شاخص NDSI (شاخص نرمال‌شده تفاضلی برف) ابزاری مؤثر برای شناسایی و نقشه‌برداری از پوشش برف است. این شاخص از بازتاب بالای برف در طول موج سبز و بازتاب پایین آن در طیف مادون قرمز کوتاه (SWIR) استفاده می‌کند. NDSI برای نظارت بر پوشش برف فصلی، مدیریت منابع آبی و ارزیابی تغییرات اقلیمی بسیار مفید است و اغلب با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای مانند Landsat و MODIS محاسبه می‌شود.
Green : باند سبز با طول موج 0.53–0.59 µm (530 نانومتر تا 590 نانومتر).
SWIR : باند مادون قرمز کوتاه با طول موج 1.57–1.65 µm (1570 نانومتر تا 1650 نانومتر).
اختصار: NDSI
معادل کامل: Normalized Difference Snow Index
معادل فارسی: شاخص نرمال شده برف
کاربرد اصلی: شناسایی پوشش برف
به‌عنوان شاخص اصلی برای شناسایی و نقشه‌برداری مناطق پوشیده از برف، با استفاده از تمایز بازتاب نور در باندهای سبز و مادون قرمز کوتاه.
اندازه‌گیری مساحت برف: محاسبه مساحت مناطق برف‌پوش برای مطالعات تغییرات اقلیمی و هیدرولوژی.
کمک به جداسازی برف از ابرها با توجه به بازتاب کم SWIR در برف.
بررسی تغییرات فصلی برف: تحلیل الگوهای فصلی ذوب و تشکیل برف در مناطق مختلف.
استفاده در پیش‌بینی میزان ذوب برف و ارزیابی منابع آبی موجود در مناطق کوهستانی.
پایش مخاطرات طبیعی: شناسایی مناطقی با خطر بالای جاری‌شدن سیلاب به دلیل ذوب سریع برف.
مقادیر مثبت (0.4 تا 1): نشان‌دهنده مناطق پوشیده از برف یا یخ است.
مقادیر نزدیک به 0 یا منفی: مربوط به سایر سطوح مانند خاک، پوشش گیاهی، و مناطق بدون برف یا یخ است.
میانگین NDSI: میانگین این شاخص در یک منطقه می‌تواند نشان‌دهنده میزان کلی پوشش برف باشد.
انحراف معیار: بالا بودن انحراف معیار بیانگر تغییرات زیاد در پوشش برف در منطقه است، درحالی‌که انحراف کم نشان‌دهنده توزیع یکنواخت برف است.
افزایش مقادیر NDSI: نشان‌دهنده تشکیل یا گسترش برف در فصل زمستان است.
کاهش مقادیر NDSI: معمولاً به دلیل ذوب برف در بهار یا تابستان رخ می‌دهد.
تغییرات NDSI می‌تواند اطلاعات مهمی درباره تأثیرات تغییرات اقلیمی، کاهش دائمی یخچال‌های طبیعی، یا افزایش بارش‌های برفی ارائه دهد.
ترکیب NDSI با شاخص‌های دیگر مانند NDVI (برای بررسی پوشش گیاهی) یا LST (برای دمای سطح زمین) به تحلیل دقیق‌تر تأثیرات برف و یخ بر اکوسیستم کمک می‌کند.
| نام سنجنده | باند Green | باند SWIR | باندهای متناظر در فرمول |
|---|---|---|---|
| Aster | B1 | B4 | NDSI = (B1-B4)/(B1+B4) |
| Sentinel2 | B3 | B11 | NDSI = (B3-B11)/(B3+B11) |
| Landsat 8 & 9 | B3 | B6 | NDSI = (B3-B6)/(B3+B6) |
| Landsat 7 | B2 | B5 | NDSI = (B2-B5)/(B2+B5) |
| Landsat 5 | B2 | B5 | NDSI = (B2-B5)/(B2+B5) |
| MODIS | B4 | B6 | NDSI = (B4-B6)/(B4+B6) |
Riggs, G., D. Hall, and V. Salomonson. “A Snow Index for the Landsat Thematic Mapper and Moderate Resolution Imaging Spectrometer.” Geoscience and Remote Sensing Symposium, IGARSS ’94, Volume 4: Surface and Atmospheric Remote Sensing: Technologies, Data Analysis, and Interpretation (1994), pp. 1942-1944.