ArcGIS计算NDVI植被指数的几个方法和注意点 |
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01 NDVI介绍与数据说明 在遥感影像的应用中,归一化植被指数是非常常用的一个指标,是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一,在专业处理遥感影像的应用软件(ENVI、ERDAS等)中都有直接的工具可以来计算NDVI。 NDVI的计算公式为:(NIR-R)/(NIR+R)。 NIR为近红外波段的反射值,R为红光波段的反射值。NDVI的取值范围为[-1,1],-1可见光高反射;0表示有岩石或裸土等,NIR和R近似相等;正值,表示有植被覆盖,且随覆盖度增大而增大。 那像我们常用的ArcGIS应该怎么来正确计算NDVI呢? 本次主要介绍利用ArcGIS的影像分析窗口和栅格计算器来计算NDVI。栅格计算器求算NDVI的方式是一般人比较常用的,因为直接,逻辑很清晰就是用这个工具,但是经常会有人计算出来的结果只有-1和1或者0值,没有形成一个(-1,1)的取值范围。我们这次一并把原因和解决方式进行说明。 本次数据是Landdat5的数据,近红外是4波段,红波段是3波段,这与Landsat8\9是有差的,大家要注意,很多学员计算NDVI的时候没有理解不同卫星的波段参数是不一致的导致波段选取错误。 02 基于影像分析窗口计算NDVI也是两种方式。 第一种,将栅格产品直接拖动到窗口显示。 然后打开影像分析窗口(菜单栏:窗口—>影像分析),之后点击选项按钮进行设置。进行如图的步骤获取NDVI。 第二种,将波段3(红波段)和波段4(近红外波段)直接添加,之后与第一种一样的设置,后,在影像分析窗口同时选中3 、4波段,之后点选NDVI按钮进行计算。
以上两种方式计算的NDVI都是临时性的数据,若要保存数据需要在内容列表右键点击图层,导出数据,保存到你需要的目录下就可以。具体操作可以参考我们的视频教学。 03 基于栅格计算器计算NDVI根据上文所述归一化植被指数计算公式为:NDVI=(NIR-R)/(NIR+R),我们自然就可以利用ArcGIS的栅格计算器来进行计算了。为了显示简洁清楚,我们将刚才添加的3、4波段的数据在内容类别里面将图层名改为R与NIR(注意:这里只是更改了图层显示名并没有更改数据的原始名称。)
自然便可在栅格计算器中设置如下公式
可以看到,数据只有-1、0、1值,并不是[-1,1]的取值范围。这是为何呢? 这是由于数据本身是整型数据,栅格计算器也会默认整型数据输出,那么直接就是四舍五入成为整数了,所以[-1,1]的取值就变成了-1、0、1值了。那我们下面就来解决这个问题。 (本文为了测试,所以我设置了软件栅格分析的处理范围,后续的地理处理就不进行整块数据的处理)。 1)利用Float函数进行数据类型转换。 Float("NIR" - "R")/ ("NIR" + "R")
如上,便可以计算获得正确的NDVI数据。 2)加一个极小值让结果自动转换为浮点型数据。如下公式与操作。 ("NIR" - "R") / ("NIR" +"R" + 0.000001)
如此也可以获取正确的NDVI计算。 可以检查不同的方法计算出来的NDVI的结果都是一致的。 04 视频教学码字挺费劲我们还是开始视频教学吧! 05 推荐学习 |
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