مؤشر الفرق المعياري للغطاء النباتي NDVI

Normalized Difference Vegetation Index

رابط تنزيل صورتي الموجتين B4 & B5 من صورة لاندسات

ويسمى أيضا "فهرس الاختلاف الطبيعي للغطاء النباتي"

غالبًا ما يُستخدم NDVI في جميع أنحاء العالم لرصد الجفاف والتنبؤ بالإنتاج الزراعي والمساعدة في التنبؤ بمناطق الحرائق وخرائط التصحر. تستخدم تطبيقات الزراعة ، مثل مراقبة المحاصيل المؤشر NDVI لتسهيل استكشاف المحاصيل وتحديد مقنن استخدام الأسمدة والري ، من بين أنشطة المعالجة الميدانية الأخرى، يُستخدم NDVI في مراحل نمو النبات لرصد الغطاء النباتي لأنه يأخذ في الاعتبار ظروف الإضاءة ، وانحدار السطح، والعوامل الخارجية الأخرى.

يتم حساب NDVI وفقًا للصيغة:

 

NIR : انعكاس طيف الأشعة القريبة من تحت الحمراء

RED : نطاق انعكاس طيف الأشعة الحمراء

 تعرَّفْ على بيان موجات القمر لاندسات 8

وفقًا لهذه الصيغة ، فإن كثافة الغطاء النباتي (NDVI) عند نقطة معينة من الصورة تساوي الفرق بين شدة الضوء المنعكس في نطاق الطيف الأحمر والأشعة القريبة من تحت الحمراء, مقسومًا على مجموعهما.

 يُعرِّفُ هذا الفهرس القيم الواقعة من -1.0 إلى 1.0 ، ويمثل أساسًا الخَضار ، حيث تتشكل القيم السالبة بشكل أساسي من السحب والمياه والثلج ، وتتشكل القيم القريبة من الصفر بشكل أساسي من الصخور والتربة العارية. وتتوافق القيم الصغيرة جدًا (0.1 أو أقل) مع المساحات الفارغة من الصخور أو الرمال أو الثلج. تمثل القيم المتوسطة (من 0.2 إلى 0.3) الشجيرات والمروج ، بينما تشير القيم الكبيرة (من 0.6 إلى 0.8) إلى الغابات المعتدلة والاستوائية. (انظر الشكل التالي)

 مفتاح لون ورقة النبات وقراءة NDVI المقابلة.

 

تَستخدم مراقبةُ المحاصيل هذا المقياس بنجاح لتوضح للمزارعين حقولهم التي بها نباتات كثيفة أو معتدلة أو متفرقة في أي لحظة.

ببساطة ، NDVI هو مقياس لحالة صحة النبات بناءً على كيفية عكس النبات للضوء عند ترددات معينة (يتم امتصاص بعض الموجات وينعكس البعض الآخر).

يمتص الكلوروفيل (وهو مؤشر صحي) الضوء المرئي بقوة ، ويعكس التركيب الخلوي للأوراق بقوة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة NIR. عندما يصاب النبات بالجفاف ، والمرض، وما إلى ذلك ، تتدهور الطبقة الإسفنجية ، ويمتص النبات المزيد من ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة ، بدلاً من عكسه. وبالتالي ، فإن مراقبة كيفية تغير NIR مقارنة بالضوء الأحمر RED يوفر مؤشرًا دقيقًا لوجود الكلوروفيل ، الذي يرتبط بصحة النبات.

 مراقبة المحاصيل

تعد مراقبة المحاصيل أداة مثالية لتتبع صحة المحاصيل في الحقل بمساعدة مؤشر NDVI. كما يوضح الشكل التالي

صحي يعكس قدرا أكبر من القريبة من تحت الحمراء وأقل من الحمراء المرئية

صحي يعكس قدرا أقل من القريبة من تحت الحمراء وأكبر من الحمراء المرئية

يراقب مؤشر NDVI تغيرات المحاصيل طوال الموسم. يمكّنك هذا من الرجوع إلى تاريخ الإنتاجية لما يصل إلى 5 سنوات ماضية. كما يمكنك مراقبة دورات المحاصيل ومعدلات الغطاء النباتي الحالية. يتيح لك المؤشر أنواعًا مختلفة من البيانات ، بما في ذلك مؤشرات الغطاء النباتي ودرجة الحرارة ومعدل هطول الأمطار ومراحل النمو والطقس وغير ذلك. ميزة أخرى مهمة ، بناءً على حساب معدلات NDVI ، يتيح لك تقسيم المناطق لتحديد مناطق الإنتاجية العالية ، فضلاً عن اكتشاف نقاط الضعف التي تتطلب معاملة خاصة. تحتاج كل منطقة ، في كل مرحلة من مراحل النمو ، إلى كمية مختلفة من السماد والري (يتم تحديد الري أيضًا بناءً على معدلات هطول الأمطار) ، وكلاهما يمكن تعديلهما يدويًا في التطبيق بدرجة كبيرة من الدقة. ومع ذلك ، فإن الزراعة الدقيقة ، القائمة على مؤشر NDVI ، لا تنتهي عند هذا الحد, فتقوم إدارة مراقبة المحاصيل بتحديث الاستكشاف باستخدام NDVI للعثور على مناطق المشاكل في الحقول وإرسال الكشافة مباشرة إلى الموقع المحدد ، وبالتالي توفير الوقت والموارد. يتم إخطار المستخدمين أيضًا في كل مرة يتم فيها اكتشاف تغيير غير طبيعي في قيمة NDVI ، مما يسمح للمزارعين والتجار وشركات التأمين باتخاذ قرارات زراعية مستنيرة في الوقت المناسب.