Data Analysis & Research

降雨在多大程度上影响萨克森-安哈尔特的卫星 NDVI?

⏱️ 4 min read📅 最后更新: Sep 2, 2025

在 Xsupra,我们使用 NDVI 量化作物状况。NDVI 是一种植被指数,由卫星影像计算而来,比较近红外反射率与红光反射率。指数范围为 0 到 1,数值越高表示植被越活跃。为了公平比较不同年份,我们聚焦萨克森-安哈尔特的耕地,并分析多个年份中的同一个月份:2018 至 2024 年的 7 月。

对于每个 7 月,我们生成经过云筛选的卫星合成影像,计算 NDVI,对耕地进行掩膜,然后计算该州按面积加权的平均 NDVI。同时,我们汇总同一地区和同一月份的总降雨量。这样就把物理植被信号与盛夏常常限制生长的水分输入配对起来。

关键发现,方法跨年份保持一致

  • 最干旱的 7 月:2018 年,降雨 16.5 毫米,平均 NDVI 0.31
  • 最湿润的 7 月:2021 年,降雨 92.2 毫米,平均 NDVI 0.42
  • 从最干到最湿,降雨约增加 457%,NDVI 约增加 42%
NDVI vs Rainfall correlation chart

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

整个多年序列中的关系

我们评估了 7 月降雨量与 7 月 NDVI 在七年中如何共同变化。二者呈强正相关,相关性约为 94%。从方差角度看,在州级耕地尺度上,降雨解释了 7 月 NDVI 年际差异的约 88%。实践中,更多降雨通常会带来更高的 7 月 NDVI;更少降雨会导致更快干燥、更高水分胁迫和更低 NDVI。尽管存在作物组合、播种日期、温度波动和管理选择等正常变化来源,该信号仍然稳健。

为什么 NDVI 适合这项任务

NDVI 对红光中的叶绿素吸收和近红外中的细胞结构反射作出响应,因此与叶面积和光合活性密切相关。月度合成可以抑制日常噪声、云干扰和单次过境异常值,为管理者和农户提供稳定的植被活动指标。掩膜到耕地可提高特异性,因为非农业、城市或森林像元会稀释作物响应。

Xsupra 流程在这张图之外还能实现什么

  • 田块尺度 NDVI 和其他植被指数处理,每月使用同一方法,适合监测和比较
  • 快速交付,自动获取卫星影像、质量筛选、合成和统计
  • 面向实际工作的交付格式,GeoTIFF 栅格
  • 按需扩展:历史基准、土壤湿度和田间持水量背景、通行性准备度

这对农户意味着什么

  • 7 月降雨更多通常意味着 NDVI 更高,作物在该月保持更绿、更有生产力
  • 降雨更少意味着更快干燥、更多胁迫、更低 NDVI,应预期生长更慢、田块更斑驳
  • 可以结合 NDVI 值和降雨视图决定去哪里巡查、在有条件时何时灌溉,以及如何优先安排投入
  • 我们可以为你的田块配置这一流程,你会获得简单图表和可操作文件,以及便于比较的一致更新
返回资源

投资方

TUM Venture Labs Food/Agro/BiotechESA BIC HessenEU Co-financedBMPINVEST
与我们聊聊您的农场