* Tạo ảnh tỷ số phổ (Spectral rationing)
Ảnh tỷ số phổ được tạo ra bằng cách chia giá trị DN của kênh ảnh này cho giá trị DN của kênh ảnh khác để tạo nên một giá trị mới cho một pixel. Căn cứ vào tính chất phổ của các đối tượng khác nhau ở các kênh ảnh, ảnh tỷ số phổ có thể cung cấp nhiều thông tin mới so với từng kênh riêng biệt hay so với ảnh tổ hợp ban đầu, đặc biệt là đối với các vùng bị bóng tối đối tượng che phủ hoặc những vùng có sự chênh lệch cao giữa giá trị DN của 2 kênh ảnh.
* Tạo ảnh thành phần chính (Principal and Canonical Components)
Trên các kênh gốc của ảnh vệ tinh, từ nhiều kênh phổ, có thể xác định được các vùng tập hợp của các giá trị DN cho một đối tượng. Tuy nhiên, với ảnh gốc ban đầu, có thể sự phân bố các giá trị là không rõ ràng giữa các kênh, từ đó việc phân tích thông tin sẽ gặp khó khăn. Nguyên tắc của việc tạo ảnh thành phần chính là tạo nên những kênh ảnh mới theo phương pháp tạo ra các trục tọa độ mới trong không gian phân bố các giá trị độ sáng. Các kênh ảnh mới được gọi là các thành phần chính.
* Tạo ảnh thành phần thực vật (Vegetation Components)
Bức xạ mặt trời khi tới bề mặt lá cây, phần nằm trong vùng sóng đỏ (Red) và chàm (Blue) bị chất diệp lục hấp thụ phục vụ cho quá trình quang hợp, vùng
sóng lục (Green) và vùng sóng hồng ngoại (Ifrared) sẽ phản xạ khi gặp chất diệp lục của lá.
Sự khác nhau về đặc trưng phản xạ của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố cấu tạo trong và ngoài của cây (hàm lượng sắc tố diệp lục, cấu tạo mô bì, thành phần và cấu tạo biểu bì, hình thái lá...), thời kỳ sinh trưởng (tuổi cây, giai đoạn sinh trưởng...) và các tác động ngoại cảnh (điều kiện sinh trưởng, điều kiện chiếu sáng, thời tiết, vị trí địa lý...). Tuy vậy, đặc trưng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật vẫn mang những đặc điểm chung như phản xạ ở vùng sóng cận hồng ngoại (Near-IR): λ > 0,72μm; hấp thụ mạnh ở vùng sóng đỏ: λ = 0,68 ÷ 0,72μm.
Chỉ số thực vật (Vegetation Index) là thông tin tiêu biểu cho việc nghiên cứu lượng Chlorophyl (diệp lục tố). Thông thường chỉ số thực vật dùng để nghiên cứu sinh khối của rừng, nông nghiệp hay nghiên cứu hàm lượng diệp lục trong nước.
Trong hai vùng sóng đỏ (Red) và vùng sóng cận hồng ngoại (Near-IR), thực vật màu xanh hấp thụ và phản xạ rất khác nhau (xem hình vẽ bên dưới)
Dưới đây là một số công thức tính chỉ số thực vật thường sử dụng:
- Chỉ số thực vật khác biệt NDVI (normalized difference vegetation index)
RED NIR RED NIR NDVI (2.21)
Chỉ số thực vật NDVI được dùng rất rộng rãi để xác định mật độ phân bố của thảm thực vật, đánh giá trạng thái sinh trưởng và phát triển của cây trồng, làm cơ sở số liệu để dự báo sâu bệnh, hạn hán, diện tích năng suất và sản lượng cây trồng…
Hình 2.4 - Hình ảnh chỉ số thực vật NDVI bề mặt trái đất theo MODIS
Tuy nhiên, chỉ số NDVI chỉ có ý nghĩa khi sử dụng các tư liệu viễn thám có độ phân giải thấp (MODIS, NOAA...), khi đó tính đồng nhất của các đối tượng tương đối cao, nó không có nhiều ý nghĩa đối với tư liệu viễn thám có độ phân giải cao và trung bình.
- Chỉ số tỷ số thực vật RVI (Ratio vegetation index)
RED NIR
RVI (2.22)
RVI thường dùng để xác định chỉ số diện tích lá, sinh khối khô của lá và hàm lượng chất diệp lục trong lá. Vì vậy chỉ số RVI được dùng để đánh giá mức độ che phủ và phân biệt các lớp thảm thực vật khác nhau nhất là những thảm thực vật có độ che phủ cao.
- Chỉ số thực vật SAVI (Soil adjusted vegetation index) SAVI NIRRED 1L (2.23)
SAVI là chỉ số thực vật tính toán và giảm thiểu hiệu ứng của các điều kiện bề mặt trái đất. Ở đây, L (hệ số bù do hiệu ứng độ chói của đất so với thực vật) là hệ số thực nghiệm có giá trị từ 0 đến 1. Khi L = 0 thì SAVI = NDVI.
Trong thực tế, L thường được lấy = 0.5 với những vùng có mật độ lớp phủ trung bình và những vùng có mật độ lớp phủ càng dày thì L càng nhỏ.