Normalizētais mitruma indekss

Skaits GeoPard atbalstītie veģetācijas indeksi nepārtraukti aug. GeoPard komanda ievieš normalizēto mitruma starpības indeksu (NDMI). Indekss nosaka veģetācijas ūdens saturu un normalizēto mitruma starpības indeksu (NDWI). Tas ir noderīgi, lai atrastu vietas ar esošiem ūdens stress augos.

Zemākas NDMI vērtības iezīmē vietas, kur augi ir pakļauti stresam nepietiekama mitruma dēļ.
No otras puses, zemākas normalizētās starpības ūdens indeksa vērtības pēc veģetācijas maksimuma izceļ vietas, kas kļūst gatavs ražas novākšanai pirmais.

Veģetācijas relatīvā ūdens satura atšķirība starp diviem satelītattēliem (šajā gadījumā Sentinel-2 zvaigznāju)

Turpmākajos ekrānuzņēmumos var atrast NDMI zonas, kas ģenerētas, pamatojoties uz 19. jūnija (veģetācijas maksimuma) un 6. jūlija satelītattēliem, un vienādojumu karti, kas attēlo NDMI starpību.

NDMI aprēķināts uz planētas virsmas / Sentinel-2 / Landsat attēls

Kas ir mitruma indekss?

Tas ir mērījums vai aprēķins, ko izmanto, lai novērtētu mitruma saturu vai pieejamību noteiktā apgabalā vai reģionā. To parasti iegūst no dažādiem vides faktoriem, piemēram, nokrišņiem, iztvaikošanas, augsnes īpašībām un veģetācijas seguma.

Tas sniedz relatīvu norādi par apgabala mitrumu vai sausumu, palīdzot noteikt iespējamu ūdens trūkumu vai sausuma apstākļus.

Tas ir vērtīgs instruments ūdens resursu uzraudzībai un pārvaldībai, lauksaimniecības plānošanai un konkrēta reģiona ekoloģisko apstākļu izpratnei.

Kas ir normalizētais mitruma indeksa starpība?

Normalizētais mitruma starpības indekss (NDMI) ir veģetācijas indekss, kas iegūts no tālizpētes datiem, lai novērtētu un uzraudzītu veģetācijas mitruma saturu. Tāpat kā citi veģetācijas indeksi, tas tiek aprēķināts, izmantojot spektrālās atstarošanas vērtības no satelīta vai aerofotoattēliem.

Tas ir īpaši noderīgi augu ūdens stresa uzraudzībā, sausuma apstākļu novērtēšanā, ugunsgrēku riska aprēķināšanā un klimata pārmaiņu ietekmes uz veģetāciju izpētē.

To aprēķina, izmantojot tuvā infrasarkanā (NIR) un īsviļņu infrasarkanā (SWIR) diapazona diapazonus, kas ir jutīgi pret mitruma saturu veģetācijā. NDMI formula ir:

NDMI = (tuvākais starojums – SWIR) / (tuvākais starojums + SWIR)

NDWI vērtības parasti svārstās no -1 līdz 1, kur augstākas vērtības norāda uz augstāku veģetācijas mitruma saturu, bet zemākas vērtības - uz zemāku mitruma saturu vai ūdens stresu veģetācijā. Negatīvas NDMI vērtības var būt saistītas ar apgabaliem bez veģetācijas vai apgabaliem ar ļoti zemu mitruma saturu.

Kas ir NDWI?

NDWI jeb normalizēts diferenciālais ūdens indekss ir tālizpētes indekss, ko izmanto, lai kvantitatīvi noteiktu un novērtētu ūdens saturu vai ar ūdeni saistītas iezīmes veģetācijā vai ainavās.

To aprēķina, analizējot tuvā infrasarkanā un zaļās gaismas joslu atstarošanos no satelīta vai aerofotoattēliem. Tas ir īpaši noderīgi ūdenstilpņu identificēšanai, ūdens pieejamības izmaiņu uzraudzībai un veģetācijas veselības novērtēšanai.

Salīdzinot dažādu viļņu garumu absorbciju un atstarošanos, tas sniedz vērtīgu informāciju tādām lietojumprogrammām kā sausuma monitorings, hidroloģiskā analīze un ekosistēmu pārvaldība.

NDMI vizualizācija, lai noteiktu normalizēto ūdens indeksa starpību

NDMI vizualizācija ietver satelīta vai aerofotoattēlu apstrādi, NDMI vērtību aprēķināšanu un rezultātu attēlošanu krāsu kodētā kartē vai attēlā. Tālāk ir norādītas vispārīgās NDMI vizualizācijas darbības.

• Iegūstiet satelīta vai aerofotoattēlus: Iegūstiet multispektrālus attēlus no satelīta vai gaisa platformas, piemēram, Landsat, Sentinel vai MODIS. Pārliecinieties, vai attēlos ir iekļautas nepieciešamās joslas: tuvais infrasarkanais (NIR) un īsviļņu infrasarkanais (SWIR).
• Attēlu iepriekšēja apstrāde: Atkarībā no datu avota, iespējams, būs jāveic attēlu iepriekšēja apstrāde, lai labotu atmosfēras, ģeometriskos un radiometriskos kropļojumus. Pārveidojiet attēlā esošos digitālos skaitļus (DN) spektrālās atstarošanas vērtībās.
• Aprēķiniet NDMI: Katram attēla pikselim izmantojiet NIR un SWIR atstarošanas vērtības, lai aprēķinātu NDMI, izmantojot formulu: NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR).
• Krāsu kartēšana: Piešķiriet NDMI vērtībām krāsu paleti. Parasti tiek izmantota nepārtraukta krāsu skala, sākot no vienas krāsas (piemēram, sarkanas) zemām NDMI vērtībām (norāda zemu mitruma saturu) līdz citai krāsai (piemēram, zaļai) augstām NDMI vērtībām (norāda augstu mitruma saturu). Krāsu kartes izveidei varat izmantot tādu programmatūru kā QGIS, ArcGIS vai programmēšanas bibliotēkas, piemēram, Python Rasterio un Matplotlib.
• Vizualizējiet NDMI karti: Izmantojot ĢIS programmatūru, programmēšanas bibliotēku vai tiešsaistes platformu, attēlojiet NDMI karti vai attēlu. Tas ļaus analizēt veģetācijas mitruma satura telpisko sadalījumu un noteikt ūdens stresa vai augsta mitruma zonas.
• Interpretācija un analīze: Izmantojiet NDWI vizualizāciju, lai novērtētu veģetācijas veselību, uzraudzītu sausuma apstākļus vai novērtētu ugunsgrēku risku. Varat arī salīdzināt normalizētās diferenciālā ūdens indeksa kartes no dažādiem laika periodiem, lai analizētu veģetācijas mitruma satura izmaiņas laika gaitā.

Atcerieties, ka dažādiem programmatūras rīkiem vai programmēšanas bibliotēkām var būt nedaudz atšķirīgas darbplūsmas, taču kopējais process būs līdzīgs. Turklāt varat pārklāt citus datu slāņus, piemēram, zemes izmantošanu, augstumu vai administratīvās robežas, lai uzlabotu analīzi un labāk izprastu attiecības starp veģetācijas mitruma saturu un citiem faktoriem.