MODIS數(shù)據(jù)介紹及植被指數(shù)算法

1、1.水體指數(shù)Lwsr = pnir - p5WiI其中Mil ,為近紅外(841-875nm)為短波紅外(1628-1652nm)，該公示的原理是，植被在其中的近紅外波段 吸收率較低，而在短波紅外波段的吸收率較高(在我們所下載的數(shù)據(jù)集中對應第2、6個波段)。有些文章中提到的是 用7波段。LSWI (Land Surface Water Index,地表水分指數(shù))。是指植被冠層中水分的含量。參考文章： Mapping paddy rice agriculture in southern China using multi-temporal MODIS images2.EVI2計算根據(jù)EVI的計算

2、公式，我們需要包含了 NIR1和RED兩個波段的8天250米MOD09Q1數(shù)據(jù)集。此時波段數(shù)據(jù)DN 值都在-3萬多3萬之間，進行數(shù)值換算后再計算，除以1萬。EVI2=2.5*(NIR1-RED)/(NIR1+2.4*RED+1)3. EVI計算增強型植被指數(shù)(Enhanced Vegetation Index，即EVI)計算公式為:EVI = 2.5 XNRPREDPNIR +S0 PRED75 Pblue + 1P 、P 和p分別代表近紅外波段、紅光波段和藍光波段的反射率。NIR RED BLUE3. NDVI計算歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetatio

3、n Index,即 ndvi )的計算公式為:NDVI = PNIR - PREDPNIR + PRED其中：p瀝和pred分別代表近紅外波段和紅光波段的反射率ndvi的值介于-1和1之間。4.高光譜歸一化植被指數(shù)（Hyp_NDVI）對于環(huán)境與災害監(jiān)測預報小衛(wèi)星高光譜載荷，選取中心波長分別位于近紅外和紅光的譜段進行歸一 化植被指數(shù)計算：Hyp NDVI =伽-NIR-嘰 REDHyp _ NIR + Hyp _ RED4.其他植被指數(shù)（1）比值植被指數(shù)（Ratio Vegetation IndexRVI）RVI = NIR-pRED該植被指數(shù)能夠充分表現(xiàn)植被在紅光和近紅外波段反射率的差異，能增

4、強植被與土壤背景之間的輻 射差異。但是RVI對大氣狀況很敏感，而且當植被覆蓋小于50%時，它的分辨能力顯著下降。（2）差值植被指數(shù)（Difference Vegetation IndexDVI）DVI = PNIR - PRED該植被指數(shù)對土壤背景的變化極為敏感，有利于對植被生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，因此又被稱為環(huán)境植被指 數(shù)（EVI）。（3）土壤調(diào)整植被指數(shù)（Soil-Adjusted Vegetation IndexSAVI）SAVI = NRP RED . （1 + L） P NIR + PRED + L其中，L是一個土壤調(diào)節(jié)系數(shù)，該系數(shù)與植被濃度有關(guān)，由實際區(qū)域條件確定，用來減小植被指數(shù)對 不同

5、土壤反射變化的敏感性。當L=0是，SAVI就是NDVI；對于中等植被覆蓋區(qū)，L的值一般接近于0.5。 乘法因子（1+L）主要是用來保證最后的SAVI值介于-1和1之間。該指數(shù)能夠降低土壤背景的影響，但 可能丟失部分植被信號，使植被指數(shù)偏低。修正土壤調(diào)整植被指數(shù)(Modified Soil-Adjusted Vegetation IndexMSAVI)MSAVI = 2 PNIR + 1 r（2 PNIR + 1）2 8（PNIR PRED）2關(guān)于植被指數(shù)更詳細的介紹，可參見田慶久（1998）1。（5）土壤濕度指數(shù)0.7071I7 JftI C)E ISM 1=I OD I該指數(shù)的物理意義為：對

6、于黑體來說,E點正好落于坐標原點，即SIM I為0,地表越濕潤越接近于原點.當E點位于 D點時，即SIM I為1,意味著極端干燥地表，土壤水分為0.盡管有時MODIS第6波段和第7波段構(gòu)建的短波紅外 光譜特征空間散點圖不一定是三角形分布，但是SIM I的構(gòu)建與光譜散點分布形狀無關(guān)，因為它用距離遠近的方式定量 表達土壤水分的變化.本文為了便于說明SIM I，作者采用了三角形分布的光譜散點圖.此外，該指數(shù)只使用了 MODIS 第6波段和第7波段地表反射率兩個參量，避免了大量經(jīng)驗系數(shù)的引入，易于操作和獲取.（6）突然調(diào)節(jié)植被指數(shù)NDVIpnir predpnir + predPair PredLSW

7、I =pnir pswirpnir + pswirNDSVI =pswir predpswir + pred(4)NDVIEVI = 2.5XPnir + 6p* - 7,5p血 + LSATVI =pswir predpswir + pred + 0,1(5)來源： Mapping agricultural wetlandsinthe Sacramento Valley USA with satelliteremotesensing（7）寬泛型植被指數(shù)等Descriptions of the vegetation indices Vis) used in this study.Vegetat

8、ion indicesAbbreviationsWivebands13EquationsNormalized difference vegetation indexNDVI1,2NDVI = (Rhr RRbD)/(RiMR + RrelJLand surfece water indexbLSW1A 5LiW = Rnir KswirJARnir 4- Rswir)Enhanced vegetation indexEVIIEW2 5kRmr R皿,、l + Rm+6xRg7一5臨低Wide dynamic rangie v?；etAtion indexWDRVI1.2WDRVI = (0.2, 一 RutAO-aRNiR + R既口)Opdnni2erl soi-djusted vegetaltinn indexWAV1,3OSAVl=(l