ザクセン＝アンハルト州の衛星NDVIは降雨にどれほど左右されるか

Xsupraでは、作物の状態をNDVIで定量化しています。NDVIは、近赤外反射率と赤色反射率を比較する衛星画像から算出される植生指数です。指数は0から1の範囲で、高い値ほど植生が活発であることを示します。年ごとの公平な比較のため、ザクセン＝アンハルト州の農地に絞り、2018年から2024年までの同じ月、7月を分析しました。

各年の7月について、雲を除いた衛星コンポジットを作成し、NDVIを計算し、農地にマスクをかけたうえで、州全体の面積加重平均NDVIを算出します。同時に、同じ地域と同じ月の総降雨量を集計します。これにより、植生の物理的な信号と、真夏の生育を制限しやすい水分供給を組み合わせます。

主な結果、年を通じて一貫した手法

• 最も乾燥した7月: 2018年、降雨量16.5 mm、平均NDVI 0.31
• 最も湿潤だった7月: 2021年、降雨量92.2 mm、平均NDVI 0.42
• 最も乾燥した年から最も湿潤だった年にかけて、降雨量は約457%、NDVIは約42%増加

Korrelation zwischen Juli-Niederschlag und NDVI in Sachsen-Anhalt (2018-2024)

多年系列全体での関係

7年間全体で、7月の降雨量と7月のNDVIがどのように連動するかを評価しました。関係は強く正の相関で、相関は約94%です。分散の観点では、降雨量は州規模の農地における7月NDVIの年次差の約88%を説明します。実務的には、雨が多いほど通常7月のNDVIは高くなり、雨が少ないほど乾燥が早まり、水ストレスが増え、NDVIは低下します。作物構成、播種日、気温変動、管理判断といった通常の変動要因があっても、この信号は堅牢です。

NDVIがこの目的に適している理由

NDVIは赤色域でのクロロフィル吸収と近赤外域での細胞構造反射に反応するため、葉面積と光合成活動に密接に結びついています。月次コンポジットは日々のノイズ、雲の影響、単一観測の外れ値を抑え、行政担当者や農家に安定した植生活動指標を提供します。農地にマスクすることで、都市や森林など非農業ピクセルによる作物反応の希釈を避け、特異性が高まります。

このグラフを超えてXsupraのパイプラインが可能にすること

• 圃場規模でのNDVIおよびその他の植生指数処理、毎月同じ手法で、モニタリングと比較に適合
• 迅速な処理、衛星画像の自動取り込み、品質スクリーニング、コンポジット作成、統計
• 実務で使える納品形式、GeoTIFFラスター
• 要望に応じた拡張: 過去基準との比較、土壌水分と圃場容水量の文脈、走行可能性の準備度

農家にとっての意味