植被指數(shù)(NDVI)能反映出植物冠層的背景影響，如土壤、潮濕地面、雪、枯葉、粗糙度等，且與植被覆蓋有關(guān)。雖然NDVI對(duì)土壤背景的變化較為敏感，但由于NDVI可以消除大部分與儀器定標(biāo)、太陽(yáng)角、地形、云陰影和大氣條件有關(guān)輻照度的變化，增強(qiáng)了對(duì)植被的響應(yīng)能力，是目前已有的40多種植被指數(shù)中應(yīng)用最廣的一種。根據(jù)該參數(shù),可以知道不同季節(jié)的農(nóng)作物對(duì)氮的需求量, 對(duì)合理施用氮肥具有重要的指導(dǎo)作用。
其他常用的植被指數(shù)還包括比值植被指數(shù)（RNI，Ratio Vegetation Index）、差值植被指數(shù)（DVI，Difference Vegetation Index）和正交植被指數(shù)（PVI，Perpendicular Vege- tation Index）等。
歸一化植被指數(shù)（NDVI）被定義為
式中，NIR為遙感影像中近紅外波段的反射值。如NOAA/AVHRR中的Ch2，Landsat中的TM4或MSS7等；R為遙感影像中的紅光波段反射值。
如NOAA/AVHRR中的Ch1，Landsat中的TM2或MSS5等。
其中比值植被指數(shù)被定義為
差值植被指數(shù)被定義為
正交植被指數(shù)(PVI)被定義為
上式適用于NOAA衛(wèi)星的AVHRR。而對(duì)于Landsat而言，可寫為
在ENVI中有多種實(shí)現(xiàn)NDVI計(jì)算的方法，下面就跟小編01
直接運(yùn)用工具計(jì)算NDVI指數(shù)
ENVI提供了直接計(jì)算NDVI的工具。
ENVI主菜單→Transform→NDVI，在NDVI Calculation Input File對(duì)話框選擇某一個(gè)Landsat TM數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊 OK 按鈕打開 NDVI Calculation Parameters對(duì)話框，在Input File Type下拉列表選擇遙感傳感器類型，有6種傳感器可以選擇：Landsat TM、Landsat MSS、Landsat OLI、AVHRR、SPOT、AVIRIS,此處選擇Landsat TM。
選定傳感器類型后，NDVI Bands欄的Red和Near IR文本框給出該傳感器對(duì)應(yīng)的紅波段和近紅外波段的波段號(hào)(對(duì)于Landsat/TM而言，3波段為紅波段，4波段為近紅外波段)。最后設(shè)置輸出文件路徑，點(diǎn)擊OK按鈕，計(jì)算得到NDVI圖像，如下圖所示：一起來(lái)看看吧！
當(dāng)然啦，除了ENVI給出的6種傳感器之外，也可以針對(duì)其他傳感器圖像運(yùn)用該功能直接計(jì)算NDVI。不管傳感器是什么類型，直接在NDVI Calculation Parameters對(duì)話框的Red和Near IR文本框分別輸入傳感器紅波段和近紅外波段對(duì)應(yīng)的波段號(hào)即可。
02
使用波段運(yùn)算計(jì)算NDVI指數(shù)
ENVI主菜單→ Basic Tool→Band Math 對(duì)話框，在Enter an expression 文本框內(nèi)輸入波段運(yùn)算公式：(float(b4)-float(b3))/(float(b4)+float(b3))，然后點(diǎn)擊OK。
因?yàn)長(zhǎng)andsat/TM數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型，其運(yùn)算結(jié)果也是字節(jié)型，無(wú)法有效存儲(chǔ)浮點(diǎn)型的NDVI值，為了得到正確的計(jì)算結(jié)果，需要用float()將遙感圖像的數(shù)據(jù)類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，如下圖所示：
在彈出的另外一個(gè)界面上分別將波段變量b3、b4和第3、4波段關(guān)聯(lián)起來(lái)，就是點(diǎn)一下Variables used in expression欄下面的B3，再點(diǎn)擊一下Available Bands List欄下面的Band3，B4也是一樣的操作，最后執(zhí)行波段運(yùn)算，得到的NDVI 結(jié)果。
按照IDL計(jì)算規(guī)則，也可以采取相對(duì)簡(jiǎn)單的波段運(yùn)算公式：(float(b4)-b3)(float(b4)+b3)。公式中float(b4)為浮點(diǎn)型，b3為字節(jié)型，不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果以精度高的數(shù)據(jù)類型為準(zhǔn)，因而float(b4)-b3與float(b4)+b3的運(yùn)算結(jié)果也都是浮點(diǎn)型。
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