NDVI算法图文详细描述.doc

NDVI算法图文详细描述
(1) 归一化植被指数(NDVI)反演模型
a) 模块描述
通常用红色可见光通道（0.6-0.7μm）和近红外光谱通道（0.7-1.1μm）的组合来设计植被指数。
目的：利用近红外波段和红波段的反射率求解归一化植被指数（NDVI）。
功能：点击打开按钮，选择近红外波段和红波段反射率文件所在的路径；点击保存按钮，选择输出NDVI将要保存的路径；点击确定，计算NDVI值并按照选择的路径保存为文件。
b) 程序界面

图5.1.8.2-2 NDVI界面
c) 输入输出描述
输入项为近红外波段反射率和红波段反射率文件，输出项为NDVI值的文件。
表5.1.8.2-2 NDVI模块的输入输出
输入/输出
类 型
值
输入
double
nearInfbanrefrad [ ] 近红外波段的反射率
输入
double
redBanrefrad [ ] 红波段的反射率
输出
double
norDifvegind [ ] NDVI值

d) 模块结构流程
算法说明：
通常用红色可见光通道（0.6-0.7μm）和近红外光谱通道（0.7-1.1μm）的组合来设计植被指数，其中归一化植被指数（NDVI）应用广泛，其计算公式如下：
NDVI=
其中表示近红外波段的反射率，表示红波段的反射率。
算法流程图：
获取近红外波段的反射率
获取红波段的反射率
根据公式NDVI=计算NDVI

输出NDVI
NDVI<-1
NDVI>1
NDVI=-1
NDVI=1

图5.1.8.2-3计算NDVI流程图
处理步骤：
（1） 读取观测资料值，经过计算得到近红外波段和红波段的反射率；
（2） 利用NDVI的计算公式来计算NDVI值；
（3） 判断NDVI值的大小，若NDVI<-1成立则NDVI=-1，若不成立则直接输出NDVI值；若NDVI>1成立则NDVI=1，若不成立则直接输出NDVI值。
（4） 将计算出来的NDVI值输出。
通常用红色可见光通道（0.6-0.7μm）和近红外光谱通道（0.7-1.1μm）的组合来设计植被指数，其中归一化植被指数（NDVI）应用广泛，其计算公式如下：
NDVI=
其中表示近红外波段的反射率，表示红波段的反射率。

e) 错误处理
表5.1.8.2-3 计算NDVI错误处理
错误类型
错误原因
错误处理方式
Error
传感器数据丢失，无法获取有效数据
弹出警告
Error
读取的数据格式不正确
弹出警告
Error
近红外波段和红波段的反射率为0
将NDVI设定为255

NDVI = (Channel 2 - Channel 1) / (Channel 2 + Channel 1)

The principle behind NDVI is that Channel 1 is in the red-light region of the electromagnetic spectrum where chlorophyll causes considerable absorption of incoming sunlight, whereas Channel 2 is in the near-infrared region of the spectrum where a plant's spongy mesophyll leaf structure creates considerable reflectance (Tucker 1979, Jackson et al.1983, Tucker et al. 1991). As a result, vigorously growing healthy vegetation has low red-light reflectance and high near-infrared reflectance, and hence, high NDVI values. This relatively simply algorithm produces output values in the range of -1.0 to 1.0. Increasing positive NDVI values, shown in increasing shades of green on the images, indicate increasing amounts of green vegetation. NDVI values near zero and decreasing negative values indicate non-vegetated features such as barren surfaces (rock and soil) and water, snow, ice, and clouds.