NDVI nedir, tarlada nasıl kullanılır?

NDVI (Normalize Fark Bitki Örtüsü İndeksi), uydu görüntüsündeki kırmızı ve yakın kızılötesi bantlardan hesaplanan, bitki örtüsünün yoğunluğunu gösteren bir orandır. Değeri -1 ile +1 arasında çıkar: yoğun yeşil örtüde yüksek, çıplak kaya, kum ve karda 0,1 ve altındadır.

Rehberdeki sayılar, uydu analiz platformu TerraScane ile Balıkesir-Merkez'de yapılmış gerçek bir analizden gelir; her biri tarih, veri seti ve alanla verilir. Önce formül, değer aralıkları ve uydu verisi anlatılır.

NDVI neyi ölçer?

Sağlıklı bitki örtüsü görünür ışığın büyük bölümünü soğurur ve yakın kızılötesinin önemli bir kısmını yansıtır. Seyrek ya da stresli örtü görünür ışığı daha çok, yakın kızılötesini daha az yansıtır (NASA Earth Observatory). NDVI bu karşıtlığı tek bir sayıya çevirir.

İndeksin kökeni Rouse ve arkadaşlarının 1974 tarihli bildirisine uzanır. Bildiri, ERTS-1 uydusunun iki bandından hesaplanan bir oranın otlaklardaki yeşil biyokütleyle ilişkisini inceler (NASA NTRS). NDVI yeşil örtünün yoğunluğunu gösterir; bitki örtüsü oranı ve yaprak alan indeksiyle ilişkisi Carlson ve Ripley'in (1997) çalışmasında ele alınır (DOI).

NDVI nasıl hesaplanır?

Formül, yakın kızılötesi (NIR) ve kırmızı (RED) yansımanın farkını toplamlarına böler:

NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)

Sentinel-2'de NIR bandı B8, kırmızı bant B4'tür; ikisi de 10 m çözünürlüktedir (SentiWiki). Landsat 8 ve 9'da NIR 5. bant (0,85 ile 0,88 µm), kırmızı 4. bant (0,64 ile 0,67 µm) olur. Landsat 5 ve 7'de aynı bantlar 4. ve 3. banttır (USGS). TerraScane analiz raporları formülü ve kullanılan bantları yazar; 13 spektral indeksin formülleri ve bantları indeksler sayfasında listelenir.

NDVI değerleri nasıl yorumlanır?

USGS, NDVI'nin -1,0 ile +1,0 arasında değiştiğini ve değer aralıklarını yaklaşık olarak şöyle verir (USGS):

Kaynaklar aralıkları farklı yerlerden keser: NASA Earth Observatory çalı ve otlağı 0,2 ile 0,3, yağmur ormanlarını 0,6 ile 0,8 aralığında verir. Sınıf sınırları gösterge niteliğindedir. Aynı ekin yaşlanırken 0,2 ile 0,5 aralığına iner, zirvedeyken 0,6 ile 0,9 aralığındadır; bu yüzden aynı parselin değerleri aynı mevsimin dönemleriyle karşılaştırılır.

TerraScane NDVI sınıflandırması -1 ile +1 arasını yedi sınıfa böler. -1 ile 0 arası "Su Kütleleri" sınıfıdır; sınıfların tamamı aşağıdaki örnekte alan değerleriyle verilmiştir.

NDVI hangi uydu verisinden çıkarılır?

NDVI, kırmızı ve yakın kızılötesi bandı olan her optik uydudan hesaplanır. TerraScane'de seçilebilen uydular ve tarih aralıkları şöyledir:

Landsat 7 dahil bütün uyduların tarih aralıkları ve veri notları uydu ve veri sayfasındadır. Sentinel-2 görevinin iki uyduyla nominal tekrar süresi Ekvator'da 5 gündür (SentiWiki). Bir analizde kaç görüntünün kullanıldığı rapora yazılır.

TerraScane örneği: Balıkesir-Merkez'de NDVI

Tek dönem: Temmuz 2026

Aşağıdaki harita, TerraScane'de Balıkesir-Merkez için çalıştırılan tek dönemli bir NDVI analizidir: 14.623 ha alan, 1-31 Temmuz 2026 dönemi, Sentinel-2 (10 m) verisi, 17 görüntü. Haritadaki her renk bir NDVI sınıfıdır.

Aynı analizin Excel çıktısı, yedi sınıfın alanını ve payını verir. Sınıf aralıkları ve haritadaki renkler de tabloda:

Alanın ortalama NDVI değeri 0,3240, en düşük değeri -0,2432, en yüksek değeri 0,9658, standart sapması 0,2202'dir. Düşük Yoğunluk ve Seyrek Bitki Örtüsü sınıfları birlikte alanın %59,4'ünü kaplar. Aşağıdaki görüntü bu sayıların alındığı Excel çıktısıdır.

Aynı analiz PDF raporu, Excel tablosu ve KMZ dosyası olarak indirilir; biçimlerin tamamı çıktılar sayfasında gösterilir.

İki dönem: Haziran 2020 ve Haziran 2026

İki dönemin NDVI'sini karşılaştırmak zaman içindeki değişimi gösterir. Aynı alan için Haziran 2020 (11 görüntü) ve Haziran 2026 (16 görüntü) NDVI haritaları çıkarıldı. Her iki dönemde de Sentinel-2 (10 m) kullanıldı. Delta haritası, ikinci dönemin NDVI değerinden birinci dönemin değerini çıkarır ve farkı beş sınıfa ayırır.

Alanın 9.823,77 ha'ı (%67,2) -0,1 ile 0,1 arasında, yani Değişim Yok sınıfındadır. 992,06 ha (%6,8) Şiddetli Bozulma, 297,78 ha (%2) Güçlü İyileşme sınıfına düşer. İki dönem de aynı uydu verisiyle ve aynı ayda alınmıştır. Platformdaki bütün analiz türleri analiz türleri sayfasında listelenir.

Hangi indeks ne zaman kullanılır?

Çok yoğun örtüde, seyrek örtüde ya da nem ve klorofil izlenecekse NDVI'nin yanında ya da yerine başka indeksler kullanılır:

EVI için Huete ve arkadaşları (2002), SAVI için Huete (1988), NDMI için Wilson ve Sader (2002) temel kaynaklardır. NDRE, Barnes ve arkadaşlarının (2000) çalışmasından gelir ve indeksler sayfasında atfıyla listelenir; Clevers ve Gitelson (2013) kırmızı kenar bantlarıyla ekinde ve çayırda klorofil ve azot tahminini inceler. Bağlantılar aşağıda. Dönemleri karşılaştırırken aynı indeks ve aynı uydu verisi kullanılır.

NDVI ne zaman güvenilir, sınırları nelerdir?

• Yoğun örtüde NDVI doygunluğa ulaşır. Huete ve arkadaşları bunu Amazon gibi yüksek biyokütleli bölgelerde gözlemledi; EVI ise kanopi farklarına duyarlı kaldı (DOI). NASA Earth Observatory da EVI'nin yağmur ormanlarında NDVI kadar kolay doymadığını yazar.
• Toprağın göründüğü seyrek örtüde alttaki zemin NDVI'yi etkiler; SAVI bu etkiyi azaltmak üzere geliştirilmiştir (Huete, 1988).
• EVI, havadaki parçacıkların ve bitki örtüsünün altındaki zeminin yol açtığı bozulmaları düzeltecek biçimde tasarlanmıştır (NASA Earth Observatory).
• Sentinel-2'de bir piksel 10 m × 10 m (100 m²), Landsat'ta 30 m × 30 m (900 m²), MODIS'te 1000 m'dir. Bir pikselin değeri, o karenin içindeki bütün yüzeylerin bileşimini yansıtır.
• Aynı ekin gelişme dönemine göre farklı aralıklara düşer (USGS: yaşlanan ekin 0,2 ile 0,5, zirvedeki ekin 0,6 ile 0,9). TerraScane'in iki dönem karşılaştırması iki dönemde de aynı uydu verisini kullanır; örnekteki iki dönem de Haziran'dır.
• Bulut NDVI değerlerini genellikle düşürür. Uydunun algıladığı ışık, atmosferdeki aerosol ve bulutlarca değiştirilebilir ya da engellenebilir; bu olaylar ham veriye gürültü katar (USGS). Kar da çok düşük değerler verir, 0,1 ve altı (USGS). Sentinel-2 yerel güneş saatiyle 10:30'da geçer; bu saat, olası bulut örtüsünü en aza indirmekle yeterli güneş aydınlatması sağlamak arasında denge kurmak için seçildi (SentiWiki).
• Bir analizde kullanılan görüntü sayısı döneme göre değişir: örnekte Temmuz 2026 için 17, Haziran 2020 için 11, Haziran 2026 için 16. Rapor bu sayıyı yazar.

Birden çok parselde NDVI nasıl izlenir?

Tek parselin NDVI'si tek bir analizle çıkar. Birçok parselin aynı dönemler için NDVI'si gerektiğinde toplu parsel analizi hizmeti her parsel için ayrı rapor üretir. İki dönem arasındaki değişim ve kayıp için değişim ve kayıp tespiti hizmeti kullanılır. Kendi parselinizde aynı analizi çalıştırmak için platformu ücretsiz deneyebilirsiniz.

Kaynaklar

• Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A., Deering, D. W. (1974). Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. 3rd ERTS-1 Symposium. NASA NTRS 19740022614
• Carlson, T. N., Ripley, D. A. (1997). On the relation between NDVI, fractional vegetation cover, and leaf area index. Remote Sensing of Environment 62(3), 241-252. DOI 10.1016/S0034-4257(97)00104-1
• Huete, A., Didan, K., Miura, T., Rodriguez, E. P., Gao, X., Ferreira, L. G. (2002). Overview of the radiometric and biophysical performance of the MODIS vegetation indices. Remote Sensing of Environment 83(1-2), 195-213. DOI 10.1016/S0034-4257(02)00096-2
• Huete, A. R. (1988). A soil-adjusted vegetation index (SAVI). Remote Sensing of Environment 25(3), 295-309. DOI 10.1016/0034-4257(88)90106-X
• Clevers, J. G. P. W., Gitelson, A. A. (2013). Remote estimation of crop and grass chlorophyll and nitrogen content using red-edge bands on Sentinel-2 and -3. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 23, 344-351. DOI 10.1016/j.jag.2012.10.008
• Wilson, E. H., Sader, S. A. (2002). Detection of forest harvest type using multiple dates of Landsat TM imagery. Remote Sensing of Environment 80(3), 385-396. DOI 10.1016/S0034-4257(01)00318-2
• USGS. NDVI, the Foundation for Remote Sensing Phenology (2018)
• USGS. Data Smoothing: Reducing the Noise in NDVI (2018)
• NASA Earth Observatory. Measuring Vegetation (NDVI and EVI)
• USGS. What are the band designations for the Landsat satellites?
• Copernicus. Sentinel-2 mission (SentiWiki)