Сравнение вегетационных индексов растительности NDVI, рассчитанных по спутниковым и in situ измерениям

Рассматриваются вопросы точности расчета нормализованного вегетационного индекса NDVI по спутниковым данным. Сравниваются значения индекса, рассчитанного алгоритмом пакета программ SeaDAS по данным радиометра MODIS/AQUA, со значениями, полученными на полигоне La Crau (Франция) за 7 лет. Полигон находится вблизи побережья Средиземного моря и представляет собой плоское поле, на котором произрастает трава. Измерения проводятся автоматической фотометрической станцией ROSAS. Расчеты показывают близость спутниковых и полигонных измерений: систематическое рассогласование -0,005; стандартное отклонение 0,03. Используемый алгоритм не учитывает влияние аэрозоля на величину NDVI. Тем не менее, ошибки, обусловленные отсутствием учета аэрозоля, лежат в пределах общей ошибки расчетов. Наблюдается небольшая зависимость ошибки от зенитного угла солнца, который изменялся в диапазоне от 20º до 70º. Двухлучевая функция отражательной способности поверхности на полигоне однородна, за исключением направлений, близких к солнечному зайчику. Измерения были далеки от зоны солнечного зайчика. Тем не менее, точность расчета зависит от разницы азимутального угла съемки полигона с азимутом на солнце. Значительными также оказались рассогласований NDVI, обусловленные различиями центральных волновых чисел разных спутников. Сравнение проводилось для следующих радиометров: MODIS/AQUA, Landsat-8/OLI-1, Landsat-9/OLI-2, Канопус-В/МСС. Изначально, вегетационные индексы вводились для задачи оценки площади листвы и предполагали использование для этого спектральные каналы 0,675 мкм и 0,800 мкм. Камера МСС спутников Канопус-В подходит для этой задаче лучше, чем другие источники данных, из приведенных выше. Можно ожидать, что индекс NDVI, рассчитанный по данным спутника, более чувствителен, так как у него больший диапазон изменчивости на данных полигона.
Работа поддержана программой «Приоритет-2030»