Normaliserad skillnad i fuktindex

Antalet vegetationsindex som stöds av GeoPard växer kontinuerligt. GeoPard-teamet introducerar Normalized Difference Moisture Index (NDMI). Indexet bestämmer vegetationens vattenhalt och normaliserat difference water index (NDWI). Det är användbart för att hitta fläckar med befintliga vattenstress hos växter.

Lägre NDMI-värden markerar de punkter där växterna är stressade på grund av otillräcklig fukt.
Å andra sidan markerar lägre normaliserade skillnadsvattenindexvärden efter vegetationstoppen de fläckar som håller på att bli redo för skörd första.

Skillnaden i vegetationens relativa vattenhalt mellan två satellitbilder (i detta fall Sentinel-2-konstellationen)

I följande skärmdumpar hittar du NDMI-zonerna som genererats baserat på satellitbilder från den 19 juni (vegetationstoppen) och den 6 juli, samt ekvationskartan som representerar NDMI-skillnaden.

NDMI beräknat ovanpå planeten / Sentinel-2 / Landsat-bild

Vad är fuktindex?

Det är ett mått eller en beräkning som används för att bedöma fukthalten eller tillgängligheten i ett specifikt område eller region. Det härleds vanligtvis från olika miljöfaktorer såsom nederbörd, avdunstning, markegenskaper och vegetationstäcke.

Den ger en relativ indikation på ett områdes fukt- eller torrhetsgrad, vilket hjälper till att identifiera potentiell vattenstress eller torka.

Det är ett värdefullt verktyg för att övervaka och hantera vattenresurser, jordbruksplanering och förstå de ekologiska förhållandena i en viss region.

Vad är normaliserat differensfuktindex?

Normaliserat differensfuktindex (NDMI) är ett vegetationsindex som härrör från fjärranalysdata för att bedöma och övervaka fukthalten i vegetation. Liksom andra vegetationsindex beräknas det med hjälp av spektrala reflektansvärden från satellit- eller flygbilder.

Det är särskilt användbart för att övervaka växters vattenstress, bedöma torkaförhållanden, uppskatta brandrisker och studera klimatförändringarnas effekter på vegetation.

Den beräknas med hjälp av banden för nära-infrarött (NIR) och kortvågigt infrarött (SWIR), vilka är känsliga för fukthalten i vegetation. Formeln för NDMI är:

NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)

NDWI-värden varierar vanligtvis från -1 till 1, där högre värden indikerar högre fukthalt i vegetationen och lägre värden indikerar lägre fukthalt eller vattenstress i vegetationen. Negativa NDMI-värden kan associeras med områden utan vegetation eller områden med mycket låg fukthalt.

Vad är NDWI?

NDWI, eller Normalized Difference Water Index, är ett fjärranalysindex som används för att kvantifiera och bedöma vattenhalt eller vattenrelaterade egenskaper i vegetation eller landskap.

Den beräknas genom att analysera reflektansen från nära-infraröda och gröna ljusband från satellit- eller flygbilder. Den är särskilt användbar för att identifiera vattendrag, övervaka förändringar i vattentillgänglighet och bedöma vegetationens hälsa.

Genom att jämföra absorptionen och reflektionen av olika våglängder ger den värdefull information för tillämpningar som torkaövervakning, hydrologisk analys och ekosystemförvaltning.

Visualisering av NDMI för att bestämma normaliserat skillnadsvattenindex

Att visualisera NDMI innebär att man bearbetar satellit- eller flygbilder, beräknar NDMI-värdena och sedan visar resultaten som en färgkodad karta eller bild. Här är de allmänna stegen för att visualisera NDMI:

• Skaffa satellit- eller flygbilder: Skaffa multispektrala bilder från en satellit- eller flygplattform, såsom Landsat, Sentinel eller MODIS. Se till att bilderna inkluderar de nödvändiga banden: nära-infrarött (NIR) och kortvågigt infrarött (SWIR).
• Förbearbeta bilderna: Beroende på datakällan kan du behöva förbehandla bilden för att korrigera för atmosfäriska, geometriska och radiometriska distorsioner. Konvertera de digitala siffrorna (DN) i bilden till spektrala reflektansvärden.
• Beräkna NDMI: För varje pixel i bilden, använd NIR- och SWIR-reflektansvärdena för att beräkna NDMI med formeln: NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR).
• Färgmappning: Tilldela en färgpalett till NDMI-värdena. Vanligtvis används en kontinuerlig färgskala, från en färg (t.ex. röd) för låga NDMI-värden (vilket indikerar låg fukthalt) till en annan färg (t.ex. grön) för höga NDMI-värden (vilket indikerar hög fukthalt). Du kan använda programvara som QGIS, ArcGIS eller programmeringsbibliotek som Pythons Rasterio och Matplotlib för att skapa en färgkarta.
• Visualisera NDMI-kartan: Visa NDMI-kartan eller bilden med hjälp av GIS-programvara, ett programmeringsbibliotek eller en onlineplattform. Detta gör att du kan analysera den rumsliga fördelningen av vegetationens fukthalt och identifiera områden med vattenstress eller hög fuktighet.
• Tolkning och analys: Använd NDWI-visualiseringen för att bedöma vegetationens hälsa, övervaka torka eller utvärdera brandrisk. Du kan också jämföra normaliserade differensvattenindexkartor från olika tidsperioder för att analysera förändringar i vegetationens fukthalt över tid.

Kom ihåg att olika programvaruverktyg eller programmeringsbibliotek kan ha något olika arbetsflöden, men den övergripande processen kommer att vara likartad. Dessutom kan du lägga över andra datalager, såsom markanvändning, höjd eller administrativa gränser, för att förbättra din analys och bättre förstå sambanden mellan vegetationens fukthalt och andra faktorer.