Delta Range NDMI

Delta Range NDMI

Panoramica

Il delta del range annuale dell'NDMI (Normalized Difference Moisture Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la umidità fogliare media tra due periodi temporali distinti. La media annuale dell'NDMI rappresenta il valore medio dell'indice di umidità nel periodo. Calcolando la differenza tra le medie di due periodi distinti, si ottiene una misura di come il contenuto idrico fogliare e il regime di umidità vegetale si sono modificati nel tempo.

Formula:

Delta = Mean_NDMI(periodo 2) - Mean_NDMI(periodo 1)
Mean_NDMI(periodo) = media(NDMI, periodo)
NDMI = (NIR - SWIR1) / (NIR + SWIR1)

• Delta positivo: la variabilità stagionale dell'umidità vegetale è aumentata. Questo può indicare stress idrico più pronunciato in estate (siccità), cambiamenti nei regimi di irrigazione (irrigazione interrotta o ridotta), o modifiche nella composizione della vegetazione con specie meno resistenti alla siccità.
• Delta negativo: la variabilità dell'umidità è diminuita, suggerendo una stabilizzazione del contenuto idrico fogliare. Ciò può essere associato all'introduzione di sistemi di irrigazione, alla piantumazione di specie più resistenti alla siccità, o a condizioni climatiche più uniformi.
• Delta vicino a zero: il regime di umidità vegetale è rimasto stabile tra i due periodi.

L'NDMI è un indicatore chiave dello stato idrico della vegetazione e della sua vulnerabilità allo stress da siccità. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni fondamentali per la gestione forestale, la pianificazione dell'irrigazione agricola e il monitoraggio del rischio incendi.

Metodologia di Calcolo

1. Acquisizione dati: si raccolgono le immagini Sentinel-2 per i due periodi di riferimento, applicando maschere per nuvole (SCL band).
2. Calcolo NDMI: per ogni immagine si calcola l'NDMI utilizzando le bande NIR (B8A, 20m) e SWIR1 (B11, 20m).
3. Calcolo Media periodo 1: si calcola la media pixel per pixel dell'NDMI su tutte le scene valide del primo periodo.
4. Calcolo Range periodo 2: si ripete il calcolo per il secondo periodo (anno N+1).
5. Calcolo Delta: si effettua la sottrazione pixel per pixel: Delta = Range(anno N+1) - Range(anno N).
6. Validazione: i pixel privi di dati validi in uno dei due periodi vengono mascherati come NoData.