当人们用不同波段的植被-土壤系统的反射率因子以一定的形式组合时,发现它与植被特性参数间的相关关系比单一波段值更稳定、可靠。这种多波段反射因子的组合变换统称为植被指数。
植被指数能够反映植被特征的原因在于叶绿素在红光波段反射率低、在近红外波段反射率很高,而作为植被背景的土壤则在红光和近红外波段没有很大的反差。因此通过近红外和红光波段反射率的差值或比值可以抑制土壤背景的信息而突出植被的信息。土壤的特性、辐照条件、大气条件等都会对植被指数产生影响。理想的植被指数应该对这些因素不太敏感。
根据不同波段指数间的变换关系,植被指数可以分为比值植被指数和差值植被指数两大类。常用的植被指数包括比值植被指数(RVI)、归一化差值植被指数(NDVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、增强植被指数(EVI)等。
植被指数常被用来估计植被的叶面积指数(LAI)、植被生物量、光合有效辐射等,并广泛用于自然植被和农作物的长势监测、环境胁迫评估和产量预测等。在全球和区域尺度上,植被指数遥感产品常常被用于研究陆地生态系统对气候变化与的响应和反馈。
当前国内外的相关机构已经发布了许多植被指数全球遥感产品,如基于MODIS传感器的NDVI、EVI产品和基于AVHRR传感器的GIMMS NDVI产品等。