Delta Range NDVI

Delta Range NDVI

Panoramica

Il delta del range dell'NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la copertura vegetale media tra due periodi temporali distinti. La media annuale dell'NDVI rappresenta il valore medio dell'indice di vegetazione nel periodo. Calcolando la differenza tra le medie di due periodi distinti, si ottiene una misura di come la fenologia e la dinamica vegetale si sono modificate nel tempo.

Formula:

Delta = Mean_NDVI(periodo 2) - Mean_NDVI(periodo 1)
Mean_NDVI(periodo) = media(NDVI, periodo)
NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)

• Delta positivo: la variabilità stagionale della vegetazione è aumentata. Questo può indicare deforestazione parziale (suolo nudo in inverno, ricrescita in estate), cambiamenti nelle colture agricole (passaggio a colture più stagionali), o stress vegetazionale che riduce il verde invernale.
• Delta negativo: la variabilità stagionale è diminuita, suggerendo una stabilizzazione della copertura vegetale. Ciò può essere associato a interventi di riforestazione con specie sempreverdi, irrigazione che mantiene la vegetazione verde tutto l'anno, o urbanizzazione che sostituisce la vegetazione stagionale con superfici impermeabili (NDVI costantemente basso).
• Delta vicino a zero: la fenologia vegetale è rimasta stabile tra i due periodi.

L'NDVI è l'indice di vegetazione più ampiamente utilizzato nel telerilevamento. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni fondamentali sulla salute degli ecosistemi, sull'efficacia degli interventi di ripristino ecologico, e sugli impatti dei cambiamenti di uso del suolo sulla dinamica vegetale. Questo indicatore è particolarmente prezioso per il monitoraggio a lungo termine di progetti di Nature-Based Solutions e per la valutazione dell'adattamento degli ecosistemi ai cambiamenti climatici.

Metodologia di Calcolo

1. Acquisizione dati: si raccolgono le immagini Sentinel-2 per i due periodi di riferimento, applicando maschere per nuvole (SCL band) e ombre.
2. Calcolo NDVI: per ogni immagine si calcola l'NDVI utilizzando le bande NIR (B8, 10m) e RED (B4, 10m), ricampionate a 15m.
3. Compositing: si genera un composito temporale (mediana o massimo) per ridurre il rumore e le lacune dovute alla copertura nuvolosa.
4. Calcolo Media periodo 1: si calcola la media pixel per pixel dell'NDVI su tutte le scene valide del primo periodo.
5. Calcolo Media periodo 2: si ripete lo stesso calcolo per il secondo periodo.
6. Calcolo Delta: si effettua la sottrazione pixel per pixel: Delta = Media(periodo 2) - Media(periodo 1).
7. Validazione: i pixel privi di dati validi in uno dei due periodi vengono mascherati come NoData.