Die aus der hyperspektralen Reflexion der Vegetation abgeleiteten Vegetationsindizes (VIs) werden in dieser Studie zur Überwachung lebender grüner Vegetation in den nördlichen Ökosystemen Islands entlang der Fjorde Eyjafjörður und Skagafjörður vorgestellt. Die vergleichende Analyse der folgenden VIs wurde durchgeführt: NDVI, RVI, NRVI, TVI, CTVI, TTVI und SAVI. Die Methodik basiert auf dem Rasterrechnerband in einem QGIS. Der Datensatz umfasst eine Landsat TM-Szene von 2013, UTM Zone 53, WGS84, aufgenommen von GloVis. Die berechneten Bänder umfassen die NIR- und R-Spektralbänder und ihre Kombinationen gemäß den Algorithmen jedes der sieben VIs. Die Berechnungen des hyperspektralen Reflexionsvermögens und des Pflanzenbewuchses wurden zur Generierung verschiedener VI-Skalen angewendet und zeigten den folgenden Datenbereich: NDVI: -0,91 bis 0,65, RVI: 0,22 bis 19,65, NRVI: 0,63 bis 0,90, TVI: 0 bis 1,12, CTVI: -0,64 bis 1,07, TTVI: 0,70 bis 1,18 und SAVI: -1,36 bis 0,99 (ungefähr bis 1,00). Davon werden RVI, NRVI, TVI und TTVI an die positiven Werte angepasst, während NDVI, CTVI und SAVI aufgrund des Rechenalgorithmus den negativen Diapason in den Datensatz einbeziehen. Die Algorithmen der sieben VIs werden beschrieben und in Form von Karten visualisiert, die auf den multispektralen Fernerkundungsbildern von Landsat TM basieren und bewachsene Gebiete, ihren Gesundheitszustand und die Verteilung von Grünflächen im Vergleich zu nackten Böden, Felsen, Meerwasser, Seen und eisbedeckten Flächen identifizieren Gletscher. Das Papier trägt sowohl zur technischen Darstellung der QGIS-Funktionalität für die Landsat TM-Datenverarbeitung durch einen Rasterrechner als auch zu den regionalen geografischen Studien der Ökosysteme Islands und der Arktis bei.
Abstract
The vegetation indices (VIs) derived from the hyperspectral reflectance of vegetation are presented in this study for monitoring live green vegetation in the northern ecosystems of Iceland, along the fjords of Eyjafjörður and the Skagafjörður. The comparative analysis of the following VIs was performed: the NDVI, RVI, NRVI, TVI, CTVI, TTVI and SAVI. The methodology is based on the raster calculator band in a QGIS. The dataset includes a Landsat TM scene of 2013, UTM Zone 53, WGS84 captured from the GloVis. The computed bands include the NIR and R spectral bands and their combinations according to the algorithms of each of the seven VIs. The hyperspectral reflectance and crop canopy computations were applied to generate various scales of VIs and demonstrated following data range: NDVI: -0.91 to 0.65, RVI: 0.22 to 19.65, NRVI: 0.63 to 0.90, TVI: 0 to 1.12, CTVI: -0.64 to 1.07, TTVI: 0.70 to 1.18 and SAVI: -1.36 to 0.99 (roughly to 1.00). Of these, the RVI, NRVI, TVI and TTVI are adjusted to the positive values while the NDVI, CTVI and SAVI do include the negative diapason in the dataset due to the computing algorithm. The algorithms of the seven VIs are described and visualized in form of maps based on the multispectral remote sensing Landsat TM imagery identifying vegetated areas, their health condition and distribution of green areas against the bare soils, rocks, ocean water, lakes and ice-covered glaciers. The paper contributes both to the technical presentation of the QGIS functionality for the Landsat TM data processing by a raster calculator, and to the regional geographic studies of Iceland and Arctic ecosystems.
