正規化植生指数

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)

近赤外光と可視光の反射の差を用いて植生の量と活性を推定する指標。クロロフィルが可視光を吸収し葉の細胞構造が近赤外光を反射する性質を利用する。NDVI=(NIR−VIS)/(NIR+VIS)で計算し、値は−1から+1に収まる。草地など疎な植生で0.2〜0.3、温帯林や熱帯雨林で0.6〜0.8となる。

詳細

概要

植物の葉に含まれるクロロフィルは、光合成のために可視光(0.4〜0.7マイクロメートル)を強く吸収する。一方で葉の細胞構造は近赤外光(0.7〜1.1マイクロメートル)を強く反射する。この二つの波長帯の反射の差を利用して植生の量と活性を推定する指標がNDVIであり、計算式はNDVI=(NIR−VIS)/(NIR+VIS)である。

技術的な要点

値は必ず−1から+1の範囲に収まる。雲、雪、水域、裸地では値がゼロ付近となり、草地や低木のような疎な植生ではおよそ0.2〜0.3、温帯林や熱帯雨林のような密な植生ではおよそ0.6〜0.8になる。米国地質調査所によれば、Landsatでの算出はLandsat 8・9でband5とband4、Landsat 4〜7でband4とband3を用いる。同じ式は衛星画像だけでなく、ドローンや圃場設置のセンサにも適用できる。

産業での位置づけ

植生量の把握、作物の生育モニタリング、ストレスの検出において基礎的な指標として使われ、精密農業のサービスや、作況に基づく金融商品の設計に組み込まれる。用途によってはEVIなど別の植生指数も併用される。指標そのものは公開された定義であるため、事業上の差は入力データの解像度・頻度と、指標を意思決定へ結び付ける部分に生じる。