Обработка изображений полей с помощью QGIS


 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) - нормализованный относительный индекс растительности - простой количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый вегетационным индексом). Один из самых распространенных и используемых индексов для решения задач, использующих количественные оценки растительного покрова.

 Для расчета значения используются изображения с космических спутников, а именно значения отражения в красной области спектра (RED) и отражения в ближений инфракрасной области спектра (NIR). Расчет производится по следующей формуле:

Формула NDVI

 В качестве изображения красном спектральном диапазоне используются каналы от 0,55 до 0,75 мкм, для ближнего инфракрасного диапазона от 0,75 до 1,0 мкм.

  В качестве наблюдаемого объекта используются участок полей Волгоградской области

Изображение поля в красном спектральном диапазоне

 Для расчета NDVI будет использоваться 4-ый и 8-ой канал изображения спутника Sentinel-2. На входе изображение подвергается обрезанию по маске интересующего нас контура и в результате на вход поступают следующие изображения в RED и NIR диапазоне.

Обрезанное по контуру фото

 С помощью калькулятора растров производится совмещение каналов как показано на рисунке ниже.

Калькулятор растров QGIS

 Далее на выходе получится слой изображения где значение в каждом пикселе варьируется от -1 до 1. Соотвественно, необходимо нормализованное значение перевести в значение цвета. Для этого воспользуемся следующей шкалой:

Шкала NDVI

 Толкование значений данной шкалы определено согласно следующей таблице.

Толкование значения NDVI

 Для того чтобы применить данное трактование необходимо в стиле слоя указать соответствие цветов следующим образом:

Индекс NDVI

 На выходе получается следующее изображение:

Индекс NDVI