遥感图像归一化处理_多源遥感数据融合

遥感图像归一化处理_多源遥感数据融合NDFI是什么?NDFI被称为归一化退化指数

NDFI是什么?

NDFI被称为归一化退化指数。可以用来表达森林植被的退化程度和森林的健康程度。

NDFI最开始发表的文章是(Combining spectral and spatial information to map canopy damage from selective logging and forest fires)。该指数在国际期刊中使用次数很多,使用该指数的文章多次发表在遥感顶刊RSE上,在国内少有见到相关文章(2021/10/20),因此我希望通过分享该指数可以使国内更多的人关注起来,产生更多的学术成果。

NDFI的APP:https://bullocke.users.earthengine.app/view/amazonsamples


NDFI的计算公式:

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指数 意义
GV 可以进行光合作用的植被,砍伐和燃烧降低GV值
NPV 不能进行光合作用的植被,表示衰老的植被,砍伐和燃烧增高NPV值
Soil 土壤分量,森林越完整Soil越低
shade 阴影分量 ,森林越完整,shade越高
NDFI 为了增强砍伐和燃烧对森林的影响,做了归一化退化指数
备注 这些端元都是从光谱反射率影像中提取出来的,Landsat就可以

NDFI中的各个成分,都是通过端元分解(SMA模型,可以参考Combining spectral and spatial information to map canopy damage from selective logging and forest fires)得到的,主要有四个端元(GV、NPV、SOIL、shade)。

SMA模型来自(Imaging spectroscopy: Interpretation based on spectral mixture analysis)这篇文章。


NDFI的各个组分可视化图

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上图来自于文章(Monitoring tropical forest degradation using spectral unmixing and Landsat time series analysis)。

可以看出来不同端元组分对森林的表达特征不一样。


论文一:

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上图可以看出NDFI中各个成分的分布情况。
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上图来自文章(Combining spectral and spatial information to map canopy damage from selective logging and forest fires)。可以看出,不同生态过程(不同人为干扰)对森林的影响不同,即NDFI的表现不同。这篇文章只研究了单幅影像的NDFI特征。下面这篇文章研究了NDFI在时间序列上的特征。


论文二:

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上图来自文章(Satellite-based estimates reveal widespread forest degradation in the Amazon)。图a可以看出NDFI可以检测出来森林受到的扰动和恢复过程。图c可以看出森林受到不可恢复的扰动,森林消失,NDFI变为-1。


论文三:

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如上图所示,第一个图是NDFI,第二个是NDVI,很明显,NDFI检测森林退化的效果要好于NDVI。并且这篇文章(Satellite Remote Sensing of Forest Degradation Using NDFI and the BFAST Algorithm)使用Bfast检测了NDFI的时间序列特征。


APP示例:

下面我们以山西省某矿场为例,看看NDFI以及它的各个分量的时间序列形态。
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可以看出来1992年之前该区域的植被就不太好,样本点选择的不够典型,你们可以在你们关注的区域选择一些典型的样本点观察。
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今天的文章遥感图像归一化处理_多源遥感数据融合分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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