Normaliserad skillnad vegetationsindex

Det globala NDVI under 12 månader 1998. Du kan skapa egna animationer på http://earthobservatory.nasa.gov/Observatory/Datasets/ndvi.fasir.html .

NDVI är en akronym och står för " N ormalized D ifference V egetation I ndex" (även Normalised Density Vegetation Index), på tyska: "normaliserat differentierat vegetationsindex". Det är det mest använda vegetationsindexet och beräknas på basis av fjärranalysdata .

bakgrund

Exempel på NDVI av Landsat 8 för stadsområdet Ponta Grossa , södra Brasilien

Indexet baseras på det faktum att hälsosam vegetation reflekterar relativt liten strålning i det röda området av det synliga spektralområdet ( våglängd från cirka 600 till 700  nm ) och en relativt stor mängd i det efterföljande nära infraröda området (våglängd från cirka 700 till 1300 nm). Reflektionen i det nära infraröda området beror på bladens cellstruktur och bestäms huvudsakligen av mesofyllcellerna . Ju mer vital (grön) växten är, desto större ökar graden av reflektion i detta spektralområde. Andra ytmaterial, såsom jord, sten eller till och med död vegetation, visar ingen sådan karakteristisk skillnad i graden av reflektion av de två områdena. Detta faktum kan tjäna till att å ena sidan skilja vegetationstäckt från vegetationsfria områden. En slutsats om fotosyntetisk aktivitet (vitalitet) är möjlig till en viss grad, eftersom sjuka växter har mindre grön bladmassa och därmed leder till en lägre NDVI, men NDVI kan inte skilja mellan sjuk vegetation och lägre vegetationstäckning. En lägre NDVI i ett skogsområde kan föreslå både sjuka växter och en lägre vegetation . Eftersom NDVI inte ökar längre från en viss mängd grön bladyta (se Leaf Area Index (LAI) ), men biomassan kan fortsätta öka, för kraftigt bevuxna områden som t.ex. B. utvecklade de ekvatoriella regnskogsindexen, som är mer känsliga (se EVI - Enhanced Vegetation Index ).

I många studier beräknas NDVI utifrån data från AVHRR- sensorn för NOAA- satelliterna, eftersom det är här den längsta tidsserien av uppmätta data är tillgänglig. För detta används data från kanal 1 (580 till 680 nm) och kanal 2 (725 till 1100 nm) för sensorn. Det är också möjligt att använda andra datakällor, till exempel Landsat- data (kanal 3 och 4 i TM / ETM + ) eller ASTER- data. Detta är till exempel nödvändigt när en bättre geometrisk upplösning krävs. Globala datamängder kan beställas och laddas ner gratis från EOS Data Gateway Center (NASA). Upplösningen här är 250 m, 500 m eller 1000 m per pixel, medan intervallängden är 16 dagliga medelvärden (för att generera molnfria bilder) eller månatliga medelvärden. Dessa data mäts med MODIS- instrumentet från Earth Observing System (EOS).

beräkning

NDVI beräknas från reflektionsvärdena i det nära infraröda området och det röda synliga området (rött, cirka 620 till 700 nm) för ljusspektret:

${\ displaystyle \ mathrm {NDVI} = {\ frac {\ mathrm {NIR} - \ mathrm {red}} {\ mathrm {NIR} + \ mathrm {red}}}}$

Vid starka atmosfärstörningar (tätt molntäcke) används ibland en approximationsformel:

${\ displaystyle \ mathrm {NDVI} = {\ frac {\ mathrm {MIR} - \ mathrm {NIR}} {\ mathrm {MIR} + \ mathrm {NIR}}}}$

På så sätt flyttas båda kanalerna med ett spektralområde: det nära infraröda till det mellersta infrarödet (ca 1300 till 3000 nm) och det röda området till det nära infraröda.

Normaliseringen resulterar i ett värdeintervall mellan −1 och +1. Negativa värden indikerar vattenkroppar. Ett värde mellan 0 och 0,2 motsvarar nästan vegetationsfria områden, medan ett värde nära 1 indikerar ett högt vegetationsskydd med gröna växter.

Ytterligare index

• Familjen ' SAVI ' ( markjusterade vegetationsindex )

litteratur

• Kerstin Viering (2014): Droner i naturvård: spejdare ovanför trädtopparna . Spectrum of Science 6 juni 2014