относителните растителни индекси се отнасят NDVI , RVI и др .
• Перпендикулярни растителни индекси
Растителните индекси от тази група ( DVI и др .) се наричат „ перпендикулярни “ индекси , тъй като техните стойности изразяват перпендикулярното разстояние от почвената линия до съответния пиксел в RED-NIR графиката на разпределението . Изовегетационните линии , получени чрез перпендикулярните растителни индекси са разположени паралелно на почвената линия . Основното предназначение на растителните индекси е свързано с картографирането на растителната покривка , определянето на площите , които са покрити с определен вид растителност , и за оценка и мониторинг на реалното състояние на растителната покривка . Определянето на ВИ обикновено се извършва на базата на серия от мултиспектрални изображения , направени с определена времева резолюция [ 3 , 4 ] .
3.1 . Нормализиран индекс на растителната разлика ( NDVI )
Нормализираният индекс на растителната разлика се изчислява по формулата :
NDVI = ( ρNIR−ρRED )
( ρNIR + ρRED ) , ( 1 )
където ρNIR и ρRED са спектралните яркости съответно в червения и близкия инфрачервен диапазон .
Изчисляването на NDVI се базира на използването на два от най-стабилните участъци от спектралната крива на отразяването на висшите растения - в червената област на спектъра ( с дължина на вълната 0,6 – 0,7 мкм ) лежи максимумът на поглъщане ( абсорбиране ) на слънчевата радиация от хлорофила , а в инфрачервената област ( с дължина на вълната 0,7 – 1,0 мкм ) се намира областта на максимално отражение на клетъчната структура на листата . NDVI приема максимални значения за районите с буйна вегетираща растителност и промеждутъчни стойности за различните състояния на растителната покривка . Неговите стойности нарастват с развитието на зелената биомаса и намаляват с нейното изсушаване или боледуване [ 4 ].
Проведен е експеримент чрез използване на мултиспектрално сателитно изображение от Сентинел 2 , заснето на 03.07.2021 година на територията на област София , Западна България ( фиг . 5 ). На фигура 6 може да се види полученият резултат - индексирано изображение , отразяващо стойностите на нормализирания вегетационен индекс NDVI . Със зелен цвят са показани районите със здрава растителност , докато с червен цвят - урбанизирани територии и липсваща вегетация .
Фиг . 5 . Входно сателитно изображение на територията на Област София с 12 спектрални канали
Фиг . 6 . Индексирано изображение със стойности на нормализирания индекс на растителната разлика
3.2 . Нормализиран индекс на водната разлика ( NDWI )
Той е подходящ за картографиране на водни площи и се изчислява по формулата :
NDWI = ( ρGREEN−ρNIR )
( ρGREEN + ρNIR )
( 2 )
Те имат висока абсорбираща способност и ниска радиация в границите от видимите до инфрачервените лъчи . Индексът използва зеления и близкия инфрачервен канал от изображенията . Стойностите на водните обекти са по-големи от 0.5 . Растителността има много по-малки стойности . Постройките имат положителни стойности от 0 до 0.2 [ 11 ] На фигура 7 е показан резултатът от прилагането на вегетационния индекс в обхвата на изследваната територия .
Фиг . 7 . Индексирано изображение със стойности на водната разлика
3.3 . Коефициентен вегетационен индекс ( DVI )
Коефициентният вегетационен индекс е въведен през 1977 година от учените Ричардсън и Виеганд . Този индекс е наклонно ориентиран и се получава чрез екстрактването на червен канал от близкия инфрачервен . Той се получава по-лесно от NDVI , обхватът му е до безкрайност и е изключително подходящ за разграничаване на почвата от растителността .. Стойности около нулата идентифицират почвата , стойности по-малки от нула - водата , а стойностите над нулата - растителността . Този индекс елиминира влиянието на албедото ( отношението между отразената и падащата върху дадено тяло
светлина —
отражателната способност на тялото ). [ 7 ] На фиг . 8 е показано разпределението на коефициентния вегетационен индекс за град София и лесно могат да бъдат разчетени стойностите от таблицата .
DVI = ρNIR-ρRED ( 3 )
ГКЗ 1-2 ’ 2021 13