NDMI nedir?
NDMI nedir sorusunun kısa cevabı şudur: bitkinin yapraklarındaki su içeriğini ve su stresini uydudan gösteren bir indekstir. Adı İngilizce Normalized Difference Moisture Index, yani normalleştirilmiş fark nem indeksi ifadesinden gelir. Bitki yaprağı yakın kızılötesi (NIR) ışığı güçlü yansıtır; kısa dalga kızılötesi (SWIR) ışığı ise yapraktaki suyla soğurulur. Yaprakta su ne kadar fazlaysa SWIR yansıması o kadar düşer. NDMI bu iki bandı karşılaştırır:
NDMI = (NIR − SWIR) ÷ (NIR + SWIR)
Değer −1 ile +1 arasında değişir. Yüksek değerler suca zengin, sağlıklı bitki örtüsünü; düşen değerler su stresini ya da seyrek bitki örtüsünü işaret eder. Bitki örtüsünün seyrek olduğu dönemde toprak yüzeyinin nemi de değeri etkiler; bu yüzden NDMI erken dönemde dikkatli okunmalıdır.
NDRE nedir?
NDRE, Normalized Difference Red Edge, yani normalleştirilmiş fark kırmızı kenar indeksidir. Kırmızı kenar, bitkinin kırmızı ışığı soğurduğu bölge ile yakın kızılötesini yansıttığı bölge arasındaki dar geçiş bandıdır ve yapraktaki klorofil miktarına çok duyarlıdır:
NDRE = (NIR − Kırmızı Kenar) ÷ (NIR + Kırmızı Kenar)
Klorofil ile bitkinin azot durumu arasında güçlü bir ilişki olduğu için NDRE, azot eksikliği yaşayan bölgeleri ayırt etmede işe yarar. En önemli avantajı, bitki örtüsü sıklaştıkça NDVI’nın doygunluğa ulaşıp farkları göstermemeye başladığı dönemde bile tarla içindeki farkları gösterebilmesidir.
NDVI, NDMI ve NDRE karşılaştırması
| İndeks | Ne ölçer? | En çok ne zaman işe yarar? | Sınırı |
|---|---|---|---|
| NDVI | Genel bitki canlılığı ve yoğunluğu | Çıkıştan orta gelişme dönemine | Sık bitki örtüsünde doygunlaşır |
| NDMI | Bitki su içeriği, su stresi | Kurak dönemler, sulama ve drenaj takibi | Seyrek örtüde toprak nemi karışır |
| NDRE | Klorofil ve azot durumu | Orta ve geç gelişme, sık örtü | Erken dönemde sinyal zayıftır |
NDVI’nın temellerini NDVI nedir yazısında anlattık. Üç indeks birbirinin yerine değil, birbirinin tamamlayıcısı olarak kullanılır.
Sentinel-2 bantları ve çözünürlük
Bu indeksler çoğunlukla Avrupa’nın Sentinel-2 uydularının görüntülerinden hesaplanır. Sentinel-2’de yakın kızılötesi bandı B8 (10 m) ve B8A (20 m), kısa dalga kızılötesi bandı B11 (20 m), kırmızı kenar bantları ise B5, B6 ve B7’dir (20 m). Bu yüzden NDMI ve NDRE haritaları pratikte 20 metrelik piksellerle çalışır. 20 metrelik bir piksel 400 m², yani 0,4 dekardır; 5 dekarlık bir tarla yaklaşık 12 piksel eder. Küçük tarlalarda kenar pikselleri komşu tarla ya da yolla karışır; yorumu tarlanın iç kısmına göre yapmak gerekir. Geçiş sıklığı ve bulut etkisi için Sentinel-2 uydu geçişi yazısına bakabilirsiniz.
Harita nasıl yorumlanır?
- Mutlak değere değil, tarlanın kendi içindeki farklara bakın: hangi bölge tarlanın geri kalanından belirgin şekilde farklı?
- Aynı tarlanın önceki görüntüleriyle karşılaştırın; fark yeni mi, her zaman orada mı?
- Bulutlu ya da bulut gölgeli görüntüleri değerlendirme dışı bırakın.
- NDVI, NDMI ve NDRE’yi birlikte okuyun: NDVI ve NDMI birlikte düşüyorsa su stresi, NDVI normal ama NDRE düşükse azot şüphesi öne çıkar.
- Şüpheli bölgeyi haritada işaretleyin ve tarlaya gidip yerinde kontrol edin.
- Gördüğünüzü fotoğraf ve notla kayda geçin; bir sonraki görüntüde değişimi izleyin.
Hangi kararda işe yarar?
NDMI, kurak geçen dönemlerde hangi tarlanın ya da tarlanın hangi bölümünün suya daha çok ihtiyaç duyduğunu gösterir; sulama yapılan tarlalarda sulamanın eşit dağılıp dağılmadığını kontrol etmeye yardım eder (sulama kaydı). Kışın ve ilkbaharda sürekli farklı görünen ıslak yamalar drenaj sorununa işaret edebilir (tarla drenajı).
NDRE, özellikle hububatta üst gübre dönemine yaklaşırken tarlanın hangi bölgelerinin daha soluk kaldığını gösterir. Bu bilgi, gübrenin tarlanın tamamına eşit mi, yoksa bölgelere göre farklı mı verileceği kararına destek olur (üst gübreleme). Ancak harita gübre dozunu tek başına belirlemez; toprak analizi ve yerinde gözlem karar sürecinin parçası olmalıdır.
Bir sezon boyunca nasıl izlenir?
Tek bir görüntü yerine sezonu bir hikâye gibi izlemek en iyi sonucu verir. Sonbaharda çıkıştan sonra NDVI ile tarla içi farkların ilk resmi alınır; bu dönemde NDMI daha çok toprak nemini yansıtır. Kış boyunca bulutsuz günlerde gelen görüntüler suda kalan ya da dondan etkilenen yamaları gösterebilir. İlkbaharda bitki hızla gelişirken NDRE öne çıkar: üst gübre öncesi ve sonrası görüntüler, gübrenin tarlada ne kadar eşit karşılık bulduğunu gösterir. Tane dolum döneminde NDMI’deki ani düşüşler su stresine dikkat çeker. Her dönemin görüntüsünü bir önceki dönemle yan yana koymak, kalıcı sorunlarla geçici dalgalanmaları ayırmayı sağlar.
Sınırlar: bulut, toprak, sinyal karışımı
Uydu görüntüsü güçlü bir araçtır ama sınırları vardır. Bulut ve bulut gölgesi değerleri bozar; bulutlu günlerde görüntü hiç alınamayabilir. Seyrek bitki örtüsünde toprak yansıması indeksleri etkiler. Düşük değerli bir yamanın nedeni su, azot, hastalık, zararlı, yabancı ot ya da toprak yapısı olabilir; uydu bunlardan hangisi olduğunu söylemez. Bu yüzden harita bir teşhis değil, nereye bakılacağını gösteren bir işarettir.
Kayıt ve yerinde kontrol
Uydu takibinin değeri, gözlemler kayda geçtikçe artar. Hangi tarihte hangi yamanın düşük göründüğü, yerinde ne bulunduğu ve hangi işlemin yapıldığı yazıldığında, bir sonraki sezon aynı yama göründüğünde ne yapılacağı bellidir (gübreleme kaydı). TarlaTakip’te Sentinel-2 görüntülerinden NDVI, NDMI ve NDRE haritaları tarla bazında hazırlanır; şüpheli yamalar fotoğraflı keşif notu olarak tarlaya eklenir.
Sık yapılan hatalar
- Mutlak değere takılmak: Değerler ürüne, döneme ve toprağa göre değişir; önemli olan tarla içi farktır.
- Bulutlu görüntüyü yorumlamak: Bulut gölgesi su stresi gibi görünebilir.
- Tek görüntüyle karar vermek: Zaman serisi kalıcı sorunu geçici olandan ayırır.
- Haritayı teşhis sanmak: Düşük değerin nedeni yerinde kontrolle bulunur.
- Küçük tarlada kenar piksellerine güvenmek: Komşu alanla karışan pikseller yanıltır.
- Gözlemi kaydetmemek: Aynı yama her yıl yeniden keşfedilir.
Kontrol listesi
- Görüntü bulutsuz ve güncel mi?
- Tarla içi farklar ve önceki görüntülerle karşılaştırma yapıldı mı?
- NDVI, NDMI ve NDRE birlikte okundu mu?
- Şüpheli bölge haritada işaretlenip yerinde kontrol edildi mi?
- Küçük tarlada kenar pikselleri hesaba katıldı mı?
- Gözlem ve yapılan işlem tarla kaydına geçti mi?
