شاخص NDWI یکی از ابزارهای سنجش از دور است که برای شناسایی و پایش محتوای آب در پوشش گیاهی و مناطق آبی استفاده می‌شود. این شاخص به تغییرات رطوبت حساس بوده و در مطالعات زیست‌محیطی، کشاورزی و مدیریت منابع آبی کاربرد گسترده‌ای دارد. NDWI اطلاعات مفیدی درباره وضعیت سلامت پوشش گیاهی و منابع آبی ارائه می‌دهد.
Green: باند سبز با طول موج 0.52:0.60 µm (520 نانومتر تا 600 نانومتر)
NIR: باند مادون قرمز نزدیک با طول موج 0.78:0.90 µm (780 نانومتر تا 900 نانومتر)
اختصار: NDWI
معادل کامل: Normalized Difference Vegetation Index
معادل فارسی: شاخص نرمال شده آب
کاربرد اصلی: شناسایی پهنه آبی و محتوای آب مایع در پوشش گیاهی
NDWI به‌طور دقیق برای شناسایی و پایش دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و تالاب‌ها استفاده می‌شود و در پایش تغییرات سطح آب بسیار کاربردی است.
این شاخص حساسیت بالایی به تغییرات محتوای آب در پوشش گیاهی دارد و در ارزیابی سلامت و تنش‌های آبی در گیاهان مؤثر است.
NDWI می‌تواند برای تحلیل تأثیر تغییرات اقلیمی بر منابع آبی و اکوسیستم‌های مرتبط استفاده شود.
این شاخص نسبت به NDVI تأثیر کمتری از شرایط اتمسفری می‌گیرد و می‌تواند تحلیل دقیق‌تری از مناطق مورد مطالعه ارائه دهد.
در کشاورزی برای بررسی نیاز آبی گیاهان و برنامه‌ریزی مدیریت منابع آبی استفاده می‌شود.
NDWI برای تشخیص کاهش رطوبت در مناطق مختلف، به‌ویژه در دوره‌های خشکسالی، ابزار مهمی است.
در مدیریت منابع آبی، به‌ویژه در مناطق شهری و کشاورزی، برای تحلیل تغییرات آب‌های سطحی و زیرزمینی به کار می‌رود.
مقادیر NDWI معمولاً بین -1 تا +1 قرار دارند.
مقادیر مثبت نزدیک به 1 نشان‌دهنده وجود آب یا رطوبت زیاد است، مانند تالاب‌ها، دریاچه‌ها، یا گیاهان بسیار مرطوب.
مقادیر بین 0 تا 0.3 بیانگر خاک‌های مرطوب یا گیاهان با رطوبت متوسط است.
مقادیر منفی نزدیک به -1 نشان‌دهنده مناطق خشک، خاک، یا مناطق بدون آب مانند مناطق شهری و صخره‌ای است.
میانگین NDWI در یک منطقه می‌تواند نشان‌دهنده وضعیت کلی منابع آبی یا رطوبت خاک باشد.
انحراف معیار NDWI بیانگر تنوع منابع آبی یا تغییرات رطوبت در منطقه است. مناطق با انحراف معیار بالا ممکن است دارای ترکیبی از منابع آبی، خاک‌های مرطوب و مناطق خشک باشند.
افزایش NDWI در طول زمان می‌تواند نشان‌دهنده افزایش منابع آبی، بارش بیشتر، یا بهبود شرایط آبی باشد.
کاهش NDWI ممکن است ناشی از خشکسالی، تغییرات اقلیمی، یا تخریب منابع آبی به دلیل فعالیت‌های انسانی باشد.
پایش تغییرات NDWI در زمان می‌تواند برای مدیریت منابع آبی و برنامه‌ریزی کشاورزی بسیار مفید باشد.
مقادیر NDWI کمتر از 0 نشان‌دهنده مناطق خشک یا بدون منابع آبی است که ممکن است نیازمند مدیریت منابع آب یا بازسازی باشند.
مقادیر NDWI بالاتر از 0.5 معمولاً نشان‌دهنده منابع آبی سالم و مناطق مرطوب هستند که به حفاظت و پایش نیاز دارند.
ترکیب NDWI با NDVI یا EVI می‌تواند اطلاعات بهتری درباره تعامل پوشش گیاهی و رطوبت خاک ارائه دهد.
استفاده از داده‌های بارش و دما همراه با NDWI به شناسایی دلایل تغییرات منابع آبی کمک می‌کند.
مقایسه NDWI با شاخص‌های هیدرولوژیکی دیگر مانند MNDWI می‌تواند دقت تحلیل‌ها را افزایش دهد.
رسم هیستوگرام NDWI می‌تواند توزیع منابع آبی و خاک‌های مرطوب را در منطقه نشان دهد.
این تحلیل به شناسایی مناطق با رطوبت زیاد یا کم کمک می‌کند و برای دسته‌بندی مناطق مناسب است.
پایش تغییرات NDWI در مناطق مختلف می‌تواند به شناسایی مناطق دچار خشکسالی یا مناطق در حال بهبود کمک کند.
مقایسه روند NDWI در شرایط اقلیمی مختلف، اثرات تغییرات اقلیمی یا فعالیت‌های انسانی را روی منابع آبی مشخص می‌کند.
تحلیل‌های منطقه‌ای NDWI می‌تواند به بهبود مدیریت منابع آبی و برنامه‌ریزی برای کاهش خشکسالی کمک کند.
| نام سنجنده | باند NIR | باند Green | باندهای متناظر در فرمول |
|---|---|---|---|
| Sentinel2 | B8 | B3 | NDWI = (B03 - B08) / (B03 + B08) |
| Landsat 8 & 9 | B5 | B3 | NDWI = (B03 - B05) / (B03 + B05) |
| Landsat 7 | B4 | B2 | NDWI =(B02 - B04) / (B02 + B04) |
| Landsat 5 | B4 | B2 | NDWI = (B02 - B04) / (B02 + B04) |
| Landsat 1-5 MSS | B04 | B01 | NDWI = (B01 - B04) / (B01 + B04) |
| MODIS | B02 | B04 | NDWI = (B04 - B02) / (B04 + B02) |
Gao BC. NDWI—A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space. Remote sensing of environment. 1996 Dec 1;58(3):257-66.