Indizes für Pflanzen und Böden

GeoPard kann Vegetations-/Feuchte-/Chlorophyll-, Bodenhelligkeits- und andere Indizes berechnen

Jeder Boden- und Vegetationsindex wird in der GeoPard-Anwendung beschrieben

Liste der Indizes basierend auf Satellitenbildern

Alle Satellitenbilder werden für die Ansicht und Analyse korrigiert und optimiert. Durch die Auswahl verschiedener Bildansichten können Sie Ihr Feld besser beurteilen, indem Sie gut entwickelte Bereiche und Bereiche mit Auffälligkeiten beim Auflaufen der Kulturpflanzen erkennen. Diese Ansichten umfassen:

1. RGB – Natürlich oder echte Farbe (Rot, Grün und Blau).

2. NIR – (Standard) eine Kombination aus nicht sichtbarem (nahes Infrarot) und sichtbarem (Rot, Grün) Spektralbereich. Sie erhöht die Interpretierbarkeit der Daten: Vegetation erscheint in Rottönen, stark bewachsene Flächen in hellem Rot, und Boden reicht von dunkel bis hellgrün oder grau.

3. EVI2 – Enhanced Vegetation Index (von 0 bis 2,4), ist NDVI bei Beständen mit hoher Kronendichte vorzuziehen, da NDVI dort sättigen kann. Diese Ansicht eignet sich zur Analyse von Kulturen in allen Entwicklungsstadien.

4. LAI – Leaf Area Index (von 0 bis 5,86), eine dimensionslose Größe, die Pflanzenbestockungen charakterisiert. Darstellung von kahlem Boden bis dichter Bestockung. Er reicht vom kahlen Boden (Indexwert 0) bis zur dichten Belaubung (Indexwert 3,5 und höher während des Wachstumsmaximums) und wird in Rot‑bis‑Grün-Farben gezeigt.

5. NDVI – Normalized Difference Vegetation Index (von 0 bis 1) ist ein guter Indikator für den Gesundheitszustand der Pflanzen und stellt die Verteilung grüner Vegetation dar. Es gibt jedoch Einschränkungen bei der Verwendung dieser Ansicht zu Beginn der Vegetationsperiode (Beeinflussung durch den Boden) und während des Vegetationsmaximums (Sättigung). Auf der Karte wird er von Rot bis Grün dargestellt.

6. GNDVI – Green Normalized Difference Vegetation Index (von 0 bis 1). Er ist empfindlicher gegenüber Chlorophyllunterschieden als NDVI und wird für Kulturen in frühen bis mittleren Entwicklungsstadien empfohlen. Die Darstellung auf der Karte reicht von Rot bis Grün.

7. IPVI – Infrared Percentage Vegetation Index (von 0 bis 1). Dieser Index ist funktional dem NDVI gleich, ist jedoch rechnerisch schneller.

8. GCI – Green Chlorophyll Index (von 0 bis 7). Dieser Index wird zur Bewertung des Blattchlorophyllgehalts verwendet und ist für eine breite Palette von Pflanzenarten anwendbar. Er hilft, den Pflanzenzustand zu messen, da der Chlorophyllgehalt bei gestressten Pflanzen abnimmt. Auf der Karte wird er von Hellgrün bis Dunkelgrün dargestellt.

9. SAVI – Soil Adjusted Vegetation Index (von 0 bis 1,5) minimiert die Einflüsse der Bodenhelligkeit. Am nützlichsten zu Beginn der Saison, wenn Pflanzen getrennt oder in Reihen stehen und der Boden deutlich sichtbar ist, sowie bis zur mittleren Wachstumsphase, wenn die Pflanzen noch nicht miteinander in Kontakt stehen.

10. OSAVI – Optimized Soil Adjusted Vegetation Index (von 0 bis 1). Er eignet sich am besten für Bereiche mit relativ spärlicher Vegetation und für Kulturen in frühen bis mittleren Entwicklungsstadien. Die Darstellung erfolgt mit einer Rot‑bis‑Grün‑Legende.

11. NDWI – Normalized Difference Water Index. Er wird verwendet, um Wasser von trockenem Land zu unterscheiden und für die Kartierung von Wasserflächen. Auf der Karte wird er in Blautönen dargestellt.

12. WDRVI – Wide Dynamic Range Vegetation Index (von -0,6 bis 0,4). Dieser Index wird für eine differenziertere Analyse der physiologischen und phänologischen Eigenschaften der Kultur verwendet. Er nutzt dieselben Bänder wie der NDVI, wendet jedoch einen erweiterten Dynamikbereich an.

13. SBI – Soil Brightness Index. Er ist ein Indikator für organische Bodensubstanz, sandige Bereiche und Versalzungen und ist wichtig für die Untersuchung von Veränderungen der Bodenzustände im Zeitverlauf. Sandige Böden reflektieren aufgrund ihrer helleren Farbe und gröberen Textur mehr Licht und erreichen daher höhere Werte im Soil Brightness Index. Tonige Böden, die reich an organischer Substanz und Feuchtigkeit sind, erscheinen dunkler und weisen niedrigere Werte auf.

14. NDMI – Normalized Difference Moisture Index. Der Normalized Difference Moisture Index wird verwendet, um den Wassergehalt der Vegetation zu bestimmen. Er eignet sich besonders, um Wasserstress bei Pflanzen zu erkennen. Gesündere Vegetation zeigt höhere Werte. Niedrigere Feuchteindex‑Werte deuten darauf hin, dass Pflanzen aufgrund unzureichender Feuchte unter Stress stehen. Interpretation:

    • (-1; -0,8) Kahlboden;

    • (-0,8; -0,2) Nahezu keine oder sehr geringe Kronenbedeckung;

    • (-0,2; 0) Geringe Kronenbedeckung mit hohem Wasserstress ODER sehr geringe Kronenbedeckung mit geringem Wasserstress;

    • (0; 0,2) Durchschnittliche Kronenbedeckung mit hohem Wasserstress ODER geringe Kronenbedeckung mit geringem Wasserstress;

    • (0,2; 0,4) Hohe Kronenbedeckung mit hohem Wasserstress ODER durchschnittliche Kronenbedeckung mit geringem Wasserstress;

    • (0,4; 1) Hohe und sehr hohe Kronenbedeckung ohne Wasserstress.

15. MSI – Moisture Stress Index. Der Moisture Stress Index dient der Analyse von Bestandsstress, der Vorhersage der Produktivität und biophysikalischer Modellierung. Höhere Indexwerte weisen auf stärkeren Wasserstress der Pflanzen sowie geringere Bodenfeuchte und Wassergehalte hin. Die Werte dieses Index reichen von 0 bis über 3, wobei der übliche Bereich für grüne Vegetation 0,2 bis 2 beträgt.

16. CCCI – Canopy Chlorophyll Content Index. Der Canopy Chlorophyll Content Index (CCCI) ist ein zweidimensionaler Fernerkundungsindex, der zur Abschätzung des Stickstoffstatus von Kulturen vorgeschlagen wurde. Der CCCI nutzt Reflexionen im nahen Infrarot (NIR) und im roten Spektralbereich, um saisonale Veränderungen der Kronendichte zu berücksichtigen, während Reflexionen im NIR- und im fernroten Bereich verwendet werden, um relative Veränderungen des Kronenchlorophylls zu erfassen, das als Surrogat für den N‑Gehalt dient.

17. MCARI – Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index reagiert auf die Blattchlorophyllkonzentration und die Bodenreflexion. Allgemein deuten hohe MCARI‑Werte auf einen niedrigen Blattchlorophyllgehalt hin. MCARI zeigt Schwächen bei der Vorhersage niedriger Chlorophyllkonzentrationen, insbesondere weil das Bodensignal seine Funktionalität einschränkt.

18. TCARI – Transformed Chlorophyll Absorption Reflectance Index ist einer von mehreren CARI‑Indizes, der die relative Chlorophyllhäufigkeit anzeigt. Er wird durch die zugrunde liegende Bodenreflexion beeinflusst, insbesondere bei Vegetation mit niedrigem LAI.

19. MCARI/OSAVI und TCARI/OSAVI sind integrierte Formen von CARI, um eine bessere Linearität mit dem Chlorophyllgehalt und eine höhere Unempfindlichkeit gegenüber dem Blattflächenindex (LAI) zu erreichen. Die Verbesserung entsteht, weil die Rot‑ und NIR‑Reflexionen durch Grün-, Rot‑ und Red‑Edge‑Reflexionen ersetzt wurden. Die Kombinationen der Indizes können zur Schätzung des Kronenchlorophyllgehalts verwendet werden.