NDVI 是什么？如何用 NDVI 判断作物长势
它是农业遥感里最常用的一个数字，也是最容易被误读的一个。
一、NDVI 是怎么算出来的
健康叶片中的叶绿素强烈吸收红光（约 660nm），而叶肉细胞结构强烈反射近红外（约 790nm）。于是：
| 波段 | 健康作物的表现 | 胁迫时的变化 |
|---|---|---|
| 红光（Red） | 被叶绿素大量吸收，反射率低 | 叶绿素减少，吸收变弱，红光反射升高 |
| 近红外（NIR） | 被细胞结构强烈反射，反射率高 | 细胞结构受损，反射下降 |
公式为 NDVI = (NIR − Red) / (NIR + Red)。红光越低、近红外越高，指数越大。因此 NDVI 本质上是「绿度」的量化，而不是「产量」或「健康度」的直接读数。
二、数值区间怎么读
| NDVI 区间 | 常见含义 | 判读提示 |
|---|---|---|
| < 0 | 水体、云、雪或阴影 | 多为无效像元，判读前需掩膜剔除 |
| 0 – 0.2 | 裸土、出苗初期 | 更多反映土壤背景，不宜直接评价长势 |
| 0.2 – 0.4 | 苗期、稀疏植被 | 看均匀度与相对差异，不看绝对值 |
| 0.4 – 0.7 | 生长中期、覆盖度中等 | 最能反映地块内差异，适合分区管理 |
| 0.7 – 0.9 | 封垄期、高覆盖 | 接近饱和，差异被压缩，建议改用 NDRE |
关键提醒：这张表只是通用参考。同一作物在不同地区、不同品种、不同播期下，区间会明显偏移。真正有效的做法是「三比」：比地块内部、比相邻地块、比历史同期。
三、NDVI 容易「骗人」的四种情况
1. 高覆盖度饱和
封垄后 NDVI 趋于 1，地块内差异被压平，看起来一片「都好」，实际可能差异很大。这是中后期必须换用红边指数的原因。
2. 土壤背景干扰
苗期植被稀疏，一个像元里大部分是土壤。土壤颜色、湿度、秸秆覆盖都会影响读数，此时 NDVI 波动不一定是作物的问题。
3. 大气与云影
未做大气校正的影像、薄云与云影会造成指数偏低或斑块状异常。判读前必须做云掩膜与大气校正，否则会把云影当成「弱苗区」。
4. 生育期错位
把拔节期的影像和抽雄期的历史数据对比，差异来自物候而不是长势。对比必须在同一生育期窗口内进行。
四、NDVI 之外更靠谱的补充指标
- NDRE（红边）：对叶绿素与氮素更敏感，中后期不易饱和，是追肥决策的首选。
- EVI（增强植被指数）：引入蓝波段抑制大气影响，高覆盖区表现更稳。
- SAVI（土壤调节植被指数）：加入土壤调节因子，适合苗期与干旱区。
- NDWI / 冠层温度：判断水分状况，与 NDVI 配合可区分「缺水」与「缺氮」。
五、一个生育期内的判读节奏
- 苗期：看出苗均匀度与缺苗斑块，NDVI 只做相对比较。
- 拔节 / 分枝期：NDVI 差异最清晰，适合划定管理分区、制定第一次追肥方案。
- 中后期：切换 NDRE，判断氮素是否充足，决定是否补追。
- 成熟前：结合多时相指数做产量差异分区与收获顺序安排。
每一期都要保留影像与判读记录，多年积累后就有了本地化的「基准曲线」，判读会越来越准。
六、常见问题
NDVI 多少算正常？
没有全国统一的标准值。NDVI 与作物种类、生育期、密度强相关：封垄期玉米可达 0.7–0.9，苗期可能只有 0.2–0.3。应做同地块、同生育期的横向与历史对比。
为什么 NDVI 到后期就不准了？
高覆盖度下红光吸收饱和，NDVI 顶到天花板，掩盖地块内真实差异。中后期应改用 NDRE 等红边指数。
NDVI 能判断缺氮吗？
可以初步判断，但不如 NDRE 可靠。缺氮早期绿度变化不明显，NDRE 对氮素胁迫更敏感，实践中常两者结合。
苗期 NDVI 很低是不是出问题了？
不一定。苗期覆盖度低，像元中大量是土壤，NDVI 天然偏低。此时应看出苗均匀度与相对差异，而不是绝对值。