【数据获取】归一化植被指数(NDVI)数据

为了监测植被变化，了解这些变化对环境造成的影响，科学家们利用卫星遥感信号测量和绘制地球表面的绿色植物分布，并用植被指数来对地表植被状况进行简单、有效和经验的度量。

植被指数从最初的植被覆盖度、叶面积指数发展到大量基于遥感影像的植被指数（如垂直植被指数、土壤调整植被指数、修改型土壤调整植被指数），现在的植被指数种类繁多，用途也各不相同。

在这些植被指数中，NDVI（归一化植被指数）因其计算简单、监测范围较宽且与生物量、植被盖度、叶面积指数等量化植物生长状况的指标有很好的相关性，成为表征地表植被状况的主要指标。

那么什么是NDVI，NDVI有什么用，去哪里获取NDVI数据呢？让我们一起来看看吧！

什么是NDVI？

NDVI，全名为Normalized Difference Vegetation Index，中文名称为归一化植被指数。这个指数可以用来定性和定量评价植被覆盖及其生长活力，我们也可以简单地将它理解为体现植被密度和健康状况的一个指标。

NDVI是通过测量近红外波段反射率和红色波段反射率之间的差异（也可以是反射值）来量化植被（定义由Rouse等提出），具体计算公式如下：

其中，NIR指的是近红外波段反射率，Red指的是红色波段反射率。这里我们简单解释一下公式，方便大家理解。

我们都知道阳光照射绿色植被后，植物叶子中的叶绿素强烈吸收出绿光外的可见光用于光合作用，反射绿光与近红外光。具体每一种光谱对应的值与范围，我们可以参考下面这张光谱图。

当区域植物越健康或者越密集的时候，该区域就会有更多阳光被吸收或者被反射。那么我们再来看一下公式的含义：

1.当Red越低于NIR，意味着待测区域红波段的反射率越低，近红外波段的反射率越高。说明这里可能绿色植被很密集或者是植被生长情况很健康（红色波段被吸收，近红外波段被反射）。此时由于公式分子分母都越接近NIR，最后得到的NDVI也就越高，值越接近于1。

2.当Red近似等于NIR，意味着待测区域红波段的反射率与近红外波段的反射率几乎相等。说明这里植被生长极差或完全没有植被，所以可能是岩石、裸土、水体或城市建成区（对于红色波段和近红外波段都反射）。此时由于分子接近于0，最后的得到的NDVI的值也就接近于0。

3.当Red越大于NIR，意味着待测区域红波段的反射率越高，近红外波段的反射率越低。说明这里没有植被，可能是冰、雪、云（因为冰雪云对近红外波段吸收较强，同时又反射红色波段在内的所有可见光波段）。此时由于分子越接近-Red，分母越接近Red，最后的得到的NDVI的值也就越接近于-1。

通过上面的讲解，我们就很清楚的知道NDVI的取值范围为[-1:1]。当然，NDVI值所代表的具体含义还需要结合实际情况来判定。

好的，既然已经清楚了NDVI是什么，那么它有什么用呢？

NDVI有什么用？

NDVI作为所有植被指数中应用最广的一种，在知网随意搜索一下就能搜索到几万条结果。但毕竟NDVI是描述植被的指数，所以大部分研究都与生态环境有关。比如全球和区域生态环境变化监测与模拟、植被物候特征分析及信息提取、植被覆盖格局与变化、耕地复种与作物识别分类等等。

除此之外，NDVI也是国土空间规划里生态环境的一个参考因子，我们可能还会在各种各样的地方遇见它。

NDVI如何获取？

NDVI的获取方式有很多，一般来说我们可以从NASA或者USGS上下载MODIS产品使用。如果研究区域在国内，我们也可以从地理空间数据云等国内数据平台上下载已经合成好的全国区域数据。当然，在很多时候为了满足时间、空间分辨率上的要求，研究人员也会利用其它影像图去制作合适自己使用的NDVI数据。

那么下面小黄鸭就罗列了一些通过这些渠道获取NDVI数据的文章与视频教程，需要的小伙伴们可以复制以下链接去浏览器打开进行查看。

1.如何在NASA上下载MODIS NDVI数据？

https://www.zhihu.com/question/48176218/answer/546443232

2.如何在USGS上下载MODIS NDVI数据?

https://www.bilibili.com/video/BV1Y7411u7AE?from=search&seid=2912380242367993222

3.如何在地理空间数据云上下载MODIS NDVI数据？

a.https://www.bilibili.com/video/BV11E411W7HG?from=search&seid=2912380242367993222

b.https://blog.csdn.net/hengcall/article/details/82586981

4.如何自己制作NDVI数据？

a.https://zhuanlan.zhihu.com/p/29620366

b.https://zhuanlan.zhihu.com/p/29637993

c.https://www.bilibili.com/video/BV1J5411e7QC?from=search&seid=3732520459823430982

在副推文里，小黄鸭还免费分享了一份中国科学院资源环境科学数据中心上的NDVI数据，感兴趣的小伙伴可以在后台回复NDVI直接获取哦。

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作者：小黄鸭
微信公众号：城市数据百宝箱
首发日：2021-06-04
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标签：近红外,反射率,植被,波段,归一化,NDVI,植被指数
来源： https://blog.csdn.net/lifangshuju/article/details/118732607