Jak bardzo opady napędzają satelitarny NDVI w Saksonii-Anhalt?

W Xsupra oceniamy kondycję upraw za pomocą NDVI, wskaźnika wegetacji obliczanego z obrazów satelitarnych porównujących odbicie w bliskiej podczerwieni z odbiciem w czerwieni. Indeks mieści się w zakresie od 0 do 1; wyższe wartości oznaczają aktywniejszą roślinność. Aby uczciwie porównać lata, koncentrujemy się na gruntach ornych w Saksonii-Anhalt i analizujemy ten sam miesiąc w wielu latach: lipiec od 2018 do 2024.

Dla każdego lipca tworzymy kompozyt satelitarny przefiltrowany pod kątem chmur, obliczamy NDVI, maskujemy grunty orne, a następnie wyliczamy średni NDVI ważony powierzchnią dla landu. Równolegle agregujemy całkowite opady dla tego samego regionu i miesiąca. Łączy to fizyczny sygnał wegetacji z dopływem wody, który często ogranicza wzrost w środku lata.

Najważniejsze wnioski, metoda spójna między latami

• Najsuchszy lipiec: 2018, opady 16,5 mm, średni NDVI 0,31
• Najbardziej mokry lipiec: 2021, opady 92,2 mm, średni NDVI 0,42
• Od najsuchszego do najbardziej mokrego roku opady wzrosły o około 457%, a NDVI o około 42%

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

Zależność w całej serii wieloletniej

Oceniliśmy, jak lipcowe opady i lipcowy NDVI poruszają się razem we wszystkich siedmiu latach. Związek jest silny i dodatni, korelacja wynosi około 94%. W ujęciu wariancji opady wyjaśniają około 88% różnic rok do roku w lipcowym NDVI dla gruntów ornych w skali landu. W praktyce więcej deszczu zwykle daje wyższy NDVI w lipcu, a mniej deszczu prowadzi do szybszego przesychania, większego stresu wodnego i niższego NDVI. Sygnał pozostaje odporny mimo typowych źródeł zmienności, takich jak struktura upraw, terminy siewu, wahania temperatury i decyzje agrotechniczne.

Dlaczego NDVI nadaje się do tego zadania

NDVI reaguje na absorpcję chlorofilu w czerwieni i odbicie struktury komórkowej w bliskiej podczerwieni, dlatego jest silnie związany z powierzchnią liści i aktywnością fotosyntetyczną. Miesięczne kompozyty ograniczają dzienny szum, artefakty chmur i pojedyncze wartości odstające, dając administracji i rolnikom stabilną miarę aktywności wegetacyjnej. Maskowanie do gruntów ornych poprawia specyficzność, ponieważ piksele nieużytkowane rolniczo, miejskie lub leśne, mogą rozmywać reakcję upraw.

Co umożliwia pipeline Xsupra poza tym wykresem

• Przetwarzanie NDVI i innych indeksów wegetacji w skali pola, tą samą metodą co miesiąc, odpowiednie do monitoringu i porównań
• Szybka realizacja, automatyczne pobieranie obrazów satelitarnych, kontrola jakości, kompozyty i statystyki
• Formaty dostawy do realnej pracy, rastry GeoTIFF
• Rozszerzenia na żądanie: benchmarking historyczny, kontekst wilgotności gleby i polowej pojemności wodnej, gotowość przejazdu

Co to oznacza dla rolników