遥感应用指数整理.doc

《遥感应用指数整理.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、以下各种指数，它们的共同特点都是采用了比值运算和归一化(normalization)处理。因此数值范围介于一1一+1之间。由于进行了比值计算，所以其生成的指数影像还有助于消除地形差异的影响。这些指数创建的基本原理就是在多光谱波段内，寻找出所要研究地类的最强反射波段和最弱反射波段，将强者置于分子，弱者置于分母。通过比值运算，以几何级数进一步扩大二者的差距，使要研究的地物在所生成的指数影像上得到最大的亮度增强，而其他的背景地物则受到普遍的抑制。一、归一化差异湿度指数（NDMI）（归一化水体指数）1.Gao于1996年命名了一个NDWI，用于研究植被的含水量

2、。其表达式为：NDWI（NDMI）=(p(NIR)-p(MIR))/(p(NIR)+p(MIR))植被水分指数NDWI是基于中红外与近红外波段的归一化比值指数。与NDVI相比,它能有效地提取植被冠层的水分含量;在植被冠层受水分胁迫时,NDWI指数能及时地响应,这对于旱情监测具有重要意义。然而Wilson等在研究美国缅甸因州的森林时，使用了归一化湿度指数（NormalizedDifferenceMoistureIndex,NDMI），其表达式与Gao的完全一致。由于Gao的NDWI与Wilson等的NDMI指数的意义与用途是一致的，而与Mcfeeters

3、用于研究水体的NDWI指数有所不同，因此一般将用于研究植被含水量的指数改称为NDMI指数。2.Mcfeeters提出的归一化差异水体指数（NDWI）表达式：NDWI（NDMI）=(p(Green)-p(NIR))/(p(Green)+p(NIR))是基于绿波段与近红外波段的归一化比值指数。该NDWI一般用来提取影像中的水体信息，效果较好。局限性：用NDWI来提取有较多建筑物背景的水体，如城市中的水体，其效果会较差。3.徐涵秋提出了改进归一化指数（MNDWI）MNDWI=(p(Green)-p(MIR))/(p(Green)+p(MIR))该指数在城市建

4、筑用地提取方面有较强的优势。在LandsatTM影像中,2,4,5波段分别代表p(Green)，p(NIR))和p(MIR)。二、归一化差异雪指数（NDSI）在Landsat5中NDSI=(B2-B5)/(B2+B5)此处用第2、5波段的反射率进行计算，NDSI=(Ρtm2-Ρtm5)/(Ρtm2+Ρtm5)NDSI>=0.4的区域即为冰雪覆盖区。反演步骤：1.把DN值图像转化成亮度值图像L=（Lmax-Lmin)/(Qmax-Qmin)*(Qdn-Qmin)+LminLmax,Lmin,Qmax,Qmin分别为最大最小亮度值，最大最小DN值，可从头文

5、件中获取。2.把亮度值图像转化成反射率图像ρ=π*Lλ*d^2/(ESUNλ*COSθ)d日地距离可由DOY求得，d=1-0.01674*cos(0.9856*(DOY-4)*π/180)DOY：Dayofyearθ太阳天顶角，90-太阳高度角3.在生成的反射率图像上计算NDSI用BANDMATH计算NDSI=(float(b2)-float(b5))/(float(b2)+float(b5))4.把NDSI上大于等于0.4的地区提取出来BANDMATH中输入(b1ge0.4)*1+(b1lt04)*0,把大于等于0.4的区域赋值1，其他区域赋值0，即

6、可把冰雪覆盖地区提取出来。5.将DEM数据加载进去，生成3D影像，更直观的进行观测。三、植被指数①NDVI由于植被的叶绿素在可见光波长范围内(400一700nm)对阳光具有相对强烈的吸收作用，因此其反射率很低，尤以红光波段为甚。而在近红外波长范围内(700一1300nm)，植被由于几乎不发生吸收作用，所以获得了最强的反射率。但在中红外波长范围内(1300一2500nm)，植物由于受到叶内水分吸收阳光的影响，其反射强度再度走弱，但仍强于可见光波长范围。据此，采用近红外波段与红光波段的比值运算就可以大大增强植被信息的亮度，构成最基本的植被指数(RVI一NI

7、R/Red)。以后出现的各种植被指数大体上都是以此原理构建的，如归一化差异植被指数(NDVI)即由此演变而来:NDVI=(NIR一Red)/(NIR+Red)式中，NIR为近红外波段，Red为红光波段。在TM影像中，分别为4波段和3波段。②土壤调节植被指数（SAVI）NDVI指数的一个假设是研究区域内的所有土壤类型都是相同的，但事实并非如此，NDVI指数往往会受到土壤背景噪声的影响。认识到这一点，Huete提出了土壤调节植被指数SAVI(SoilAdjustedVegetationIndex)。通过对棉花和草在深色和浅色土壤背景中的反复试验，Huete

8、引入了土壤调节因子l，使无论是在深色或浅色土壤背景中求得的植被指数都完全相等，从而消除了土壤背