venerdì 16 ottobre 2015

Breve descrizione del Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)


L'NDVI (Normalized Difference Vegetationi Index) è un indicatore numerico applicato nel campo del telerilevamento, il cui calcolo si basa sulla rifettanza nella banda del visibile e del vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico, ed è impiagato, prevalentemente, per monitorare qualitativamente e quantitativamente la biomassa vegetale di un territorio e la relativa attività fotosintetica.

L'NDVI è impiegato in un rilevante numero di applicazioni basate sullo studio remoto dei vegetali; ne sono esempi la stima della produzione delle colture, le potenzialità dei pascoli, le condizioni edafiche dei boschi e molti altri. Inoltre, tale indice è spesso direttamente correlato con altri parametri morfo-vegetazionali, come la copertura vegetale del terreno, l'attività fotosintetica delle piante, i corpi idrici superficiali, LAI (leaf area index), la produttività primaria e la quantità di biomassa.
Generalmente, la vegetazione in buone condizioni fitosanitarie assorbe la radiazione elettromagnetica principalmente nello spettro del visibile, mentre riflette gran parte della radiazione del vicino infrarosso. Vegetazione scarsa o in condizioni di stress riflette maggiorante la radiazione visibile e meno quella del vicino infrarosso. Il terreno nudo, d'altro canto, riflette moderatamente sia nel rosso che nell'infrarosso dello spettro elettromagnetico (Holme et al 1987).

Dato che conosciamo la risposta dei vegetali nello spettro elettromagnetico, possiamo derivare l'indice NDVI utilizzando le specifiche bande delle immagini satellitare multi-spettrali quali, appunto, quelle acquisite nel visibile e nel vicino infrarosso. Maggiore è la differenza tra la riflettanza del rosso e quella del vicino infrarosso, maggiore è la quantità di biomassa vegetale presuntivamente esistente in un determinato territorio.
L'algoritmo per il calcolo dell'NDVI, infatti, prevede di sottrarre il valore della riflettanza nel rosso a quella dell'infrarosso, e dividere il risultato per la somma della riflettanza del rosso e del vicino infrarosso: NDVI=(NIR-RED)/(NIR+RED).
Il dominio teorico dell'NDVI è compreso nell'intervallo tra -1 e 1, tuttavia in pratica i valori negativi estremi sono riconducibili alla presenza di acqua, i valori prossimi allo zero sono caratteristici di suolo nudo, mentre i valori maggiori di 0,6 evidenziano presenza di vegetazione densa.

Bibliografia
Rouse, J. W., R. H. Haas, J. A. Schell, and D. W. Deering (1973). Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS, Third ERTS Symposium, NASA SP-351 I, 309-317.

Tucker, C.J. (1979) 'Red and Photographic Infrared Linear Combinations for Monitoring Vegetation', Remote Sensing of Environment, 8(2),127-150.

Holme, A.McR., Burnside, D.G. and Mitchell, A.A. (1987). The development of a system for monitoring trend in range condition in the arid shrublands of Western Australia. Australian Rangeland Journal 9:14-20.

Kogan, F. N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research. 15, 91-100.

Roderick, M., R. C. G. Smith, and G. Ludwick. (1996). Calibrating long term AVHRRderived NDVI imagery. Remote Sensing of Environment 58: 1-12.




Nessun commento:

Posta un commento