【摘 要】 在遥感影像处理中，植被指数提取广泛应用于定性和定量评价植被覆盖及其生长活力。本文利用高光谱数据介绍了ENVI遥感图像处理软件对遥感影像进行植被指数分析的方法。
　　【关键词】 植被指数 ENVI 遥感
　　在遥感应用领域，植被指数已广泛用来定性和定量评价植被覆盖及其生长活力。植被指数主要反映植被在可见光、近红外波段反射与土壤背景之间差异的指标，各个植被指数在一定条件下能用来定量说明植被的生长状况由于植被光谱表现为植被、土壤亮度、环境影响、阴影、土壤颜色和湿度复杂混合反应，而且受大气空间—时相变化的影响，因此植被指数没有一个普遍的值，其研究经常表明不同的结果。
　　植被指数经过二十年的发展，目前已经有几十多种，但常用的植被指数有：归一化植被指数（NDVI）、比值植被指数（RVI）、差值植被指数（DVI）、土壤调节植被指数（SAVI）和修正型植被指数（MSAVI）等。
　　植被种类和健康状况的不同，决定了不同的特征光谱信息。但是不同的植物类别，其叶子的色素含量、细胞结构、含水量均有不同，因而光谱响应总存在一定的差异。高光谱数据可以非常敏感的捕捉到这些差异。目前，在植被遥感中，研究较多的是高光谱植被遥感技术。
　　高光谱植被遥感主要研究生态遥感所涉及的植被类型的识别与分类、植物生化成分的估测、植物生态学评价等。
　　1 ENVI介绍
　　ENVI——完整的遥感图像处理平台ENVI（The Environment for Visualizing Images）是美国Exelis Visual Information Solutions公司的旗舰产品。它是由遥感领域的科学家采用交互式数据语言IDL（Interactive Data Language）开发的一套功能强大的遥感图像处理软件。它是快速、便捷、准确地从影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案。今天，众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从遥感影像中提取信息。ENVI已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋、测绘勘察和城市与区域规划等领域。
　　目前，众多的影像分析师和科学家选择ENVI软件从遥感影像中提取信息。ENVI 软件已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油、矿产勘探、农业、林业、医学、国防安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋、勘察测绘和城市规划等领域。
　　2 高光谱数据应用于植被监测的优势
　　健康植物的波谱特征主要取决于它的叶子，受其影响，健康植物的波谱特征表现如下：
　　可见光谱段：在可见光谱段内，植物的光谱特征主要受叶的各种色素的支配，其中叶绿素起着最重要的作用。由于色素的强烈吸收，叶的反射和投射很低。在0.45um为中心的蓝波段和0.67um为中心的红波段叶绿素强烈吸收辐射能（>90%）而呈吸收低谷。在这两个吸收谷之间（0.54um附近）吸收相对减少，形成绿色反射峰（10%～20%）而呈现绿色植物。
　　近红外谱段：在近红外谱段内，植物的光谱特征取决于叶片内部的细胞结构。叶片的反射和投射能相近（各占入射能的45%～50%），而吸收能量很低（<5%）。在0.74um附近，反射率急剧增加。在近红外0.74um-1.3um谱段内形成高反射。
　　短波红外谱段：在短波红外谱段内（1.3um以外），植物的入射能基本上均吸收或者反射，透射极少。植物的光谱特征受叶子总含水量的控制，叶子的反射率与叶内总含水量约成负相关，即反射总量是叶内水分含量及叶片厚度的函数。由于叶子细胞间及内部的水分含量，绿色植物的光谱反射率受到以1.4um、1.9um以及2.7um为中心的水吸收带的控制，而呈跌落状态的衰减曲线。
　　高光谱数据可以非常敏感的捕捉到这些差异。目前，在植被遥感中，研究较多的是高光谱植被遥感技术。
　　3 植被分析
　　3.1 植被指数计算器
　　ENVI有27种植被指数，但是它会根据你的波段信息，自动列出来可以计算哪些植被指数，每个植被指数都有不同的计算公式。我们可以根据自己的需求，来计算所需要的植被指数。
　　3.2 植被指数的提取
　　植被指数提取的方法很多，最常用的一种方法是通过遥感影像处理软件对遥感影像不同波段进行处理，从而得到各类植被指数。目前常见的Landsat TM遥感影像，共有7个波段，其中TM3（波长 0.63～0.69Lm）为红外波谱段，为叶绿素主要吸收波段；TM4（波长0.76～0.90Lm）为近红外波谱段，对绿色植被的差异敏感，为植被通用波段。Modis遥感影像共有36个光谱通道，其第一波段（0.62～ 0.67Lm）、第二波段（0.841～0.876Lm）分别是红色和近红外波段，可以用第一和第二波段计算植被指数。例如归一化植被指数NDVI的定义是：NDVI=NIR-Red/NIR+Red
　　利用遥感影像处理软件提取植被指数的一般流程为：（1）使用感影像处理软件打开遥感图像；（2）依据植被指数公式，对图像不同波段进行波段计算；（3）生成植被指数图像文件。

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