Наскільки опади впливають на супутниковий NDVI у Саксонії-Ангальт?

У Xsupra ми оцінюємо стан культур за допомогою NDVI, вегетаційного індексу, який обчислюється зі супутникових знімків шляхом порівняння відбиття в ближньому інфрачервоному діапазоні з відбиттям у червоному діапазоні. Індекс має значення від 0 до 1; вищі значення означають активнішу рослинність. Для коректного порівняння між роками ми зосереджуємося на орних землях Саксонії-Ангальт і аналізуємо один і той самий місяць у кількох роках: липень з 2018 до 2024.

Для кожного липня ми створюємо супутниковий композит із відсіюванням хмар, обчислюємо NDVI, маскуємо орні землі, а потім розраховуємо середній NDVI, зважений за площею, для землі. Паралельно агрегуємо загальну кількість опадів для того самого регіону і місяця. Це поєднує фізичний сигнал рослинності з надходженням води, яке часто обмежує ріст у середині літа.

Ключові висновки, методика стала між роками

• Найсухіший липень: 2018, опади 16,5 мм, середній NDVI 0,31
• Найвологіший липень: 2021, опади 92,2 мм, середній NDVI 0,42
• Від найсухішого до найвологішого року опади зросли приблизно на 457%, NDVI — приблизно на 42%

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

Зв’язок у всій багаторічній серії

Ми оцінили, як липневі опади і липневий NDVI рухаються разом упродовж усіх семи років. Зв’язок сильний і позитивний, кореляція близько 94%. У термінах дисперсії опади пояснюють близько 88% річних відмінностей липневого NDVI для орних земель на рівні землі. Практично це означає: більше дощу зазвичай дає вищий NDVI у липні, менше дощу призводить до швидшого висихання, більшого водного стресу і нижчого NDVI. Сигнал залишається стійким попри звичайні джерела варіації: набір культур, строки сівби, температурні коливання і управлінські рішення.

Чому NDVI підходить для цього завдання

NDVI реагує на поглинання хлорофілу в червоному діапазоні та відбиття клітинної структури в ближньому інфрачервоному діапазоні, тому тісно пов’язаний із листковою поверхнею і фотосинтетичною активністю. Місячні композити пригнічують щоденний шум, хмарні артефакти і викиди одного проходу, даючи адміністраторам і фермерам стабільну метрику активності рослинності. Маскування до орних земель покращує специфічність, адже несільськогосподарські, міські або лісові пікселі можуть розмивати реакцію посівів.

Що дає пайплайн Xsupra понад цей графік

• Обробка NDVI та інших вегетаційних індексів у масштабі поля, однакова методика щомісяця, придатна для моніторингу і порівняння
• Швидка підготовка, автоматизоване завантаження супутникових знімків, перевірка якості, композитування і статистика
• Формати доставки для реальної роботи, растри GeoTIFF
• Розширення на запит: історичні бенчмарки, контекст вологості ґрунту і польової вологоємності, готовність до проїзду техніки

Що це означає для фермерів