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Indice di vegetazione NDVI

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Le mappe dell'Indice di Vegetazione, mostrate in questa sezione, visualizzano i valori di un indice derivato dall'elaborazione spettrale delle immagini trasmesse a terra dai satelliti americani NOAA-12, NOAA-14, NOAA-15, NOAA-16, NOAA-17. Questi satelliti percorrono un'orbita polare intorno alla Terra, cioè sorvolano ad ogni orbita le zone polari, a circa 850 km di quota, ed il passaggio dello stesso satellite sopra un dato punto del nostro pianeta avviene approssimativamente sempre alla stessa ora locale. Il satellite osserva a terra un'area, sottostante il suo passaggio, di larghezza pari a circa 2400 km.
Alle nostre latitudini, per ognuno dei cinque satelliti l'osservazione della medesima zona si ripete due volte al giorno. Il sensore AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) montato a bordo acquisisce la scena osservata in 5 "bande spettrali" (cioè in 5 "intervalli" di lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica, dal visibile all'infrarosso termico) con una risoluzione spaziale di circa 1100 mt. x 1100 mt. (intesa come la dimensione della superficie reale rappresentata da un singolo pixel, che determina la capacità di riprodurre i dettagli di una scena). Per caratterizzare il fenomeno da studiare (che può essere localizzato sulla superficie del pianeta, sul mare o nell'atmosfera) l'elaborazione dei dati ricevuti utilizza il differente contributo di informazioni contenute nelle diverse bande spettrali.
L'Indice di Vegetazione, nella sua formulazione come NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), sfrutta la diversa risposta della copertura vegetale alle bande spettrali del visibile (rosso) e del vicino infrarosso, e fornisce un valore numerico adimensionale, teoricamente compreso tra -1 e +1. Tale valore è stato dimostrato essere in stretta relazione con lo stato di salute della vegetazione, intesa come biomassa e area fogliare (Leaf Area Index), ed ai processi biochimici ad essa correlati (attività fotosintetica). La caratteristica del comportamento dei pigmenti delle foglie non sottoposte a stress è infatti quella di riflettere soltanto circa il 10% della radiazione ricevuta nella regione spettrale della luce visibile (rosso), ed allo stesso tempo di riflettere oltre il 40% di quella ricevuta nell'infrarosso vicino. Nella mappe elaborate, valori bassi di NDVI si verificano in aree a bassa o assente copertura vegetale, o dove la vegetazione presente è senescente o sofferente, mentre gli alti valori dell'indice rispecchiano una situazione di forte attività fotosintetica e quindi elevata presenza di biomassa. Nella realtà osservata i valori di NDVI variano prevalentemente in un range compreso tra -0.2 e +0.6 sulle terre emerse (con i corpi d'acqua, la neve e le nubi che mostrano valori vicini allo zero o leggermente negativi).
I frequenti passaggi dei satelliti NOAA consentono un monitoraggio giornaliero dello stato della vegetazione su scala regionale o globale, utilizzando le acquisizioni comprese tra le 12 e le 15 ora locale. Lo scopo è quello di limitare l'influenza di alcune "interferenze" radiometriche a noi sgradite sulla scena osservata, quali la presenza dell'atmosfera, di copertura nuvolosa, e le diverse condizioni d'illuminazione. Viene applicata una tecnica (detta MVC - Maximum Value Composite) che seleziona i massimi valori dell'indice per ogni pixel in un set di acquisizioni su un periodo di dieci giorni; tale tecnica viene di seguito applicata su scala mensile, per arrivare ai risultati mostrati in questa sezione.
Con il monitoraggio delle mappe di NDVI vengono tenuti sotto costante osservazione fenomeni su scala continentale, quale quello dell'avanzamento della desertificazione in Africa, da parte della Nazioni Unite e della F.A.O.; è in grande crescita inoltre, in ogni parte del mondo, l'utilizzo di questo strumento da parte degli enti per la programmazione e l'assistenza tecnica in campo agricolo su scala nazionale e regionale, con particolare riferimento alla valutazione dell'impatto sulle produzioni agricole a seguito di particolari eventi ambientali (siccità, inondazioni, infestazioni etc.).

NOTA: e' importante precisare che l'utilizzo dell'Indice di Vegetazione per il monitoraggio delle condizioni della copertura vegetale ha una valenza assolutamente "qualitativa", e non consente, allo stato attuale delle conoscenze (ma molte ricerche vengono oggi dirette in questo senso), una valutazione "quantitativa" di tale stato. In particolare il confronto a fini agrometeorologici tra le diverse mappe dell'indice nei diversi periodi dell'anno, richiede un'analisi approfondita delle differenze nella tipologia di vegetazione e di suolo presenti, al fine di differenziare localmente i diversi stadi fenologici dall'influenza dei differenti tipi di suolo.
A questo riguardo e' opportuno evidenziare che la scala dei colori scelta per rappresentare i diversi valori dell'indice e' puramente arbitraria e non ha nessun riferimento all'apparenza reale della vegetazione.
La pubblicazione delle mappe NDVI sulla Sardegna e' quindi da considerarsi un prodotto SPERIMENTALE: la formulazione dei dati, la scala di falso-colore adottata ed altre caratteristiche potranno essere modificate nel corso del tempo, al fine di migliorare il contributo dei dati NDVI a questo riepilogo mensile.


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