Delta Range NDWI
Panoramica
Il delta del range annuale dell'NDWI (Normalized Difference Water Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la variabilità stagionale della presenza d'acqua tra due periodi temporali consecutivi. Il range annuale dell'NDWI rappresenta la differenza tra il valore massimo e minimo di NDWI osservati durante un anno. Calcolando la differenza tra i range di due annate successive, si ottiene una misura di come la dinamica idrologica superficiale si è modificata nel tempo.
Formula:
Delta = Range_NDWI(anno N+1) - Range_NDWI(anno N)
Range_NDWI(anno) = NDWI_max(anno) - NDWI_min(anno)
NDWI = (GREEN - NIR) / (GREEN + NIR)
- Delta positivo: la variabilità stagionale dei corpi idrici è aumentata. Questo può indicare un aumento dell'intermittenza dei corsi d'acqua, la creazione o espansione di bacini artificiali con livelli variabili, o effetti di siccità stagionale più pronunciati.
- Delta negativo: la variabilità dei corpi idrici è diminuita, suggerendo una stabilizzazione della presenza d'acqua. Ciò può essere associato alla regolazione dei flussi idrici, alla creazione di bacini di ritenzione permanenti, o alla scomparsa di corpi idrici stagionali.
- Delta vicino a zero: la dinamica idrologica è rimasta stabile tra i due periodi.
L'NDWI è fondamentale per il monitoraggio delle risorse idriche e dei cambiamenti nella disponibilità d'acqua superficiale. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni cruciali sulla gestione delle risorse idriche, sull'impatto dei cambiamenti climatici sulla disponibilità d'acqua, e sull'efficacia degli interventi di conservazione idrica.
Metodologia di Calcolo
- Acquisizione dati: si raccolgono le immagini Sentinel-2 per i due periodi di riferimento, applicando maschere per nuvole (SCL band).
- Calcolo NDWI: per ogni immagine si calcola l'NDWI utilizzando le bande GREEN (B3, 10m) e NIR (B8, 10m), ricampionate a 15m.
- Calcolo Range periodo 1: si identificano i valori NDWI 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 GREEN/NIR) | Dal 2015 |
Note Tecniche
- L'NDWI è particolarmente sensibile alla presenza di acqua superficiale ma può essere influenzato anche dall'umidità del suolo e dalla vegetazione acquatica.
- Il confronto richiede dati validi in entrambi i periodi. Aree con copertura nuvolosa persistente possono generare lacune.
- Variazioni stagionali naturali dei corpi idrici (es. laghi glaciali, fiumi alpini) devono essere considerate nell'interpretazione.
Riferimenti
- McFeeters, S.K. (1996). "The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features." International Journal of Remote Sensing, 17(7), 1425-1432.
- Xu, H. (2006). "Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery." International Journal of Remote Sensing, 27(14), 3025-3033.
Responsabile: Claudio Barbieri