基于无人机高光谱影像的NDVI估算植被盖度精度分析
2021-09-24刘咏梅范鸿建盖星华刘建红
刘咏梅,范鸿建,盖星华,刘建红,王 雷
(1.西北大学城市与环境学院,西安 710127;2.陕西省地表系统与环境承载力重点实验室,西安 710127)
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植被指数(vegetation index,VI)是指在轨卫星可见光和近红外波段光谱反射率的不同组合方式,其定量测量能够有效表征绿色植物的长势与活力[1]。归一化差值植被指数(normalized vegetation index,NDVI)[2]是目前应用最广泛的植被指数,与叶面积指数(leaf area index,LAI)、植被覆盖度、叶绿素含量、绿色生物量及吸收光合有效辐射(absorbed photosynthetic active radiation,APAR)等植被生物物理参量密切相关,是植被生长状况及植被变化监测的关键参数[1,3]。大气影响、土壤背景、传感器定标及观测角度等是NDVI的主要决定因素[4-5],同时传感器波段设置的差异亦对NDVI产生不可忽视的影响。遥感技术的快速发展使多光谱/高光谱数据源日渐丰富,为NDVI计算提供了更多的波段组合方式,研究波段参数差异对NDVI及其植被参数反演精度的影响,对于深化植被指数在地表过程/覆盖变化研究中的应用具有重要意义。
国外学者利用传统的机载AVIRIS(Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer)高光谱影像探讨了红光和近红外波段位置和宽度对NDVI的影响,研究表明NDVI对红光波段的变化更敏感,红光波段宽度对NDVI的影响较大,波段宽度小于50 nm时近红外波段位置对NDVI的影响不明显[6]。当红光和近红外波段进入红边(690~750 nm)时,波段宽度和位置对NDVI的影响明显增大[7-8]。我国学者对水稻和湿地植被实测光谱数据的研究验证了上述结果[9-10]。现有研究侧重于利用实测光谱和PROSAIL模型模拟光谱分析波段宽度变化对植被指数估算水稻及小麦LAI的精度影响[10-12]。……
