راهنمای شاخص های تجزیه و تحلیل ماهواره ای پوشش گیاهی مزرعه

شاخص سطح برگ (LAI)

شاخص LAI برای تجزیه و تحلیل سطح شاخ و برگ طراحی شده است و مقدار برگ ها را در یک منطقه خاص تخمین می زند. شاخص سطح برگ یک اندازه گیری بدون واحد است که به عنوان نسبت سطح شاخ و برگ یک طرفه (روشن) به سطح خاکی که می تواند پوشش دهد محاسبه می شود.

این شاخص پوشش گیاهی برای نظارت بر سلامت محصول و جنگل، محیط زیست و شرایط آب و هوایی مهم است. LAI برای یک گیاه منفرد، محصول(های) در مزرعه یا کل منطقه قابل مقیاس است.

اگر LAI = 3 باشد، برگها می توانند سطح را سه برابر بپوشانند. مقدار LAI در 0-3.5 بالا در نظر گرفته می شود. با این حال، مقادیر آن با ابرها و اشیاء روشن که باید برای دقت داده ها پوشانده شوند، اشباع می شود.

محتوای آبی گیاه (NDWI)

NDWI در ابتدا برای ترسیم بدنه‌های آب آزاد و ارزیابی کدورت آن‌ها، کاهش بازتاب پوشش گیاهی خاک و زمین ایجاد شد. NDWI با ترکیب باند سبز نزدیک به مادون قرمز و مرئی بازیابی می شود.

شاخص NDWI اغلب با NDMI (شاخص تفاوت نرمال شده رطوبت) اشتباه گرفته می شود. NDWI از کانال های SWIR (مادون قرمز موج کوتاه) و NIR استفاده می کند. بازتاب NIR امکان تجزیه و تحلیل محتوای ماده خشک در شاخ و برگ گیاهی و ساختار داخلی برگ را فراهم می کند، در حالی که بازتاب SWIR تغییرات در محتوای آب گیاه و ساختار مزوفیل را نشان می دهد. وقتی با هم ترکیب شوند، نوارهای NIR و SWIR ایده بهتری از محتوای آب گیاه به دست می دهند زیرا آب در ساختار برگ داخلی بر بازتاب طیفی در SWIR تأثیر می گذارد.

شناسایی زمین های کشاورزی سیل زده؛ تخصیص سیل در میدان؛ شناسایی زمین های کشاورزی آبی; تخصیص تالاب ها از موارد استفاده از این شاخص است. NDWI بیشتر برای ارزیابی موارد زیر استفاده می شود:

• مدیریت آب و کشاورزی
• پایش خشکسالی و نقشه برداری
• اندازه گیری تنش آبی محصول
• برای تشخیص وقایع سیل
• بررسی منابع آب طبیعی و تالاب
• برخی از مطالعات از NDWI برای تشخیص استخر استفاده می کنند.
• نظارت بر کشاورزی برای مدیریت آبیاری و مرتع
• پایش جنگل برای ارزیابی خطر آتش سوزی

محدودیت های شاخص NDWI
تنش به سایبان‌های کاشت می‌تواند ناشی از اثراتی غیر از خشکسالی باشد و تشخیص آنها فقط با استفاده از NDWI دشوار است. دوره ثبت داده های ماهواره ای کوتاه است و مطالعات آب و هوایی دشوار است. خشکسالی و تنش آبی تنها عواملی نیستند که می توانند باعث کاهش مقادیر/ناهنجاری های NDWI شوند. تغییر در پوشش زمین یا آفات و بیماری ها نیز می تواند مسئول چنین تغییرات سیگنال باشد. بنابراین این شاخص باید به طور مشترک با سایر شاخص هایی که اطلاعاتی در مورد کمبود بارندگی/رطوبت خاک ارائه می دهند استفاده شود تا مشخص شود که آیا تغییر در واکنش پوشش گیاهی (سیگنال) با یک رویداد خشکسالی مرتبط است یا خیر.

شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده خاک (SAVI)

شاخص SAVI برای محاسبه روشنایی خاک هنگام ارزیابی پوشش گیاهی استفاده می شود. می توان از آن در نظارت کشاورزی برای ارزیابی پوشش گیاهی و سلامت در مناطق با روشنایی خاک متفاوت استفاده کرد و به تمایز بین خاک لخت و پوشش گیاهی کمک کرد. خالق آن برای تصحیح اثرات نویز خاک (رنگ خاک، رطوبت خاک، تغییرپذیری خاک در مناطق مختلف و غیره)، که بر نتایج تأثیر می گذارد، یک عامل تنظیم خاک به معادله NDVI اضافه کرد.

شاخص SAVI برای تجزیه و تحلیل محصولات جوان برای مناطق خشک با پوشش گیاهی کم (کمتر از 15٪ از کل سطح) و سطوح در معرض خاک استفاده می شود.