Delta Range NDVI
Panoramica
Il delta del range annuale dell'NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la variabilità stagionale della vegetazione tra due periodi temporali consecutivi. Il range annuale dell'NDVI rappresenta la differenza tra il valore massimo e minimo di NDVI osservati durante una stagione di crescita. Calcolando la differenza tra i range di due annate successive, si ottiene una misura di come la fenologia e la dinamica vegetale si sono modificate nel tempo.
Formula:
Delta = Range_NDVI(anno N+1) - Range_NDVI(anno N)
Range_NDVI(anno) = NDVI_max(anno) - NDVI_min(anno)
NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)
- Delta positivo: la variabilità stagionale della vegetazione è aumentata. Questo può indicare deforestazione parziale (suolo nudo in inverno, ricrescita in estate), cambiamenti nelle colture agricole (passaggio a colture più stagionali), o stress vegetazionale che riduce il verde invernale.
- Delta negativo: la variabilità stagionale è diminuita, suggerendo una stabilizzazione della copertura vegetale. Ciò può essere associato a interventi di riforestazione con specie sempreverdi, irrigazione che mantiene la vegetazione verde tutto l'anno, o urbanizzazione che sostituisce la vegetazione stagionale con superfici impermeabili (NDVI costantemente basso).
- Delta vicino a zero: la fenologia vegetale è rimasta stabile tra i due periodi.
L'NDVI è l'indice di vegetazione più ampiamente utilizzato nel telerilevamento. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni fondamentali sulla salute degli ecosistemi, sull'efficacia degli interventi di ripristino ecologico, e sugli impatti dei cambiamenti di uso del suolo sulla dinamica vegetale. Questo indicatore è particolarmente prezioso per il monitoraggio a lungo termine di progetti di Nature-Based Solutions e per la valutazione dell'adattamento degli ecosistemi ai cambiamenti climatici.
Metodologia di Calcolo
- Acquisizione dati: si raccolgono le immagini Sentinel-2 per i due periodi di riferimento, applicando maschere per nuvole (SCL band) e ombre.
- Calcolo NDVI: per ogni immagine si calcola l'NDVI utilizzando le bande NIR (B8, 10m) e RED (B4, 10m), ricampionate a 15m.
- Compositing: si genera un composito temporale (mediana o massimo) per ridurre il rumore e le lacune dovute alla copertura nuvolosa.
- Calcolo Range periodo 1: si identificano i valori NDVI 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 | 15m (10m nativo NIR/RED) | Dal 2015 |
Note Tecniche
- La risoluzione effettiva di 15m si ottiene dal ricampionamento delle bande Sentinel-2 a 10m (B4, B8).
- Il confronto richiede dati validi in entrambi i periodi. Regioni con frequente copertura nuvolosa possono avere lacune significative.
- Cambiamenti nelle pratiche agricole (es. cambio coltura, rotazioni) possono generare delta significativi non legati a degradazione ambientale.
- Si raccomanda di interpretare i risultati insieme ad altri indicatori (CLC, LST) per un'analisi integrata.
Riferimenti
- Rouse, J.W., et al. (1974). "Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS." Proceedings of the Third ERTS Symposium, NASA SP-351, 309-317.
- Tucker, C.J. (1979). "Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation." Remote Sensing of Environment, 8(2), 127-150.
- Pettorelli, N., et al. (2005). "Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change." Trends in Ecology & Evolution, 20(9), 503-510.
Responsabile: Axel Dolcemascolo