Нормализированный вегетационный индекс NDVI (NDVI) – это стандартизированный индекс, показывающий наличие и состояние растительности (относительную биомассу). Этот индекс использует контраст характеристик двух каналов из набора мультиспектральных растровых данных – поглощения пигментом хлорофилла в красном канале и высокой отражательной способности растительности в инфракрасном канале (NIR).
NDVI часто используется по всему миру для мониторинга засухи, мониторинга и прогнозирования сельскохозяйственного производства, помощи в прогнозировании опасных зон пожаров и картографировании наступления пустыни. NDVI предпочтительнее для глобального мониторинга растительности, поскольку помогает компенсировать изменение условий освещения, уклон поверхности, экспозицию и другие внешние факторы (Lillesand 2004).
Различное отражение в красном и инфракрасном (IR) каналах позволяет контролировать плотность и интенсивность роста зеленой растительности с использованием спектрального отражения солнечной радиации. Зеленые листья обычно показывают лучшее отражение в ближнем диапазоне инфракрасных длин волн, чем в диапазонах видимых длин волн. Если листья имеют дефицит влаги, увядающие или мертвые, они становятся более желтыми и отражают значительно меньше в ближнем инфракрасном диапазоне. Облака, вода и снег дают лучшее отражение в видимом диапазоне, чем в ближнем инфракрасном диапазоне, в то время как разница практически равна нулю для скал и голой почвы. Обработка NDVI создает одноканальный набор данных, который в основном представляет зелень. Отрицательные значения представляют облака, воду и снег, а значения, близкие к нулю, представляют скалы и голую почву.
Документированное уравнение NDVI, используемое по умолчанию:
NDVI = ((IR - R)/(IR + R))- IR = значения пикселов из инфракрасного канала
- R = значения пикселов из красного канала
Этот индекс выдает значения от -1,0 до 1,0, в основном представляющие зелень, где все отрицательные значения в основном образуются от облаков, воды и снега, а значения, близкие к нулю, образуются в основном от скал и голой почвы. Очень маленькие значения (0,1 и меньше) функции NDVI соответствуют пустым областям скал, песка или снега. Умеренные значения (от 0,2 до 0,3) представляют кустарники и луга, в то время как большие значения (от 0,6 до 0,8) указывают на умеренные и тропические леса.
Уравнение ArcGIS, используемое для создания выходных данных:
NDVI = ((IR - R)/(IR + R)) * 100 + 100Это приведет к диапазону значений 0-200 и вписывается в структуру 8-бит, что позволяет отображать их с помощью цветовой шкалы или цветовой карты.
Если нужны конкретные значения пикселов (от -1,0 до 1,0), воспользуйтесь функцией Функция арифметики канала (Band Arithmetic function) и выберите метод NDVI.
При использовании кнопки Добавить функцию
в окне Анализ изображения для вычисления NDVI откройте диалоговое окно Опции анализа изображения, перейдите на вкладку NDVI и поставьте отметку Научные выходные данные. Также на этой вкладке есть опция Использовать длину волны, которая пытается определить правильные каналы, если в наборе данных есть информация о длине волны. Если ее нет, используется число каналов.
Ниже приведены примеры комбинации каналов Landsat 7,4,3 (слева) и NDVI, использующего цветовую карту, которая выделяет области сельскохозяйственной деятельности (справа). 
Входные данные для этой функции:
- Входной растр
- ID канала видимого диапазона
- ID инфракрасного канала
Используйте функцию Цветовая карта для визуализации с цветовой схемой NDVI.