Ndvi: Ανίχνευση μεταβολής βλάστησης με τη χρήση τηλεπισκόπησης και ΓΠΣ. Η περίπτωση της περιοχής Vellore
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος Τίτλος: "Ndvi: Vegetation change detection using remote sensing and GIS – A case study of Vellore District"
Συγγραφείς: Meera Gandhi.G, S.Parthiban, Thummalu, Christy. A
Πηγή: [1]
Αντικείμενο-στόχος εφαρμογής
Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει μια βελτιωμένη μέθοδο ανίχνευσης μεταβολών για την ανάλυση δορυφορικών εικόνων που βασίζεται στον δείκτη NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Περιοχή μελέτης αποτελεί η συνοικία Vellore, στην Tamil Nadu. Ο δείκτης NDVI αφορά στην τεχνική επεξεργασίας πολυφασματικών τηλεπισκοπικών δεδομένων για την έυρεση του δείκτη βλάστησης, την ταξινόμηση της κάλυψης γης σε βλάστηση, υδάτινες μάζες, ανοιχτούς χώρους, θαμνώδεις εκτάσεις, λοφώδεις περιοχές, γεωργική έκταση, πυκνό δάσος, αραιό δάσος, με διάφορους συνδυασμούς των καναλιών των δεδομένων. Οι φυσικοί πόροι μπορούν να ερμηνευτούν εύκολα με τον υπολογισμό του δείκτη NDVI για την ταξινόμηση των χρήσεων γης.
Δεδομένα
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν εικόνες Landsat TM και Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) για το 2001 και το 2006.
Μεθοδολογία
Η τεχνική του NDVI χρησιμοποιείται για την εξαγωγή των διαφόρων χαρακτηριστικών που παρουσιάζονται στην δορυφορική, με 3 κανάλια εικόνα της περιοχής Vellore. Η βλάστηση είναι ένας από τους πιο σημαντικούς βιοφυσικούς δείκτες για τη διάβρωση του εδάφους, η οποία μπορεί να εκτιμηθεί με τη χρήση των δεικτών βλάστησης στις δορυφορικές εικόνες. Οι δείκτες βλάστησης βοηθούν στην κατανομή της βλάστησης και του εδάφους με βάση τα χαρακτηριστικά πρότυπα ανάκλασης της πράσινης βλάστησης. Ο δείκτης NDVI είναι ένας απλός αριθμητικός δείκτης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση των τηλεπισκοπικών μετρήσεων και να εκτιμήσει κατά πόσο η περιοχή μελέτης καλύπτεται από βλάστηση ή όχι. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις παρακάτω εξισώσεις:
Πολύ χαμηλές τιμές του NDVI (<=0,1) αντιστοιχούν σε άγονες περιοχές με βράχια, άμμο ή χιόνι. Μέτριες τιμές (0,2-0,3) αντιστοιχούν σε θάμνους και χορτολιβαδικές εκτάσεις, ενώ οι υψηλές τιμές (0,6-0,8) υποδεικνύουν εύκρατα και τροπικά δάση. Το γυμνό έδαφος αντιπροσωπεύεται από τιμές του NDVI που βρίσκονται πιο κοντά στο 0 και οι υδάτινες μάζες εκπροσωπούνται με αρνητικές τιμές του NDVI.
Προεπεξεργασία - Επεξεργασίες – Αποτελέσματα
Οι εικόνες Landsat TM/ETM διορθώθηκαν και προβλήθηκαν στο Universal Transverse Mercator (UTM). Για την ερμηνεία των χρήσεων γης χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της αντίθεσης της εικόνας στο λογισμικό ERDAS IMAGINE. Η μέθοδος ανίχνευσης μεταβολών που χρησιμοποιήθηκε ήταν η NDVI differencing. Η μέθοδος του NDVI εφαρμόζεται με διαφορετικές τιμές κατωφλιού, όπως 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4 και 0.5. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι η μέθοδος του NDVI είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στην ανίχνευση των επιφανειακών χαρακτηριστικών της ορατής περιοχή. Η ανάλυση της βλάστησης είναι χρήσιμη στην πρόβλεψη φυσικών καταστροφών.
Από την μελέτη, φαίνεται ότι το δάσος μαζί με τις θαμνώδεις εκτάσεις και η χέρσα γη έχουν μειωθεί κατά περίπου 6% και 23% από το 2001 έως το 2006 αντίστοιχα, ενώ η γεωργική γη, οι κατοικημένες περιοχές και οι υδάτινες μάζες έχουν αυξηθεί κατά περίπου 19%, 4% και 7% αντίστοιχα. Στην εικόνα 3 παρουσιάζεται και το διάγραμμα μεταβολής των χρήσεων γης.
