Oznaka: Normalizirani indeks razlike vegetacije

Indeks vegetacije normalizirane razlike (NDVI) je često korištena metrika za kvantificiranje gustoće i zdravlja vegetacije. Njegove vrijednosti kreću se od -1 do 1, pri čemu negativne vrijednosti ukazuju na vodu ili golo tlo, vrijednosti blizu nule ukazuju na rijetku vegetaciju, a više vrijednosti ukazuju na gušću i zdraviju vegetaciju.

Što je Indeks razlike normaliziranih vegetacija (NDVI)?

To je metoda koja izračunava varijaciju između količine crvene svjetlosti koju vegetacija prima i količine bliske infracrvene svjetlosti koju vegetacija snažno reflektira. Cilj ove metode je pružiti kvantitativnu analizu stanja biljnog svijeta. Ne postoji situacija u kojoj njezina vrijednost pada izvan spektra od -1 do +1. Međutim, ne postoji jasna granica između mnogih vrsta pokrova zemljišta koje se mogu pronaći. Ako je zbroj brojki manji od nule, vrlo je vjerojatno da je dotična tvar voda. Ako dobijete NDVI rezultat koji je prilično blizu pozitivnom, postoji velika vjerojatnost da se radi samo o hrpi čvrsto zbijenog zelenog lišća. To je posebno istinito ako je lišće gusto zbijeno jedno uz drugo. Zeleno lišće ima veću vrijednost od crvenog lišća, zbog čega je to slučaj. Zamislite na trenutak da je vrlo blizu nuli. U takvoj situaciji, gotovo da nema šanse da je ikakvo lišće bilo koje vrste još uvijek tamo, a regija bi do tada mogla biti čak i urbanizirana. Pokazatelj normalizirane razlike u vegetaciji je indeks koji koriste analitičari u području Daljinska istraživanja većinu vremena.

Zašto je Indeks normalizirane razlike vegetacije koristan?

Postoji mnogo različitih vegetacijskih indeksa, a velika većina je usporediva jedna s drugom. Međutim, upravo je onaj koji se najčešće i najšire koristi, te također ima ključnu prednost, a to je visoka razlučivost slika koje proizlaze iz satelitski podaci.U takvim okolnostima, kanali s rezolucijom od deset metara mogu se koristiti za određivanje NDVI-ja. Imajte na umu da je jedan piksel jednak deset puta deset metara. S druge strane, rezolucija indeksa koji koristi dodatne svjetlosne kanale, naime crvenu dob, može biti dvadeset metara, gdje je jedan piksel jednak dvadeset puta dvadeset metara.

NDVI se računa pomoću sljedeće formule: NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red) Gdje je: * NIR je vrijednost bliske infracrvene refleksije (near-infrared reflectance). * Red je vrijednost crvene refleksije (red reflectance).

To se može odrediti sljedećim jednostavnim matematičkim postupkom, koji pretvara sirove satelitske podatke u indekse vegetacije. Jednadžba stvara jedan broj koji je reprezentativan i integrira informacije dostupne u crvenom i NIR (bliskom infracrvenom) pojasu. Da bi to učinila, uzima reflektanciju u cijelom crvenom spektralnom pojasu i oduzima je od reflektancije u cijelom NIR pojasu. Nakon toga, rezultat se dijeli s ukupnom reflektancijom NIR i crvenih valnih duljina. Procjena NDVI-ja nikada neće biti veća od pozitivne i manja od negativne. Osim toga, broj između -1 i 0 označava biljku koja je uginula i anorganske predmete poput kamenja, cesta i zgrada. Istovremeno, njegove vrijednosti za žive biljke mogu varirati od 0 do 1, pri čemu 1 predstavlja najzdraviju biljku, a 0 najnezdraviju biljku. Moguće je dodijeliti jednu vrijednost svakom pikselu na slici, bilo da taj piksel predstavlja jedan list ili polje pšenice koje se proteže na 500 hektara.

Kako koristimo indeks normalizirane razlike vegetacije?

Opravdano se sada koristi u brojnim različitim područjima istraživanja. Na primjer, koristi se u području poljoprivrede za preciznu poljoprivredu i procjenu biomase. Šumari ga također koriste za procjenu šumskih resursa, kao i indeksa lisne površine (LAI). Osim toga, NASA vjeruje da je pouzdan pokazatelj postojanja uvjeta suše. Proporcionalni NDVI i koncentracija vegetacije niži su u područjima gdje voda služi kao prepreka uspostavljanju vegetacije. To je zato što voda sprječava korijenje biljaka da raste dublje u tlo. Ona, uključujući i druge vrste Daljinska istraživanja, ima mogućnost da se u stvarnosti koristi na širok spektar različitih načina.

Što nam NDVI može reći o biljkama?

Neophodno je imati čvrsto razumijevanje da normalizirana razlika Vegetacijski indeks je samo pokazatelj zdravstvenog stanja biljke i ne pruža nikakve informacije o razlozima određenog stanja. Vegetacijski indeks je više izraz nego izravan odraz onoga što se događa na polju. Pogledajmo tri primjene NDVI-ja za analizu polja: Kada počne nova sezona Korisno je za razumijevanje otpornosti biljke na zimu i načina na koji je uspjela preživjeti.

• Ako je njegova vrijednost manja od 0,15, donekle je vjerojatno da su sve biljke u ovom dijelu polja uginule. Obično se te brojke odnose na obrađeno tlo bez ikakvih biljaka.
• Druga niska vrijednost je 0.15-0.2. To bi moglo sugerirati da su se biljke počele pripremati za zimu tijekom ranog fenološkog razdoblja, prije faze obrade tla.
• Rezultat u rasponu od 0,2 do 0,3 je zadovoljavajući. Biljke su najvjerojatnije prešle u fazu okopavanja i vratile su se u vegetativno stanje.0,3−
• 0.5 je pristojna vrijednost. Međutim, važno je zapamtiti da viša očitanja NDVI sugeriraju da su biljke prezimile u kasnijoj fenološkoj fazi. Pretpostavimo da je satelitska snimka snimljena prije nego što je vegetacija nastavila svoje normalno stanje. U tom slučaju, važno je analizirati područje nakon što je vegetacija nastavila svoj normalni oblik.
• Broj veći od 0.5 ukazuje na anomaliju tijekom post-zimovanja. Preporučuje se da provjerite ovu poljsku zonu.

Da rezimiramo, ako primijetite da se dobivene vrijednosti značajno razlikuju od uobičajenih, potrebno je izvršiti inspekciju odgovarajućeg dijela terena. Potreban je velik odmak od uobičajenih vrijednosti da bi se one mogle kategorizirati kao abnormalne u određenom području. Kada je sezona na polovici Korištenje indeksa moglo bi biti korisno za bolje razumijevanje razvoja biljaka. Zamislite da se očitanja kreću između blagih i visokih (0,5-0,85). Vrlo je vjerojatno da se ovaj određeni dio područja trenutno ne suočava s većim izazovima. Ako indeks ostane niži nego što bi trebao biti, mogu postojati problemi poput nedostatka vode u tlu ili hranjivih tvari. Međutim, morate sami istražiti ovo određeno područje. Mi generiramo mape za primjenu varijabilne stope (VRA) dušika korištenjem normaliziranog indeksa razlike vegetacije. Identificiramo regije s indeksima vegetacije u rasponu od niskih do visokih. Nakon toga, na pojedinom je poljoprivredniku da odredi količinu potrebnog gnojiva. Sljedeća je najučinkovitija metoda za primjenu dušika:

• Pretpostavimo da je vegetacijski indeks za regiju visok. U tom slučaju, preporučena doza gnojiva trebala bi se smanjiti na 10 i 30 posto tipične stope.
• Ako je indeks vegetacije oko prosjeka, preporučena doza gnojiva trebala bi se povećati na između 20 i 25 posto uobičajene količine.
• Ako je indeks vegetacije nizak, prvo morate otkriti zašto je tako.

Za rekonstrukciju polja poljoprivredni prinos, također koristimo ovaj indeks. Tim podacima izrađujemo karte koje se mogu koristiti za promjenjivu primjenu kalijevih i fosfatnih gnojiva. Kad sezona završi NDVI indeks je koristan alat za utvrđivanje je li zelena masa spremna za žetvu; što je niži indeks, to se više dio površine približava fazi spremnosti za žetvu. U ovom scenariju, idealna vrijednost indeksa bila bi niža od 0,25. Za početak, to je matematički izračun koji se izvodi piksel po piksel na slici korištenjem alata iz GIS-a (Geografskog informacijskog sustava). Izračunava se usporedbom količina crvene i bliske infracrvene svjetlosti koju biljka apsorbira i reflektira, a mjeri cjelokupno zdravstveno stanje biljke. Indeks normalizirane razlike vegetacije može se koristiti za proučavanje zemljišta diljem svijeta, što ga čini idealnim za fokusirane terenske studije i nacionalno ili globalno praćenje vegetacije. Korištenjem NDVI-ja možemo dobiti trenutnu analizu polja, što poljoprivrednicima omogućuje optimizaciju proizvodnog potencijala područja, ograničavanje utjecaja na okoliš i modificiranje svojih preciznih poljoprivrednih operacija. Štoviše, ispitivanje u kombinaciji s drugim tokovima podataka, poput onih o vremenu, moglo bi pružiti daljnji uvid u ponavljajuće obrasce suša, smrzavanja ili poplava i kako oni utječu na vegetaciju.

---

Često postavljana pitanja

---

1. Čemu NDVI primarno služi za određivanje? Prvenstveno se koristi za određivanje zdravlja i gustoće vegetacije na određenom području. Ovaj indeks se široko koristi u poljoprivredi, šumarstvu i ekologiji za praćenje rasta vegetacije, procjenu razine stresa biljaka, identifikaciju područja suše ili bolesti te pomoć u donošenju odluka o upravljanju usjevima. 2. Kako čitati NDVI snimke? Za čitanje NDVI slika možete interpretirati ljestvicu boja povezanu s vrijednostima indeksa. Zdrava vegetacija obično izgleda zeleno, dok manje zdrava ili rijetka vegetacija izgleda žuto ili crveno. Tamnije nijanse mogu ukazivati na područja s visokom biomasom, dok svjetlije nijanse mogu ukazivati na nižu gustoću vegetacije ili prisutnost golog tla. Razumijevanje konteksta analiziranog područja, kao što su specifična vrsta usjeva ili uvjeti okoliša, može dodatno pomoći u tumačenju NDVI slika i donošenju informiranih odluka o poljoprivrednim praksama.