Delta Range NDMI
Panoramica
Il delta del range annuale dell'NDMI (Normalized Difference Moisture Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la variabilità stagionale dell'umidità della vegetazione tra due periodi temporali consecutivi. Il range annuale dell'NDMI rappresenta la differenza tra il valore massimo e minimo di NDMI osservati durante un anno. Calcolando la differenza tra i range di due annate successive, si ottiene una misura di come il contenuto idrico fogliare e il regime di umidità vegetale si sono modificati nel tempo.
Formula:
Delta = Range_NDMI(anno N+1) - Range_NDMI(anno N)
Range_NDMI(anno) = NDMI_max(anno) - NDMI_min(anno)
NDMI = (NIR - SWIR1) / (NIR + SWIR1)
- Delta positivo: la variabilità stagionale dell'umidità vegetale è aumentata. Questo può indicare stress idrico più pronunciato in estate (siccità), cambiamenti nei regimi di irrigazione (irrigazione interrotta o ridotta), o modifiche nella composizione della vegetazione con specie meno resistenti alla siccità.
- Delta negativo: la variabilità dell'umidità è diminuita, suggerendo una stabilizzazione del contenuto idrico fogliare. Ciò può essere associato all'introduzione di sistemi di irrigazione, alla piantumazione di specie più resistenti alla siccità, o a condizioni climatiche più uniformi.
- Delta vicino a zero: il regime di umidità vegetale è rimasto stabile tra i due periodi.
L'NDMI è un indicatore chiave dello stato idrico della vegetazione e della sua vulnerabilità allo stress da siccità. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni fondamentali per la gestione forestale, la pianificazione dell'irrigazione agricola e il monitoraggio del rischio incendi.
Metodologia di Calcolo
- Acquisizione dati: si raccolgono le immagini Sentinel-2 per i due periodi di riferimento, applicando maschere per nuvole (SCL band).
- Calcolo NDMI: per ogni immagine si calcola l'NDMI utilizzando le bande NIR (B8A, 20m) e SWIR1 (B11, 20m).
- Calcolo Range periodo 1: si identificano i valori NDMI massimo e minimo per il primo periodo (anno N) e se ne calcola la differenza.
- Calcolo Range periodo 2: si ripete il calcolo per il secondo periodo (anno N+1).
- Calcolo Delta: si effettua la sottrazione pixel per pixel: Delta = Range(anno N+1) - Range(anno N).
- Validazione: i pixel privi di dati validi in uno dei due periodi vengono mascherati come NoData.
Fonti Dati
| Codice Sorgente | Nome | Fornitore | Risoluzione | Disponibilità |
|---|
| WRD_S2XXX_99 | Sentinel-2 MSI L2A | ESA/Copernicus | 20m (nativo B8A/B11) | Dal 2015 |
Note Tecniche
- La risoluzione di 20m è nativa per le bande utilizzate (B8A e B11 di Sentinel-2).
- L'NDMI è più sensibile al contenuto d'acqua della vegetazione rispetto all'NDVI, rendendolo particolarmente adatto per il monitoraggio dello stress idrico.
- Variazioni nei regimi pluviometrici tra i due anni possono influenzare significativamente i risultati.
- Si raccomanda di utilizzare questo indicatore in combinazione con l'NDVI range delta per un'analisi integrata della salute vegetale.
Riferimenti
- Gao, B.C. (1996). "NDWI—A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space." Remote Sensing of Environment, 58(3), 257-266.
- Ceccato, P., et al. (2001). "Detecting vegetation leaf water content using reflectance in the optical domain." Remote Sensing of Environment, 77(1), 22-33.
Responsabile: Claudio Barbieri