Bitki Örtüsü İndeksleri
Normalleştirilmiş Bitki İndeksi (NDVI)
Uydu görüntüsü kullanılarak hesaplanmış bir NDVI değerine göz atalım. Alttaki görüntüler Peloponese/Yunanistan'ın kuzey-batısındaki bir bölgeye ait, 30m mekansal çözünürlükle kaydedilmiş LANDSAT görüntüleridir.
Kaynak: NASA
Soldaki görüntü gerçek renk kombinasyonunda (kırmızı, kırmızı bantta, yeşil, yeşil bantta ve mavi de mavi bantta). Üzerinde bitki barındıran zirai alanlar yeşil görünüyorlar. Yeşilin farklı tonları ise farklı türdeki bitkileri veya aynı türdeki fakat farklı büyüklüklerdeki bitkileri gösteriyor. Boş olan kısımlar ise kahverengi.
Ortadaki görüntü sahte renk kombinasyonunda ( kırmızı, yakın-kızılötesi bandında, yeşil, kırmızı bantta ve mavi de yeşil bantta). Burda, yüksek yakın-kızılötesi değerlerine sahip kırmızı görünen alanlar bitki örtüsünü temsil ediyor. Çıplak alanlar ise cam göbeği görünüyor çünkü, alanda, kırmızı rengi arttırmak için herhangi bir bitki yok.
Sağdaki görüntüde ise her piksel için NDVI değeri hesaplanmış. Koyu pikseller düşük, gri pikseller orta, beyaz pikseller ise yüksek NDVI değerini temsil ediyor.
Normalleştirilmiş Su İndeksi (NDWI)
NDVI hesaplanmasındaki aynı mantığın takip edilmesi ile Normalleştirilmiş Su İndeksi de, yakın-kızılötesi bandını ve kısa dalga kızılötesi (SWIR) bandını kullanır (Gao,1996). Suyun yüksek soğurma gösterdiği 1500-1700nm arasında olan kısa-dalga kızılötesi bölgesi, klorofiller tarafından etkilenen yakın-kızılötesi yerine, kırmızı bantta kullanıldı. Yakın-kızılötesi bant, NDVI'de kullanıldığı gibi kullanıldığında, su tarafından bu bölgede soğurulma gerçekleşmez.
NDWI* şu eşitlikle ifade edilebilir:
*NDWI: Normalised Difference Water Index
**NIR: Near Infrared - Yakın Kızılötesi
Kuzey-batı Peloponese'deki alana şimdi NDWI değeri hesaplanmış şekilde bakalım:
Kaynak: NASA
Üstteki siyah-beyaz NDWI görüntüsü, her piksel için hesaplanmış NDWI değerini temsil ediyor. NDVI görüntüsünde olduğu gibi koyu pikseller düşük değerleri, gri pikseller orta değerleri ve beyaz pikseller ise yüksek değerleri temsil ediyor. NDWI görüntüsünde ki deniz kısmı (görüntünün üst tarafı) yüksek değerler alırken, aynı alanlar NDVI görünütüsünde karanlık görünüyor. Genellikle yüksek NDWI değeri veren zirai alanlar iyi sulanmış alanlardır. Koyu NDWI değeri veren alanların ise daha kuru olduğu, yeterli sulama almadığı söylenebilir.
Spektral sinyallerde arka plan katılımlarının yarattığı sorunlar
Bitki örtüsü indeksleri ile bitkilerde çalışırken, bitkilerin yüzeyi örtmesi ile ilgili sorunlarla uğraşmak gerekir. Bitkilerin yer yüzeyini tamamen kaplayabildiği kalın ve yoğun bitki örtüsünde, kaydedilen sinyaller sadece bitkilerin üst kısmından gelir. Diğer tarafta bitki örtüsünün tam gelişmemiş olduğu alanlarda ise alttaki kısımlar görünür hale gelir. Bu gibi durumlarda bitkilerden kaydedilen sinyallerin oranı ile bitki örtüsünün oranına eşittir. Örneğin bitki örtüsü oranı %60 ise, kaydedilen sinyallerin %60'ı bitkilere ait olup kalan %40'ı ise bitki örtüsüne sahip olmayan diğer materyallerden kaydedilen sinyaller olacaktır.
Eğer altında yatan sebep diğer tipteki bir bitki ise ortalama sinyal tipik bitki imzasını sürdürür, fakat iki tipteki bitki örtüsüne ait bilgiyi taşır. Sinyal kaynağının çıplak toprak olduğu durumlarda sinyal, birbirinden çok farklı olan toprak ve bitki yansımalarından oluşur.
