Нормалізований індекс різниці вологості

Кількість індекси рослинності, що підтримуються GeoPard постійно зростає. Команда GeoPard представляє індекс нормалізованої різниці вологості (NDMI). Індекс визначає вміст води в рослинності та індекс нормалізованої різниці вологості (NDWI). Він корисний для пошуку місць з існуючими водний стрес у рослин.

Нижчі значення NDMI позначають місця, де рослини відчувають стрес через недостатню вологість.
З іншого боку, нижчі нормалізовані значення індексу різниці водних ресурсів після піку вегетації підкреслюють плями, які стають готовий до збору врожаю перший.

Різниця у відносному вмісті води у рослинності між двома супутниковими знімками (у цьому випадку сузір'я Sentinel-2)

На наступних знімках екрана ви можете знайти зони NDMI, згенеровані на основі супутникових знімків від 19 червня (пік рослинності) та 6 липня, а також карту рівнянь, що відображає різницю NDMI.

NDMI розрахований на основі зображення Planet / Sentinel-2 / Landsat

Що таке індекс вологості?

Це міра або розрахунок, що використовується для оцінки вмісту або доступності вологи в певній місцевості чи регіоні. Зазвичай він визначається на основі різних факторів навколишнього середовища, таких як опади, випаровування, властивості ґрунту та рослинний покрив.

Він дає відносну оцінку вологості або сухості ділянки, допомагаючи виявити потенційний водний стрес або умови посухи.

Це цінний інструмент для моніторингу та управління водними ресурсами, сільськогосподарського планування та розуміння екологічних умов певного регіону.

Що таке нормалізований індекс різниці вологості?

Нормалізований індекс різниці вологості (NDMI) – це індекс рослинності, отриманий з даних дистанційного зондування для оцінки та моніторингу вмісту вологи в рослинності. Як і інші індекси рослинності, він обчислюється за допомогою значень спектрального відбиття, отриманих із супутникових або аерофотознімків.

Це особливо корисно для моніторингу водного стресу рослин, оцінки умов посухи, оцінки ризику пожеж та вивчення впливу зміни клімату на рослинність.

Він розраховується з використанням ближнього інфрачервоного (NIR) та короткохвильового інфрачервоного (SWIR) діапазонів, які чутливі до вмісту вологи в рослинності. Формула для NDMI така:

НДМІ = (Близький інфрачервоний діапазон – коротке інфрачервоне діапазон) / (Близький інфрачервоний діапазон + коротке інфрачервоне діапазон)

Значення NDWI зазвичай коливаються від -1 до 1, причому вищі значення вказують на вищий вміст вологи в рослинності, а нижчі значення – на нижчий вміст вологи або водний стрес у рослинності. Негативні значення NDMI можуть бути пов'язані з нерослими ділянками або ділянками з дуже низьким вмістом вологи.

Що таке NDWI?

NDWI, або Нормалізований різницевий індекс води, – це індекс дистанційного зондування, який використовується для кількісної оцінки вмісту води або пов'язаних з водою характеристик у рослинності чи ландшафтах.

Він розраховується шляхом аналізу відбиття ближнього інфрачервоного та зеленого світлових смуг зі супутникових або аерофотознімків. Він особливо корисний для ідентифікації водойм, моніторингу змін у доступності води та оцінки стану рослинності.

Порівнюючи поглинання та відбиття різних довжин хвиль, це надає цінну інформацію для таких застосувань, як моніторинг посухи, гідрологічний аналіз та управління екосистемами.

Візуалізація NDMI для визначення нормалізованого різницевого водного індексу

Візуалізація NDMI включає обробку супутникових або аерофотознімків, обчислення значень NDMI, а потім відображення результатів у вигляді кольорової карти або зображення. Ось загальні кроки для візуалізації NDMI:

• Отримання супутникових або аерофотознімків: Отримайте мультиспектральні зображення із супутника або аероплатформи, такої як Landsat, Sentinel або MODIS. Переконайтеся, що зображення містять необхідні діапазони: ближній інфрачервоний (NIR) та короткохвильовий інфрачервоний (SWIR).
• Попередня обробка зображень: Залежно від джерела даних, вам може знадобитися попередня обробка зображень для корекції атмосферних, геометричних та радіометричних спотворень. Перетворіть цифрові числа (DN) на зображенні на значення спектрального коефіцієнта відбиття.
• Розрахуйте NDMI: Для кожного пікселя на зображенні використовуйте значення коефіцієнта відбиття в ближньому інфрачервоному (NIR) та короткохвильовому (SWIR) діапазонах, щоб обчислити NDMI за формулою: NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR).
• Кольорове відображення: Призначте колірну палітру значенням NDMI. Зазвичай використовується безперервна кольорова шкала, що починається від одного кольору (наприклад, червоного) для низьких значень NDMI (що вказує на низький вміст вологи) до іншого кольору (наприклад, зеленого) для високих значень NDMI (що вказує на високий вміст вологи). Ви можете використовувати таке програмне забезпечення, як QGIS, ArcGIS, або бібліотеки програмування, такі як Rasterio та Matplotlib на Python, для створення кольорової карти.
• Візуалізуйте карту NDMI: Відобразіть карту або зображення NDMI за допомогою програмного забезпечення ГІС, бібліотеки програмування або онлайн-платформи. Це дозволить вам проаналізувати просторовий розподіл вмісту вологи в рослинності та визначити зони дефіциту води або високого рівня вологості.
• Інтерпретація та аналіз: Використовуйте візуалізацію NDWI для оцінки стану рослинності, моніторингу умов посухи або оцінки ризику пожеж. Ви також можете порівнювати карти нормалізованих різниць водного індексу з різних періодів часу, щоб аналізувати зміни вмісту вологи в рослинності з часом.

Пам’ятайте, що різні програмні засоби або бібліотеки програмування можуть мати дещо різні робочі процеси, але загальний процес буде схожим. Крім того, ви можете накладати інші шари даних, такі як землекористування, висоту або адміністративні межі, щоб покращити свій аналіз та краще зрозуміти взаємозв’язки між вмістом вологи в рослинності та іншими факторами.