Delta Range NDWI

Delta Range NDWI

Panoramica

Il delta del range annuale dell'NDWI (Normalized Difference Water Index) è un indicatore di cambiamento che confronta la contenuto idrico medio tra due periodi temporali distinti. La media annuale dell'NDWI rappresenta il valore medio dell'indice idrico nel periodo. Calcolando la differenza tra le medie di due periodi distinti, si ottiene una misura di come la dinamica idrologica superficiale si è modificata nel tempo.

Formula:

Delta = Mean_NDWI(periodo 2) - Mean_NDWI(periodo 1)
Mean_NDWI(periodo) = media(NDWI, periodo)
NDWI = (GREEN - NIR) / (GREEN + NIR)

• Delta positivo: la variabilità stagionale dei corpi idrici è aumentata. Questo può indicare un aumento dell'intermittenza dei corsi d'acqua, la creazione o espansione di bacini artificiali con livelli variabili, o effetti di siccità stagionale più pronunciati.
• Delta negativo: la variabilità dei corpi idrici è diminuita, suggerendo una stabilizzazione della presenza d'acqua. Ciò può essere associato alla regolazione dei flussi idrici, alla creazione di bacini di ritenzione permanenti, o alla scomparsa di corpi idrici stagionali.
• Delta vicino a zero: la dinamica idrologica è rimasta stabile tra i due periodi.

L'NDWI è fondamentale per il monitoraggio delle risorse idriche e dei cambiamenti nella disponibilità d'acqua superficiale. Le variazioni nel range stagionale forniscono informazioni cruciali sulla gestione delle risorse idriche, sull'impatto dei cambiamenti climatici sulla disponibilità d'acqua, e sull'efficacia degli interventi di conservazione idrica.

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 NDWI: per ogni immagine si calcola l'NDWI utilizzando le bande GREEN (B3, 10m) e NIR (B8, 10m), ricampionate a 15m.
3. Calcolo Media periodo 1: si calcola la media pixel per pixel dell'NDWI 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.