Normalizovaný diferenciačný index vlhkosti

Počet vegetačné indexy podporované GeoPardom neustále rastie. Tím GeoPard predstavuje index normalizovaného rozdielu vlhkosti (NDMI). Index určuje obsah vody vo vegetácii a index normalizovaného rozdielu vody (NDWI). Je užitočný na vyhľadávanie miest s existujúcimi vodný stres u rastlín.

Nižšie hodnoty NDMI označujú miesta, kde sú rastliny vystavené stresu z nedostatku vlhkosti.
Na druhej strane, nižšie normalizované hodnoty rozdielového vodného indexu po vrchole vegetácie zvýrazňujú miesta, ktoré sa stávajú pripravené na zber prvý.

Rozdiel v relatívnom obsahu vody vo vegetácii medzi dvoma satelitnými snímkami (v tomto prípade konštelácia Sentinel-2)

Na nasledujúcich snímkach obrazovky nájdete zóny NDMI vygenerované na základe satelitných snímok z 19. júna (vrchol vegetácie) a 6. júla a mapu rovníc predstavujúcu rozdiel NDMI.

NDMI vypočítaný na základe snímky z Planet / Sentinel-2 / Landsat

Čo je index vlhkosti?

Je to miera alebo výpočet používaný na posúdenie obsahu alebo dostupnosti vlhkosti v konkrétnej oblasti alebo regióne. Zvyčajne sa odvodzuje z rôznych environmentálnych faktorov, ako sú zrážky, evapotranspirácia, vlastnosti pôdy a vegetačný kryt.

Poskytuje relatívny ukazovateľ vlhkosti alebo suchosti oblasti, čo pomáha identifikovať potenciálny nedostatok vody alebo podmienky sucha.

Je to cenný nástroj na monitorovanie a riadenie vodných zdrojov, poľnohospodárske plánovanie a pochopenie ekologických podmienok konkrétneho regiónu.

Čo je normalizovaný index rozdielovej vlhkosti?

Index normalizovanej rozdielovej vlhkosti (NDMI) je vegetačný index odvodený z údajov diaľkového prieskumu Zeme na posúdenie a monitorovanie obsahu vlhkosti vo vegetácii. Podobne ako iné vegetačné indexy sa vypočítava pomocou hodnôt spektrálnej odrazivosti zo satelitných alebo leteckých snímok.

Je obzvlášť užitočný pri monitorovaní vodného stresu rastlín, posudzovaní podmienok sucha, odhadovaní rizika požiaru a štúdiu vplyvov zmeny klímy na vegetáciu.

Vypočítava sa pomocou pásiem blízkeho infračerveného (NIR) a krátkovlnného infračerveného (SWIR) žiarenia, ktoré sú citlivé na obsah vlhkosti vo vegetácii. Vzorec pre NDMI je:

NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)

Hodnoty NDWI sa zvyčajne pohybujú od -1 do 1, pričom vyššie hodnoty naznačujú vyšší obsah vlhkosti vegetácie a nižšie hodnoty nižší obsah vlhkosti alebo vodný stres vo vegetácii. Negatívne hodnoty NDMI môžu byť spojené s nerastenými oblasťami alebo oblasťami s veľmi nízkym obsahom vlhkosti.

Čo je NDWI?

NDWI alebo Normalizovaný rozdielový index vody je index diaľkového prieskumu Zeme používaný na kvantifikáciu a posúdenie obsahu vody alebo s vodou súvisiacich prvkov vo vegetácii alebo krajine.

Vypočítava sa analýzou odrazivosti blízkeho infračerveného a zeleného svetla zo satelitných alebo leteckých snímok. Je obzvlášť užitočná na identifikáciu vodných plôch, monitorovanie zmien v dostupnosti vody a hodnotenie zdravia vegetácie.

Porovnaním absorpcie a odrazu rôznych vlnových dĺžok poskytuje cenné informácie pre aplikácie, ako je monitorovanie sucha, hydrologická analýza a manažment ekosystémov.

Vizualizácia NDMI na určenie normalizovaného rozdielového indexu vody

Vizualizácia NDMI zahŕňa spracovanie satelitných alebo leteckých snímok, výpočet hodnôt NDMI a následné zobrazenie výsledkov ako farebne odlíšenej mapy alebo obrázka. Tu sú všeobecné kroky na vizualizáciu NDMI:

• Získajte satelitné alebo letecké snímky: Získajte multispektrálne snímky zo satelitu alebo leteckej platformy, ako napríklad Landsat, Sentinel alebo MODIS. Uistite sa, že snímky obsahujú potrebné pásma: blízke infračervené (NIR) a krátkovlnné infračervené (SWIR).
• Predbežné spracovanie snímok: V závislosti od zdroja údajov môže byť potrebné predspracovať snímky, aby sa korigovali atmosférické, geometrické a rádiometrické skreslenia. Preveďte digitálne čísla (DN) v snímke na hodnoty spektrálnej odrazivosti.
• Vypočítajte NDMI: Pre každý pixel v obraze použite hodnoty odrazivosti NIR a SWIR na výpočet NDMI pomocou vzorca: NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR).
• Mapovanie farieb: Priraďte hodnotám NDMI farebnú paletu. Zvyčajne sa používa súvislá farebná škála, ktorá siaha od jednej farby (napr. červenej) pre nízke hodnoty NDMI (čo naznačuje nízky obsah vlhkosti) po inú farbu (napr. zelenú) pre vysoké hodnoty NDMI (čo naznačuje vysoký obsah vlhkosti). Na vytvorenie farebnej mapy môžete použiť softvér ako QGIS, ArcGIS alebo programovacie knižnice ako Rasterio a Matplotlib v jazyku Python.
• Vizualizujte mapu NDMI: Zobrazte mapu alebo obrázok NDMI pomocou softvéru GIS, programovacej knižnice alebo online platformy. To vám umožní analyzovať priestorové rozloženie obsahu vlhkosti vegetácie a identifikovať oblasti s nedostatkom vody alebo vysokou vlhkosťou.
• Interpretácia a analýza: Vizualizácia NDWI sa používa na posúdenie stavu vegetácie, monitorovanie podmienok sucha alebo vyhodnotenie rizika požiaru. Môžete tiež porovnať normalizované mapy rozdielového vodného indexu z rôznych časových období a analyzovať zmeny obsahu vlhkosti vegetácie v priebehu času.

Pamätajte, že rôzne softvérové nástroje alebo programovacie knižnice sa môžu mierne líšiť v pracovných postupoch, ale celkový proces bude podobný. Okrem toho môžete prekrývať ďalšie dátové vrstvy, ako je využitie pôdy, nadmorská výška alebo administratívne hranice, aby ste vylepšili svoju analýzu a lepšie pochopili vzťahy medzi obsahom vlhkosti vegetácie a inými faktormi.