Poprawianie jakości i przetwarzanie obrazów wielospektralnych
Indeksy, które są obliczane na podstawie nachylenia, podkreślają charakterystyczny dla roślinności kontrast między wielkością odbicia promieniowania w zakresie czerwieni i podczerwieni. Zauważmy, że każda z linii wychodzących z początku układu współrzędnych (rys. 3.33) przechodzi przez punkt, który reprezentuje wartości zapisane w odpowiadających sobie pikselach dwóch obrazów cyfrowych, to jest kanałów spektralnych. Nachylenie linii zależy od wartości promieniowania zarejestrowanego w zakresie podczerwieni (oś X) oraz w zakresie czerwieni (oś V). Wartość nachylenia, będąca liniową kombinacją tych wartości, jako indeks (wskaźnik) wegetacyjny jest wpisywana do piksela obrazu wynikowego. Jak wynika z rysunku 3.33a, identyczne wartości nachylenia mogą być zapisane w pikselach obrazów o różnych wartościach odbicia w kanale czerwonym i podczerwonym (dotyczy punktów 2 i 3 na wykresie).
Druga grupa indeksów wyraża mierzoną prostopadle odległość między pikselem oraz tzw. linią gleby (so/7 linę) (rys. 3.33b). Pozycja piksela, podobnie jak wcześniej, jest zdefiniowana poprzez wielkość odbicia promieniowania w dwóch kanałach - czerwieni i bliskiej podczerwieni. Linia gleby jest określana na podstawie wyników pomiarów wielkości odbicia promieniowania od gleby niepokrytej roślinnością. Zakłada się, że linia taka jest tworzona przez piksele reprezentujące glebę o różnym stopniu uwilgotnienia. W miarę wzrostu pokrycia przez roślinność zwiększa się odległość pikseli od linii gleby. Do obliczenia indeksów wyrażających odległość konieczne jest na wstępie określenie, za pomocą analizy regresji, współczynników a oraz b równania linii gleby RED = a + b NIR.
Poniżej zestawiono wzory, na których podstawie obliczane są indeksy wegetacyjne wyrażające nachylenie (tab. 3.2), gdzie: RED - wielkość odbicia promieniowania w zakresie czerwieni, NIR - wielkość odbicia w zakresie bliskiej podczerwieni, ABS - obliczenie wartości bezwzględnej. Pomijamy wzory indeksów wegetacyjnych wyrażających odległość (tab. 3.3). Zainteresowani Czytelnicy znajdą szczegółowe informacje w literaturze.
Ratio Vegetation lndex (RATIO)
RED
(3.38)
Normalized Difference Vegetation lndex (NDVI)
(NIR + RED)
Transformed Yegetation lndex (TVI)
(3.39)
(3.40)
Corrected Transformed Vegetation lndex (CTVI)
(A/DW + 0,5)
CTVI = —■ -~--W 1 . ■,.^ABS(NDVI + 0,5)
ABS(NDVI + 0,5)
(3.41)
Thiam’s Transformed Vegetation lndex {TTVI)
(3.42)
TTVI = ABS(NDVI + 0,5)
125