2.3. Phương phâp nghiín cứu
2.3.3.1.Phđn tích đặc điểm thảm phủ thực vật (NDVI)
Mục đích của cơng tâc năy lă xâc định mức độ che phủ thực vật của khu vực nghiín cứu. Từ đó đânh giâ đặc điểm, khả năng giải đôn trực tiếp câc đối tƣợng thạch học không chịu ảnh hƣởng của lớp phủ thực vật vă đƣa ra phƣơng phâp xử lý riíng cho mỗi khu vực. Để phđn tích đặc điểm thảm phủ thực vật từ ảnh vệ tinh quang học, phƣơng phâp sử dụng lă phđn tích chỉ số thực vật (NDVI_normalised difference vegetation index). Mơ hình âp dụng để tính tơn trong luận văn lă mơ hình phđn giải pixel hỗn hợp tuyến tính, LSMM, tổng quât do Van đề xuất đƣợc thể hiện bởi cơng thức:
Trong đó, Rk lă giâ trị phản xạ phổ của kính k; n lă số lƣợng câc đối tƣợng
thuần trong một pixel hỗn hợp; fi lă tỷ lệ của đối tƣợng thuần i trong một pixel hỗn hợp; ri,k lă giâ trị phản xạ phổ của đối tƣợng thuần i tại kính k trong pixel hỗn hợp; ek lă phần dƣ khớp mơ hình tại kính k. Câc đối tƣợng thuần trong pixel hỗn hợp
thỏa mên điều kiện:
Tỷ lệ của câc đối tƣợng thuần trong pixel hỗn hợp có thể đƣợc xâc định bằng phƣơng phâp số bình phƣơng nhỏ nhất có thể tính đƣợc, trong đó tỷ lệ của thực vật trong pixel hỗn hợp chính lă độ che phủ thực vật. Theo Lu vă Weng, độ chính xâc xâc định tỷ lệ câc thănh phần trong pixel hỗn hợp phụ thuộc chủ yếu văo việc lựa chọn câc đối tƣợng thuần. Trong nghiín cứu năy, giả sử thănh phần của một pixel hỗn hợp chỉ bao gồm nƣớc, thực vật vă thổ nhƣỡng. Do đó, thơng tin quang phổ của câc pixel trong kính ảnh có sự tham gia của ba đối tƣợng năy. Tỷ lệ về diện tích của câc đối tƣợng thuần (nƣớc, thực vật hoặc thổ nhƣỡng) trín diện tích của một pixel đƣợc coi lă trọng số. Trong đó, tỷ lệ phần trăm của phần thực vật bao phủ trong một pixel chính lă độ che phủ thực vật của pixel đó. Khi đó, mối quan hệ giữa độ che phủ thực vật f vă chỉ số thực vật NDVI, đƣợc xâc định bởi mơ hình hồi quy tuyến tính:
Từ công thức suy ra độ che phủ thực vật đƣợc xâc định theo công thức (1):
(1)
Trong đó: f lă tỉ lệ thực vật trong một pixel hỗn hợp, chính lă độ che phủ thực vật, NDVIs lă NDVI của thổ nhƣỡng, NDVIv lă NDVI của thực vật tƣơng ứng, NDVI lă NDVI của pixel hỗn hợp vă đƣợc xâc định bởi công thức:
Trong đó, ρNIR, ρRED lần lƣợt lă giâ trị phản xạ phổ kính cận hồng ngoại vă kính đỏ.
Việc xâc định NDVIv vă NDVIs lă điều khó khăn, đồng thời tồn tại nhiều tính bất định do chúng chịu ảnh hƣởng của câc loại thổ nhƣỡng, loại thực vật khâc nhau, hăm lƣợng chất diệp lục vă câc yếu tố khâc.
Theo NASA [66], bản đồ vệ tinh của thảm thực vật cho thấy mật độ sinh trƣởng của cđy trín toăn bộ thế giới. Chỉ số đo lƣờng phổ biến nhất đƣợc dùng lă chỉ số thực vật (NDVI). Giâ trị rất thấp của NDVI (0,1 trở xuống) tƣơng ứng với khu vực cằn cỗi của đâ, cât, hoặc tuyết, mặt nƣớc. Giâ trị NDVI từ 0,2 đến 0,3 đại diện cho cđy bụi vă đồng cỏ, giâ trị NDVI từ 0,3 đến 0,6 đại diện cho khu vực trảng cỏ, cđy trồng nông nghiệp, rừng thƣa, trong khi giâ trị từ 0,6 đến 0,8 cho thấy khu vực rừng ôn đới vă nhiệt đới.
Khi đó, nếu NDVI > 0,6 thì pixel đó đƣợc coi lă hoăn toăn bao phủ bởi thực vật (đối tƣợng thuần thực vật), độ che phủ thực vật f = 1. Nếu NDVI < 0,2 thì pixel đó đƣợc coi lă hoăn toăn bao phủ bởi thổ nhƣỡng (đối tƣợng thuần thổ nhƣỡng), độ che phủ thực vật f = 0. Nếu 0,2 < NDVI < 0,5 thì độ che phủ thực vật đƣợc xâc định theo công thức (1).