Landsat 7 : Rechenbeispiel zum NDVI

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Im Folgenden sollen mit Hilfe des NDVI zwei Vegetationsflächen, die auf dem Echtfarbenbild nicht zu unterscheiden sind, in ihrem Chlorophyllgehalt verglichen werden. 

Hat man die entsprechenden Objekte in den Rohdateien gefunden, öffnet man diese in einem geeigneten Bildverarbeitungsprogramm (Beispielobjekte sind auf dem Übersichtsbild dargestellt)

Zunächst öffnet man die Rohdateien des 3. und 4. Kanals für das erste Objekt und markiert das zu untersuchende Objekt (Werkzeug: "Lasso", "Zauberstab" im Photoshop CS):

   

Nun kann man die durchschnittliche Tonwertverteilung in den markierten Objekten für die beiden Rohdateien von Photoshop mit dem Befehl "Bild" > "Histogramm" berechnen lassen:

Histogramm im Band 3 (Rot)  Histogramm im Band 4 (Infrarot)

Der rot unterstrichene Werte zeigt die durchschnittliche Tonwertverteilung und damit die durchschnittliche Helligkeit des markierten Objektes. Die Helligkeit des Objektes entspricht dem Reflexionsgrad, somit haben wir Werte, mit denen man rechnen kann:

Also: Der NDVI liegt im positiven Bereich. Es liegt eine Vegetation mit mittlerem Chlorophyllgehalt vor.

Genauso verfährt man mit dem zweiten Objekt, zunächst markiert man das Objekt mit dem Werkzeug:

   

Mit dem gleichen Befehl wie oben kann man nun die Tonwerte berechnen lassen:

Histogramm im Band 3 (Rot) Histogramm im Band 4 (Infrarot)

Aus den rot unterstrichenen Tonwerten kann man nun wieder den NDVI berechnen:

Also: Der NDVI des zweiten Objektes ist um einiges höher als der des ersten. Das bedeutet, dass in der Ackervegetation des zweiten Objektes mehr Chlorophyll enthalten ist als beim ersten. Im sichtbaren Licht können die beiden Flächen nicht voneinander unterschieden werden, mit dem NDVI ist eine Differenzierung möglich.

Diese Information kann für Ernteprognosen oder für Schädlingsbekämpfung von Bedeutung sein, da durch Störfaktoren oder in unterschiedlichen Wachstumsstadien die Chlorophyllgehalte in Pflanzen variieren können.

Verwendete Daten:
Multispektrales Mosaik orthorektifizierter (verzerrungsfreier) Landsat7-ETM+-Szenen aus dem "NASA Scientific Data Purchase GeoCover 2000"
Band 3: http://stp.jpl.nasa.gov/WMSGM/B/B2N052E004.tif.gz
Band 4: http://stp.jpl.nasa.gov/WMSGM/B/B3N052E004.tif.gz

Verwendetes Programm:
Photoshop CS

Fabian Mumme
Juni 2007

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