Българско изследване на здравословната градска среда – 5Нормализиран диференциран вегетационен индекс
Нормализиран диференциран вегетационен индекс (NDVI)
NDVI е златният стандарт за измерване на зеленината (биомасата). Той измерва съдържанието на хлорофил в растителната покривка. Индексът се изчислява по следния начин: NDVI = ((NIR - Red) / (NIR + Red)), където NIR се отнася до стойностите на пикселите от близкия инфрачервен диапазон, а Red се отнася до стойностите на пикселите от червения диапазон. Стойностите на NDVI варират между -1,0 и 1,0. Отрицателните стойности се отнасят за небиомаса (например вода и сняг), а стойностите около 0 представляват скали и гола почва. Колкото по-високи са положителните стойности, толкова по-голямо е количеството биомаса.
Обработка на данните
Картите на експозицията са изготвени въз основа на изображенията Sentinel-2 от Коперник. Експозициите са достъпни в Световната геодезична система 1984 (WGS84). Данните в координатната система WGS84 (EPSG 4326) могат да бъдат препроектирани в местната българска координатна система, като се използва EPSG код 7801. Картите на експозицията са за 2022 г.
Преди да изчислим мултиспектралния индекс, избрахме изображения от дистанционно наблюдение в рамките на определен период. Използвахме само кадри, заснети между май и септември 2022 г., когато растителността е най-зелена.
Преди да определим тези мултиспектрални изображения, взехме предвид само онези сцени от Sentinel-2, които отговаряха на определени критерии за облачност. Първо, изключихме изображенията от Sentinel-2 с облачност над 10 %. Второ, извършихме проверка на качеството на пикселите, за да отфилтрираме лошото качество на стойностите на отражателната способност на повърхността, като използвахме информация от маската за облачност и лентата за оценка на качеството (QA60) (вж. приложението на Chen et al. 2022). Накрая изчислихме мултиспектралния индекс въз основа на валидното изображение и взехме средните стойности на пикселите от припокриващите се изображения и ги обединихме в един растерен слой. Пространствената разделителна способност беше 10 m.
Пример за епидемиологично проучване
- Dzhambov AM, Dimitrova D, Burov A, Helbich M, Markevych I, Nieuwenhuijsen MJ. Physical urban environment and cardiometabolic diseases in the five largest Bulgarian cities. Int J Hyg Environ Health. 2025;264:114512. doi: 10.1016/j.ijheh.2024.114512.
Литературни източници
Tucker, C. J. (1979). Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation. Remote sensing of Environment, 8(2), 127-150.
Bannari, A., Morin, D., Bonn, F., & Huete, A. (1995). A review of vegetation indices. Remote sensing reviews, 13(1-2), 95-120.
Chen, B., Tu, Y., Wu, S., Song, Y., Jin, Y., Webster, C., … & Gong, P. (2022). Beyond green environments: Multi-scale difference in human exposure to greenspace in China. Environment International, 166, 107348.