVI值，可以得到一个在-1到1之间的范围，值越大表示植被覆盖越密集，健康程度越高。
但是，NDVI也存在一些限制。
首先，NDVI对大气和地表反射率的影响较为敏感，可能会导致数据的不准确性。
其次，NDVI只能评估植被的绿度和健康状况，无法提供关于植被类型和物种组成的详细信息。
二、归一化植被指数（Normalized Vegetation Index, NVI）与NDVI类似，归一化植被指数是一种反映植被状况的指数。
它是通过将植被反射率归一化到0到1的范围内来计算的。
公式为：NVI = (NIR – Red) / (NIR + Red) + 1。
与NDVI不同的是，NVI的取值范围是0到2，值越大表示植被覆盖越密集，健康程度越高。
相比之下，NVI相对于大气和地表反射率的敏感性较低，因此具有更好的准确性。
然而，与NDVI类似，NVI也无法提供关于植被类型和物种组成的详细信息。
三、简化植被指数（Simplified Vegetation Index, SVI）简化植被指数是一种综合反映地表植被状况的指数。
与前面介绍的植被指数不同，它可以用于对不同类型的植被进行分类和比较。
实习三 植被遥感-植被指数及其应用
ETM+-7 spectral range values in high gain mode.
表1 TM各波段
E 0 值（单位: w.cm −2 .um −1)
2 3 4 5 7
波段
1
E0
1983 1795 1539 1028 219.8 83.49
表2 ETM+各波段
E 0 值（单位: w.cm −2 .um −1)
NIR SR = red
It takes advantage of the inverse relationship between chlorophyll absorption of red radiant energy and increased reflectance of nearnearinfrared energy for healthy plant canopies (Cohen, 1991) .
3 -1,200 204,3 -1,2 0,8059
4 -1,500 206,2 -1,5 0,8145
5 -0,370 27,19 -0,37 0,1081
6 1,238 15,6 1,238 0,0563
7 -0,150 14,38 -0,15 0,0570
TM-4 and TM-5 spectral range values
185 km 80 m
185 km 30 m VNIR/SWIR 120 m TIR 8 bit 0.2 pixel (90%) 500 m (90%)
6 bit
15 Mbit/s 64 kg
85 Mbit/s 258 kg
2 x 85 Mbit/s 288 kg scanner, plus 81 kg AEM
植被指数计算方法
2.1 归一化植被指数（NDVI ）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index ，即N D V I ）的计算公式为：NIR RED NIR REDNDVI ρρρρ-=+ 其中：NIR ρ和RED ρ分别代表近红外波段和红光波段的反射率NDVI 的值介于-1和1之间。
2.2 增强型植被指数（EVI ）增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index ，即EVI ）计算公式为：2.5 6.07.51NIR RED NIR RED BLUE EVI ρρρρρ-=⨯+-+ NIR ρ、RED ρ和BLUE ρ分别代表近红外波段、红光波段和蓝光波段的反射率。
2.3 高光谱归一化植被指数（Hyp_NDVI ）对于环境与灾害监测预报小卫星高光谱载荷，选取中心波长分别位于近红外和红光的谱段进行归一化植被指数计算：_____Hyp NIR Hyp RED Hyp NDVI Hyp NIR Hyp RED-=+ 2.4 其他植被指数（1） 比值植被指数（Ratio Vegetation Index ——RVI ）NIR REDRVI ρρ= 该植被指数能够充分表现植被在红光和近红外波段反射率的差异，能增强植被与土壤背景之间的辐射差异。
但是RVI 对大气状况很敏感，而且当植被覆盖小于50%时，它的分辨能力显著下降。
（2） 差值植被指数（Difference Vegetation Index ——DVI ）NIR RED DVI ρρ=-该植被指数对土壤背景的变化极为敏感，有利于对植被生态环境的监测，因此又被称为环境植被指数（EVI ）。
（3） 土壤调整植被指数（Soil-Adjusted Vegetation Index ——SA VI ）(1)NIR RED NIR RED SAVI L Lρρρρ-=+++ 其中，L 是一个土壤调节系数，该系数与植被浓度有关，由实际区域条件确定，用来减小植被指数对不同土壤反射变化的敏感性。
植被光谱分析与植被指数计算解读
植被光谱分析与植被指数计算解读植被光谱是指随着光波长的变化，植物所吸收、反射和传输的光的能量分布的变化。
植被光谱分析通过测量植物在不同波长的光下的反射或吸收情况，可以获取丰富的生理和生态信息。
一般来说，植物对于光谱中的红光和近红外光具有较高的反射能力，而对于绿光的反射较低。
利用这些特点，可以通过光谱数据对植物的生理状态、营养状况、水分含量等进行分析。
植被指数是从植被光谱数据中计算出的一种定量指标，用于揭示植物的生长状况和生理特征。
常见的植被指数有归一化植被指数（NDVI）、叶绿素指数（CI）、简化绿度指数（SR）、水分指数（WI）等。
植被指数的计算一般是通过光谱数据中的不同波段的反射值进行比较和组合计算得出的。
归一化植被指数（NDVI）是最常用的植被指数之一、它是利用红光和近红外光之间的差异来评估植被生长状况的指数。
NDVI的计算公式为：NDVI=(NIR - Red)/(NIR + Red)，其中NIR代表近红外光波段的反射值，Red代表红光波段的反射值。
NDVI的取值范围为-1到1，数值越大表示植被生长状况越好。
叶绿素指数（CI）是评估植被叶绿素含量的指标。
叶绿素是植物光合作用的重要组成部分，通过测量不同波段的光反射率可以推算出植物叶绿素的含量。
常见的叶绿素指数包括结构化叶绿素指数（SCI）和非结构化叶绿素指数（NNCI）等。
简化绿度指数（SR）是一种用于估计植物总叶绿素含量的指标。
它基于不同波段的光反射率之间的比较和计算进行求解。
SR的计算公式为：SR = (NIR - Red) / NIR，其中NIR代表近红外光波段的反射值，Red代表红光波段的反射值。
水分指数（WI）是评估土壤水分状况和植物水分含量的指标。
通过测量植物叶片在不同波段的反射率，可以推算出植物的水分含量和土壤的水分状况。
常见的水分指数有归一化差异植被指数（NDWI）、水分转换指数（WTCI）等。
植被光谱分析与植被指数计算在许多领域有着广泛的应用。
植被遥感指数公式及简介
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1
植被指数类型
比值植被指数（RVI） 归一化植被指数（NDVI） 差值植被指数（DVI） 缨帽变换中的绿度植被指数（GVI） 垂直植被指数（PVI）
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2
比值植被指数（Ratio Vegetation Index）
由于可见光红波段（R）与近红外波段（NIR）对绿色 植物的光谱响应十分不同。两者简单的数值比能充分 表达两反射率之间的差异。
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同植被与土壤亮度线的距离不同。于是 Richardson（1977）把植物象元到土壤亮度线的垂 直距离定义为垂直植被指数（Perpendicular Vegetation Index）。
PVI是一种简单的欧几米得（Euclidean）距离。 表示为：
PVI= (SRVR)2(SVI RSVI)R 2
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9
缨帽变换（TC变换）是以陆地卫星MSS各波段的辐度 亮度值作为变量。经线性变换后，组成4个新变量：
TC10.433MSS40.632MSS50.586MSS60.264MSS7 TC2-0.290MSS4-0.562MSS5-0.600MSS60.491MSS7 TC3-0.829MSS40.522MSS50.039MSS60.194MSS7 TC4 0.233MSS40.021MSS5-0.543MSS60.810MSS7
NDVI的一个缺陷在于，对土壤背景的变化 较为敏感。
实验表明，作物生长初期NDVI将过高估计 植被覆盖度，而在作物生长的结束季节，NDVI 值偏低。因此，NDVI更适用于植被发育中期或 中等覆盖度的植被检测。
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6
差值植被指数 （Difference Vegetation Index）
植被指数计算公式
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。
植被指数计算方法
2.1 归一化植被指数（NDVI ）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index ，即NDVI ）的计算公式为：NIR RED NIR REDNDVI ρρρρ-=+ 其中：NIR ρ和RED ρ分别代表近红外波段和红光波段的反射率NDVI 的值介于-1和1之间。
2.2 增强型植被指数（EVI ）增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index ，即EVI ）计算公式为：2.5 6.07.51NIR RED NIR RED BLUE EVI ρρρρρ-=⨯+-+ NIR ρ、RED ρ和BLUE ρ分别代表近红外波段、红光波段和蓝光波段的反射率。
2.3 高光谱归一化植被指数（Hyp_NDVI ）对于环境与灾害监测预报小卫星高光谱载荷，选取中心波长分别位于近红外和红光的谱段进行归一化植被指数计算：_____Hyp NIR Hyp RED Hyp NDVI Hyp NIR Hyp RED-=+ 2.4 其他植被指数（1） 比值植被指数（Ratio Vegetation Index ——RVI ）NIR REDRVI ρρ= 该植被指数能够充分表现植被在红光和近红外波段反射率的差异，能增强植被与土壤背景之间的辐射差异。
但是RVI 对大气状况很敏感，而且当植被覆盖小于50%时，它的分辨能力显著下降。
（2） 差值植被指数（Difference Vegetation Index ——DVI ）NIR RED DVI ρρ=-该植被指数对土壤背景的变化极为敏感，有利于对植被生态环境的监测，因此又被称为环境植被指数（EVI ）。
（3） 土壤调整植被指数（Soil-Adjusted Vegetation Index ——SA VI ）(1)NIR RED NIR RED SAVI L Lρρρρ-=+++ 其中，L 是一个土壤调节系数，该系数与植被浓度有关，由实际区域条件确定，用来减小植被指数对不同土壤反射变化的敏感性。
植被光谱分析与植被指数计算
植被光谱分析与植被指数计算在遥感中，常常结合不同波长范围的反射率来增强植被特征，如植被指数（vegetation indices ------------------ VI）的计算，植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
本文总结现有植被指数，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
包括以下内容：植被光谱特征植被指数HJ-1-HS植被指数计算1•植被光谱特征植被跟太阳辐射的相互关系有别于其他物质，如裸土、水体等，比如植被的“红边”现象，即在<700nm附近强吸收，>700nm 高反射。
很多因素影响植被对太阳辐射的吸收和反射，包括波长、水分含量、色素、养分、碳等。
研究植被的波长范围一般为400 nm to 2500 nm,这也是传感器设计选择的波长范围。
这个波长范围可范围以下四个部分：可见光（Visible）: 400 nm to 700 nm近红外（Near-infrared ------- N IR）：700 nm to 1300 nm短波红外1 （Shortwave infrared 1 ---- SWIR-1）: 1300 nm to 1900 nm短波红外2 （Shortwave infrared 2 ---- SWIR-2 : 1900 nm to 2500 nm其中NIR和SWIR-1的过渡区（1400nm附近）是大气水的强吸收范围，卫星或者航空传感器一般不获取这范围的反射值。
使用测绘技术进行植被指数计算的步骤
使用测绘技术进行植被指数计算的步骤植被指数计算是遥感领域中的一项重要任务，该计算可以用来评估土地表面上的植被覆盖程度。
而测绘技术在植被指数计算中起着关键作用，它能够帮助我们更准确地获取地面植被信息。
本文将介绍使用测绘技术进行植被指数计算的步骤。
第一步：数据采集使用测绘技术进行植被指数计算的第一步是数据采集。
我们需要获取高质量的遥感影像数据，这些数据可以通过空间遥感卫星、无人机等平台获取。
遥感影像数据是我们进行植被指数计算的基础，其分辨率和准确性对计算结果有着重要影响。
因此，在进行数据采集时，我们需要选择分辨率较高、准确度较高的遥感影像数据。
第二步：预处理获取到遥感影像数据后，我们需要对其进行预处理。
预处理可以帮助我们去除影像中的噪声、纠正影像的几何和辐射校正等。
在植被指数计算中，最常用的预处理方法是大气校正。
由于大气的散射和吸收会影响遥感影像的辐射通量，因此在计算植被指数之前，我们需要进行大气校正，以消除大气影响。
第三步：选择合适的植被指数选择合适的植被指数是进行植被指数计算的关键。
常用的植被指数包括归一化植被指数（NDVI）、修正的植被指数（EVI）等。
不同的植被指数适用于不同的应用场景。
比如，NDVI适用于广泛的应用场景，可以评估植被覆盖度；而EVI适用于较高植被覆盖情况下的计算，可以减少大气散射的影响。
因此，在选择植被指数时，我们需要根据实际情况选择最适合的指数。
第四步：计算植被指数选择好植被指数后，我们可以开始进行植被指数的计算。
植被指数的计算可以通过像素级计算或者区域级计算来完成。
像素级计算是将遥感影像中的每个像素点都进行指数计算，可以得到整个区域的植被指数分布图；区域级计算是将遥感影像划分为若干个相同大小的区域，对每个区域进行指数计算，可以得到区域的平均植被指数。
第五步：数据分析计算完成后，我们需要对植被指数数据进行分析。
通过对计算结果的分析，我们可以了解土地表面上的植被分布情况，评估植被覆盖程度。
植被指数提取与分析
植被指数提取与分析植被指数是一种衡量植被生长状态和健康状况的指标，常用的有归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、差异植被指数(Difference Vegetation Index, DVI)等。
根据植被指数可以对植被覆盖度、生长状态以及疾病等进行监测和分析。
植被指数通常是通过遥感技术获取的，可以使用卫星或无人机获取的遥感图像来计算得到。
提取植被指数的方法有多种，常用的方法是利用可见光和近红外波段的反射率计算得到。
以NDVI为例，计算公式为：NDVI=(NIR-RED)/(NIR+RED)，其中NIR代表近红外波段的反射率，RED代表红光波段的反射率。
通过计算得到的NDVI值范围在-1到1之间，数值越高表明植被覆盖越好，即植被生长旺盛，数值越低则表示植被覆盖较差。
分析植被指数可以帮助我们了解植被的分布情况和生长趋势，提供科学依据和数据支持。
首先，可以通过植被指数研究和评估植被覆盖度，对大面积的植被状况有一个整体的了解。
例如，通过对大范围区域的植被指数的分析，可以了解到该区域的植被状况，是否存在退化、退化的程度以及逐年的变化趋势等情况。
其次，植被指数可以用来监测植物生长状态的变化。
通过连续的遥感图像和植被指数的计算，可以对植物的生长情况进行定量分析。
例如，可以通过比较不同时间段的NDVI值，了解植物的季节性生长变化，以及对气候等环境因素的响应情况。
同时，还可以对植物的健康状况进行评估，例如发现植物疾病、虫害的影响，以及区分不同植物种类等。
此外，植被指数的提取和分析还可以用来监测和评估生态环境的变化。
例如，对于林业和农业管理来说，植被指数可以用来评估土地利用和管理的效果，通过分析植被指数可以了解到不同地区的植被覆盖度和生长状态的差异，为土地资源的合理利用和管理提供科学依据。
总之，通过提取和分析植被指数可以帮助我们了解植被的分布、生长状态和健康状况，为生态环境的保护和可持续发展提供科学依据。
植被遥感指数公式及简介-文档资料
差值植被指数 （Difference Vegetation Index）
差值植被指数（DVI）又称环境植被指数（EVI）， 被定义为近红外波段与可见光红波段数值之差。 即 DVI= DNNIR-DNR 或 DVI=NIR - R
差值植被指数的应用远不如RVI、NDVI。 它对土壤背景的变化极为敏感，有利于对植被 生态环境的监测。 上述的NDVI、DVI等植被指数均受土壤背 景的影响大，且这种影响是相当复杂的，它随 波长、土壤特征（含水量、有机质含量、表面 粗糙度等）及植被覆盖度、作物排列方向等的 变化而变化。
归一化植被指数 （Normalized Difference Vegetation Index）
NDVI=（DNNIR-DNR）/（ DNNIRDNR） NDVI=(NIR-R)/ (NIR+R)
实际上，NDVI是简单比值RVI经非线性的归一化处 理所得。
在植被遥感中，NDVI的应用最为广泛。它 是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子， 与植被分布密度呈线性相关。因此又被认为是反 映生物量和植被监测的指标。 NDVI的一个缺陷在于，对土壤背景的变化 较为敏感。 实验表明，作物生长初期NDVI将过高估计 植被覆盖度，而在作物生长的结束季节，NDVI 值偏低。因此，NDVI更适用于植被发育中期或 中等覆盖度的植被检测。
第一分量TC1表征“土壤亮度”，它反映土壤亮 度信息； 第二分量TC2表征“绿度”，它与绿色植被长 势、覆盖度等信息直接相关； 第三分量为“黄度”，无确定意义，位于TC1、 TC2的右侧； 第四分量为“nonesuch”无景观意义，主要 为噪声（包含系统噪声和大气信息）。 第一、二分量往往集中了95%或更多的信息。 因此，植被、土壤信息主要集中在由TC1、TC2组 成的二维图形中。
实验三 常见植被指数的表达和计算
实验三常见植被指数的表达和计算
班级：地信091班学号：2009014871 姓名：凡绍录一、实验目的：
掌握常见植被指数的表达；了解常见植被指数的计算；
二、实验内容：
1、常见植被指数表达，过程为：
—--
对03-0614的图进行转换不同格式植被指数，得出图像。
2、植被指数计算（助决策的过程）：
--
Add加载（先加载7个波段的数据，然后加载所有第一部所得数据）得到总图。
在新得的图中观察典型地物不同植被类型如何变化（重复实验一的操作），进行比较。
三、实验总结：
通过这次实验掌握常见植被指数的表达和计算，在新得的图像中观察典型地物不同植被类型是如何变化的。
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实验三 植被指数的计算
一 实验目的： （1）掌握常用植被指数的计算方法； （2）理解植被指数设计原理；
实验三 植被指数的计算
二 实验意义： （1）加深对植被指数的理解，了解各种常用 植被指数的计算方法及计算步骤，为植被指 数应用打好基础； （2）通过对常用植被指数计算的方法和流程 的学习与实践，形成对植被指数原理的认识， 掌握波段代数方法的应用。
三 实验原理 3.1 RVI 3.2 NDVI 3.3 DVI 3.dsat TM 影 像 。 （/） 1. 辐射定标 basic tools—>preprocessing—>calibration utilities —>Landsat calibration打开定标对话 框进行辐射定标。 在出现的ENVI Landsat calibration对话框中 各项参数已经自动填好，若有后续结果要 用于大气校正则calibration type选择radiance， 否则选reflectance.
2. 植被指数计算 在ENVI中用basic tools—>band math处理， 在输入表达式一栏输入……………… RVI NDVI DVI GVI（缨帽变化的绿度植被指数）
问题思考
• 对比使用DN值计算的结果与使用反射率计 算的结果之间是否为线性？
• 选择相同的植被分布区，对比不同植被指 数之间的关系是否为线性？ • 对于整个图像，不同植被指数之间的关系 是否为线性？