شاخص NDVI ، شاخص نرمال شده گیاهی
شاخص NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) یا شاخص نرمالشده گیاهی، برای ارزیابی پوشش گیاهی و سلامت گیاهان استفاده میشود. این شاخص از تفاوت شدت بازتابش نور در باندهای قرمز و نزدیک به مادون قرمز برای محاسبه استفاده میکند. مقادیر مثبت NDVI نشاندهنده پوشش گیاهی سالم هستند، در حالی که مقادیر نزدیک به صفر یا منفی به معنای کمبود یا عدم وجود پوشش گیاهی است. NDVI در کشاورزی و مدیریت منابع طبیعی کاربرد فراوانی دارد.
معرفی شاخص
بررسی در یک نگاه
فرمول شاخص
مشاهده فرمول شاخص
کاربرد شاخص
ارایه کاربردهای آن
تحلیل عددی
درک بهتر شاخص
ویژگی های کلی شاخص
ویژگی های شاخص NDVI ، شاخص نرمال شده گیاهی
اختصار: NDVI
معادل کامل: Normalized Difference Vegetation Index
معادل فارسی: شاخص نرمال شده گیاهی
کاربرد اصلی: سلامت گیاهی , تحلیل وضعیت زمین و کشاورزی
NIR: باند مادون قرمز با طول موج 0.7 تا 1.1 میکرومتر
RED: باند قرمز با طول موج 0.6 تا 0.7 میکرومتر
کاربرد های شاخص NDVI ، شاخص نرمال شده گیاهی
1-پایش پوشش گیاهی
ارزیابی سلامت و تراکم پوشش گیاهی
شناسایی تغییرات پوشش گیاهی در طول زمان
2-مطالعه کشاورزی
نظارت بر رشد محصولات کشاورزی
شبیهسازی عملکرد محصولات و ارزیابی بازدهی کشاورزی
3-مدیریت منابع طبیعی
ارزیابی وضعیت جنگلها و پوشش گیاهی طبیعی
مدیریت زمینهای کشاورزی و مراتع
4-پایش محیط زیست و تغییرات اقلیمی
نظارت بر تأثیرات تغییرات اقلیمی بر پوشش گیاهی
شبیهسازی اثرات تغییرات اقلیمی بر پوشش گیاهی و اکوسیستمها
5-پایش بلایای طبیعی
ارزیابی آسیبهای ناشی از آتشسوزیها، سیلابها و خشکسالیها
پیشبینی تغییرات پوشش گیاهی بهدلیل بلایای طبیعی
6-مطالعه بیابانزایی
شناسایی مناطق در معرض بیابانزایی و تخریب پوشش گیاهی
ارزیابی تغییرات کاربری زمین در مناطق خشک و بیابانی
7-پایش مناطق حفاظتشده و اکوسیستمهای طبیعی
ارزیابی وضعیت پارکهای ملی و مناطق حفاظتشده
نظارت بر حفظ تنوع زیستی و حفاظت از اکوسیستمهای طبیعی
8-پایش زمینهای شهری و توسعه شهری
شناسایی تغییرات در مناطق شهری و افزایش تراکم جمعیت
ارزیابی تغییرات در کاربری زمین بهدلیل توسعه شهری
9-پایش جنگلها و مدیریت جنگل
نظارت بر تغییرات پوشش جنگلی و مدیریت منابع جنگلی
ارزیابی اثرات تغییرات محیطی یا فعالیتهای انسانی بر جنگلها.
تحلیل عددی شاخص NDVI ، شاخص نرمال شده گیاهی
1. محدوده مقادیر NDVI
• مقدار NDVI معمولاً بین -1 تا +1 است.
• مقادیر مثبت بالاتر از 0.6 نشاندهنده پوشش گیاهی سالم و متراکم است.
• مقادیر بین 0.2 و 0.6 به پوشش گیاهی کمتراکم یا متوسط مرتبط است.
• مقادیر کمتر از 0.2 یا نزدیک به صفر نشاندهنده خاک برهنه یا پوشش گیاهی کم است.
• مقادیر منفی نشاندهنده مناطق غیر گیاهی مانند آب، یخ یا سازههای انسانی است.
2. تحلیل پراکندگی عددی
• میانگین مقادیر NDVI در یک منطقه، سلامت کلی پوشش گیاهی را نشان میدهد.
• انحراف معیار مقادیر NDVI میتواند نشاندهنده تنوع پوشش گیاهی در منطقه باشد.
3. مقایسه مقادیر NDVI در زمان
• تغییرات عددی NDVI در بازههای زمانی مختلف میتواند نشاندهنده رشد یا تخریب پوشش گیاهی باشد.
• کاهش مقادیر NDVI معمولاً به دلیل خشکسالی، آتشسوزی یا فعالیتهای انسانی است.
• افزایش NDVI اغلب به فصل رشد گیاهان یا اقدامات حفاظتی و کشاورزی مرتبط است.
4. تحلیل مقادیر بحرانی
• شناسایی مقادیر بحرانی NDVI (مثلاً کمتر از 0.1) برای پیشبینی بیابانزایی یا فرسایش خاک مهم است.
• مقادیر NDVI نزدیک به 1 در مناطق خاص ممکن است به تراکم بالای پوشش گیاهی یا شرایط مرطوب اشاره داشته باشد.
5. شاخصهای مکمل عددی
• ترکیب NDVI با دادههای دمای سطح زمین یا بارش برای تفسیر بهتر تغییرات عددی و دلایل آن استفاده میشود.
• مقایسه NDVI با شاخصهای دیگر مانند EVI یا SAVI برای بهبود دقت تحلیل.
6. استفاده از هیستوگرام NDVI
• رسم هیستوگرام مقادیر NDVI برای نمایش توزیع عددی مقادیر در یک منطقه.
• شناسایی طبقات مختلف پوشش زمین بر اساس محدودههای عددی NDVI.
7. روندهای عددی منطقهای
• محاسبه تغییرات میانگین NDVI در مناطق مختلف برای شناسایی نقاط بحرانی یا مناطق در حال بهبود.
• تحلیل عددی مقایسهای بین مناطق با شرایط اقلیمی مختلف برای ارزیابی تأثیر محیط زیست.
| نام ماهواره / سنجنده | باند قرمز (Red) | باند مادون قرمز (NIR) |
|---|---|---|
| Landsat 8 & 9 (OLI) | Band 4 | Band 5 |
| Sentinel-2 (MSI) | Band 4 | Band 8 |
| Landsat 4, 5 & 7 (TM/ETM+) | Band 3 | Band 4 |
| ASTER (Terra) | Band 2 | Band 3N |
| Landsat 1, 2 & 3 (MSS) | Band 5 / 6 | Band 7 |
| NOAA (AVHRR) | Band 1 | Band 2 |
| MODIS (Terra/Aqua) | Band 1 | Band 2 |
Rouse, J., R. Haas, J. Schell, and D. Deering. Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with ERTS. Third ERTS Symposium, NASA (1973): 309-317.
