RS-NDVI算法

[遙測教學]QGIS+Sentinel-2計算NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)

關鍵字: #遙測指標 #NDVI #植被指數 #Raster Calculate

[遙測教學]QGIS+Sentinel-2計算NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)

[遙測教學系列-利用QGIS進行NDVI的計算]

Sentinel-2是歐洲太空總署(ESA)的一個地球觀測衛星計畫,提供高解析度的多光譜影像,可用於監測植被、土地覆蓋、水質等環境變化。其中NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)是一種常用的植被指數,反映了植被的生長狀況和活力。利用QGIS,我們可以輕鬆地計算Sentinel-2影像的NDVI,並將其視覺化。以下將示範如何計算Sentinel-2影像的NDVI

1. Sentinel-2影像下載

首先我們需要下載Sentinel-2影像。我們可以從ESA的Copernicus Open Access Hub(https或Sentinel Hub EO Browser (sentinel-hub.com)下載Sentinel-2影像。以上都需要先註冊會員才可以進行下載,這邊示範用Sentinel Hub EO Browser (sentinel-hub.com)進行影像獲取。

EO Browser圖台頁面
EO Browser圖台頁面

其中左邊可以選擇要查詢的影像來源,常見的有Landsat系列以及Sentinel-2等,圖台右側可以劃設我們感興趣的區域(ROI)。選擇好區域後我們按下搜尋,此時會給你一系列的時序影像,我們選擇雲覆蓋較少的,點進去頁面後,這邊有預設幾種常見的經處理的影像資料,包括我們這次要計算的NDVI。(有需要的話可以直接下載計算好的指標進行使用)

常見的各種圖台自定義指標
常見的各種圖台自定義指標

這時候按下右側的下載圖項按鈕進如下載頁面,切換到Analytical頁面這邊可以選擇下載計算好指標圖資或是原始波段資料,同時也可以選擇資料格式,我們這邊要將JPG改成GeoTIFF格式進行下載,波段可以下載B8、B4進行計算即可。

下載後的檔案為.ZIP壓縮檔,每個波段獨立一個檔案。接下來我們將檔案直接拖曳到QGIS當中準備進行計算。

下載參數設定
下載參數設定
將檔案拖曳到QGIS當中
將檔案拖曳到QGIS當中

2. QGIS進行NDVI的計算(Raster Calculator)

這邊建議先將圖層名稱縮短方便計算,接下來我們從Toolbox搜尋”Raster Calculator”,輸入以下公式(下方也有預設NDVI的快速計算功能點選”ADD”即可進入),其餘參數可以保持預設,但Reference layer必須手動選擇一個參考圖層:

NDVI
資料來源:Normalized difference vegetation index | Sentinel-Hub custom scripts
("B8@1"-"B4@1")/("B8@1"+"B4@1")
Reference layer 設定

***目前測試3.22,3.28版本採用Toolbox的Raster Calculator會有Bug,可以改採用Raster->Raster Calculator 可以正常使用。

經過計算後會得到一個介於-1到1之間的指數,NDVI的負值(接近-1的值)對應於水。接近零(-0.1 到0.1)的值通常對應於岩石、沙子或雪的貧瘠區域。低正值表示灌木和草原(大約0.2到0.4),而高值通常表示溫帶和熱帶雨林(值接近1)。

透過這個範例,我們可以透過多光譜影像分析出地表植被的變化情況以及分布,今天的分享就到這裡了 希望對你們有幫助,喜歡我的內容的話請可以訂閱我的YT頻道或是追蹤我的FB專頁,支持我產出更多教學內容

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