Funktion "NDVI"

Der normalisierte differenzierte Vegetationsindex (NDVI) ist ein standardisierter Index, der Ihnen das Erstellen eines Bildes mit Grünanteilen (relative Biomasse) ermöglicht. Dieser Index nutzt den Kontrast der Eigenschaften zweier Bänder aus einem multispektralen Raster-Dataset – die Absorption durch die Chlorophyllpigmente im roten Band und den Pflanzen-Reflexionsgrad im infrarotnahen Band (NIR).

Ein NDVI wird oft weltweit verwendet, um Trockenheit zu überwachen, landwirtschaftliche Produktion zu überwachen und zu planen, Zonen mit Brandgefahr zu erkennen und das Vordringen der Wüste kartografisch darzustellen. Der NDVI ist ein bevorzugter Index für die globale Vegetationsüberwachung, da er beim Ausgleich sich ändernder Lichtverhältnisse, Oberflächenneigung und anderer äußerer Faktoren hilfreich ist (Lillesand 2004).

Die differenzierte Reflexion im roten Band und im Infrarotband (IR) ermöglicht Ihnen, die Dichte und die Intensität des Wachstums grüner Vegetation anhand der spektralen Reflexion der Sonneneinstrahlung zu überwachen. Grüne Blätter zeigen im Allgemeinen eine bessere Reflexion im infrarotnahen Wellenlängenbereich als in sichtbaren Wellenlängenbereichen. Verfaulte und vertrocknete Blätter werden gelb und reflektieren im infrarotnahen Bereich deutlich weniger. Wolken, Wasser und Schnee zeigen bessere Reflexion im sichtbaren Bereich als im infrarotnahen Bereich, während bei Stein und nacktem Erdboden fast keine Differenz vorhanden ist. Mit dem NDVI-Vorgang wird ein Einzelband-Dataset erstellt, das hauptsächlich Grünanteile darstellt. Die negativen Werte stellen Wolken, Wasser und Schnee dar, und Werte um Null stellen Stein und nackte Erde dar.

Dies ist die dokumentierte und standardisierte NDVI-Gleichung:

NDVI = ((IR - R)/(IR + R))

• IR = Pixelwerte vom Infrarotband
• R = Pixelwerte vom roten Band

Dieser Index gibt Werte zwischen -1,0 und 1,0 aus, die hauptsächlich Grünanteile darstellen. Die negativen Werte werden hauptsächlich durch Wolken, Wasser und Schnee verursacht, die Werte um Null von Stein und nackter Erde. Sehr niedrige NDVI-Werte (0,1 und niedriger) entsprechen unwirtlichen Flächen mit steiniger oder sandiger Oberfläche oder Schnee. Mäßige Werte (0,2 bis 0,3) entsprechen Strauch- und Grasflächen, während hohe Werte (0,6 bis 0,8) gemäßigten und tropischen Regenwäldern entsprechen.

Die in ArcGIS verwendete Gleichung zur Generierung dieser Ausgabe lautet wie folgt:

NDVI = ((IR - R)/(IR + R)) * 100 + 100

Dies führt zu einem Wertebereich von 0 - 200 und passt in eine 8-Bit-Struktur, die mit einem bestimmten Farbverlauf oder einer Colormap leicht gerendert werden kann.

Wenn Sie die speziellen Pixelwerte benötigen, (-1,0 bis 1,0), verwenden Sie die Funktion +++Band Arithmetic und wählen Sie die NDVI-Methode. Bei Verwendung der Schaltfläche Funktion hinzufügen im Fenster Bildanalyse zum Anwenden einer NDVI-Methode können Sie das Dialogfeld Optionen für Bildanalyse öffnen, auf die Registerkarte NDVI klicken und dann +++Scientific Output aktivieren. Auch auf dieser Registerkarte befindet sich die Option +++Use Wavelength, die versucht, die richtigen Bänder zu identifizieren, wenn sich die Wellenlängeninformationen im Dataset befinden. Wenn nicht, werden die Bandnummern verwendet.

Unten finden Sie Beispiele für eine Landsat 743-Bandkombination (links) und einen NDVI mit einer Colormap zur Hervorhebung der landwirtschaftlichen Aktivitäten in der Region (rechts).

Die Eingaben für diese Funktion sind Folgende:

• Eingabe-Raster
• ID für sichtbares Band
• ID für Infrarotband

Verwenden Sie die Funktion Colormap zur Visualisierung mit einem NDVI-Farbverlauf.