top of page
Ara

NDVI (Normalize Edilmiş Bitki Örtüsü İndeksi) Nedir?

Bir arazide gerçekten ne kadar “yeşil” var, gözle görmek her zaman yeterli olmuyor. Hele ki geniş alanlardan söz ediyorsak, işin içine biraz teknoloji girmesi şart. Bitkilerin ne kadar sağlıklı olduğunu, uzaktan, üstelik sayılarla ölçebildiğimizi biliyor muydun? İşte NDVI tam olarak bunu yapıyor. Uydu görüntülerine bakıp toprağın, tarlanın, ormanın ne halde olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor. Lafı daha fazla uzatmadan, NDVI nedir ve hangi alanlarda kullanılır ayrıntılı bir şekilde inceleyelim.


NDVI Nedir?

Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi (NDVI), bir bölgedeki bitki örtüsünün “yeşilliğini” nicelendirerek bitki sağlığını gösteren bir göstergedir. NDVI, uydu görüntülerindeki yakın kızılötesi (NIR) ve kırmızı (Red) bantlardan elde edilen yansıma verileri kullanılarak hesaplanır. Sağlıklı bitkiler klorofil sayesinde kırmızı ışığı emerken, yakın kızılötesi ışığı güçlü biçimde yansıtır. NDVI formülü, bu farkı normalize ederek elde edilir:


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

Bu şema, sağlıklı bitkilerin (solda) yakın kızılötesi ışığı yüksek, kırmızı ışığı ise düşük oranda yansıttığını gösterir. Bu özellik, yüksek NDVI değerleriyle (0.72) bitki canlılığını işaret eder. Stresli veya sağlıksız bitkilerde (sağda) ise bu durum tersine döner, sonuç olarak düşük NDVI değerleri (0.14) elde edilir.
NDVI ile Bitki Sağlığı Analizi

Bu formül sayesinde NDVI değeri -1 ile +1 arasında bir değer alır. Su yüzeyleri veya kalın bulut gibi bitki yansıması olmayan yüzeylerde kırmızı ve NIR yansıması benzer olacağı için NDVI değeri genellikle 0 veya negatif olur; çok seyrek veya hiç bitki örtüsü olmayan çıplak toprakta ise değer genelde sıfıra yakın çıkar. Öte yandan yoğun ve sağlıklı bitki örtüsü (örneğin ormanlık alan veya verimli tarım arazisi) NDVI’yi +0.6–+0.8 gibi yüksek değerlere taşır. Kısacası, NDVI değerinin yüksekliği bölgedeki yeşil bitki miktarı ve canlılığı ile doğru orantılıdır, düşük NDVI ise bitkisiz ya da stresteki alanları gösterir.


NDVI Değerlerinin Yorumu


NDVI aralığına göre arazi türleri ve bitki yoğunluğu şu şekilde yorumlanabilir (yaklaşık değer aralıkları)：

Başlık: NDVI Değer Aralığı ve Renk Karşılıkları Alt Metin: Bu renk skalası, NDVI değerlerinin farklı arazi tipleriyle ilişkisini gösterir. Koyu yeşil renkler yüksek NDVI değerlerine (0.6-1.0) karşılık gelerek yoğun ve sağlıklı bitki örtüsünü temsil eder. Açık renkler ise bitki örtüsünün azaldığını, gri ve siyah tonlar ise su kütleleri veya bulut gibi bitkisiz alanları gösterir.
NDVI Değer Aralığı

  • NDVI ≤ 0: Genellikle su kütleleri veya kalın bulut sahneleri (örneğin göller, denizler).

  • NDVI 0 – 0.1: Berrak toprak, kayalar, çölleşmiş alanlar veya karla kaplı yüzeyler.

  • NDVI 0.1 – 0.3: Ot, çalılık veya seyrek bitki örtüsüne sahip alanlar.

  • NDVI 0.6 – 0.8 ve üzeri: Yoğun ormanlık alanlar ve kuvvetli bitki örtüsü.


Örneğin, NASA’nın gözlemlerine göre 0.1’in altındaki çok düşük NDVI değerleri taş, kum veya kar gibi çıplak yüzeylere karşılık gelirken, 0.6–0.8 arası yüksek değerler tropikal yağmur ormanları gibi sık ve sağlıklı bitki örtüsünü gösterir. Ayrıca uydu NDVI haritalarında koyu yeşil renkler yüksek bitki yoğunluğunu (yüksek NDVI), açık kahverengi/soluk tonlar ise bitkisiz arazileri işaret eder.



NDVI Formülünün Açıklaması

NDVI formülündeki değişkenler; NIR (yakın kızılötesi bandın yansıması) ve Red (kırmızı bandın yansıması) şeklinde tanımlanır. Bitkilerde bulunan klorofil, kırmızı ışığı yüksek oranda emer (bu nedenle kırmızı yansıma düşüktür) ve yakın kızılötesi ışığı güçlü biçimde yansıtır. Bu biyokimyasal özellik nedeniyle canlı bitki örtüsü NIR yansımasını artırır, Red yansımasını azaltır. NDVI formülü bu farkı normalize eder:


  • Yüksek NDVI: NIR >> Red durumunda, yani yeşil ve canlı bitki örtüsü varsa formülün sonucu +1’e yaklaşır.

  • Düşük NDVI: Red >> NIR olduğunda, yani bitki yoksa veya stresliysa formül sonucu -1’e yaklaşır.


Formülün örnek kullanımı olarak Landsat uydusu verilerini ele alalım: Landsat 8–9’da NIR bandı Band 5, kırmızı bandı Band 4’tür ve NDVI şöyle hesaplanır:

NDVI = (Band5 - Band4) / (Band5 + Band4).

Landsat 4–7’de ise NIR Band 4, kırmızı Band 3’tür. Benzer şekilde Sentinel-2 uydusunda B8 (NIR) ve B4 (kırmızı) kullanılarak NDVI hesaplanır.


NDVI’nin Uygulama Alanları


NDVI’nin sunduğu bitki sağlığı göstergesi, pek çok alanda karar destek aracı olarak kullanılır. Önemli uygulama örnekleri şunlardır:


  • Tarım (Hassas Tarım ve Verim Tahmini): Çiftçiler, tarlalarındaki bitki sağlığını ve verimi izlemek için NDVI haritalarından yararlanır. Bitkideki stres, sulama eksikliği veya besin yetersizliği NDVI’daki düşüşler ile tespit edilebilir. Örneğin Türkiye’de Tekirdağ’da buğday ve ayçiçeği yetiştiren üreticiler, uydu görüntülerinden elde edilen NDVI haritalarıyla tarlalarını izliyor. Elde edilen verilere göre daha yüksek NDVI değerine sahip alanların veriminin de nispeten yüksek olduğu gözleniyor (NDVI ~0.7 olan bir alandan ~6.5–7 ton/ha verim alınırken, NDVI ~0.4 olan diğer bir alandan ~3.5–4 ton/ha verim elde edilmiştir). Bu sayede verimsiz bölgelere müdahale edilir, gübre ve su dağılımı optimizasyonu yapılır.

    Bu görsel, Copernicus Browser arayüzünde Sentinel-2 uydusundan alınan verilerle oluşturulmuş bir NDVI haritasını göstermektedir. Harita üzerinde farklı renkteki alanlar bitki örtüsünün yoğunluk ve sağlığını temsil ederken, sağdaki histogram grafiği ise bölgedeki NDVI değerlerinin dağılımını sunmaktadır. Yüksek pik, bölgenin büyük bir kısmının sağlıklı bitki örtüsüne sahip olduğunu işaret eder.
    Sentinel-2 Verileriyle Konya Bölgesi NDVI Haritası

  • Ormancılık ve Ekosistem İzleme: Orman ekosistemlerinde NDVI, orman örtüsü sağlığı, yaprak alan indeksi (LAI) ve biyokütle tahmini için kullanılır. Örneğin bir bölgedeki orman tahribatı veya büyüme hızı, düzenli aralıklarla hesaplanan NDVI verileriyle izlenebilir. Yüksek NDVI, sık yaprak örtüsü ve yüksek fotosentetik aktiviteyi gösterirken, düşük NDVI zayıflayan ya da seyrelmiş orman sahalarına işaret eder.


  • Kuraklık ve Çölleşme İzleme: NASA ve diğer kuruluşlar NDVI’yi kuraklık göstergesi olarak kullanmaktadır. Uzun süreli su kıtlığı durumunda bitkilerde klorofil azalır ve NDVI değerleri düşer. Ziraat mühendisliği ve meteoroloji kuruluşları, belirli eşikler altındaki NDVI düşüşlerini kuraklık uyarıları için kullanır. Ayrıca NDVI analizi, yangın sonrası alanlardaki bitki örtüsü tahribatını veya orman yangınlarına karşı erken uyarıyı izlemekte de uygulanır.

    Bu görsel, uydu verilerinden oluşturulan bir NDVI haritası ve değer histogramını sunar. Histogramın sıfıra yakın yüksek zirvesi, bölgede bitki örtüsünün zayıf veya seyrek olduğunu gösterir. Bu durum, kuraklık gibi çevresel streslerin izlenmesinde NDVI'nin önemini vurgular.
    Kuraklık Analizinde NDVI Haritaları

  • Çevre ve İklim Araştırmaları: Küresel düzeyde bitki örtüsü değişimi, iklim değişikliğinin etkileri ve toprak erozyonu gibi çevresel araştırmalar için NDVI verileri kullanılmaktadır. Uydu bazlı uzun süreli NDVI veri setleriyle ormanlaşma/çölleşme trendleri, biyolojik çeşitlilik bölgelerindeki değişimler veya carbon döngüsü incelenir.


NDVI Uydu ve Veri Kaynakları

NDVI hesaplamak için uzaktan algılama uydularından elde edilen görüntüler kullanılır. Günümüzde en yaygın kaynaklar arasında Landsat (NASA/USGS), Sentinel-2 (ESA) ve MODIS (NASA) gibi uydu sistemleri yer alır. Bu uyduların kırmızı ve yakın kızılötesi bantları sayesinde NDVI haritaları oluşturulabilir. Örneğin, Landsat 8’den gelen veriyle NIR ve kırmızı bantlar alınarak NDVI hesaplanır. Ayrıca SPOT ve NOAA gibi diğer uydular da benzer bant kombinasyonları sunar. Bunlara ek olarak Google Earth Engine gibi platformlar üzerinden erişilebilen ücretsiz arşivlerde (örneğin Sentinel-2, Landsat ve AVHRR tabanlı veri setleri) güncel NDVI verileri bulunmaktadır.

Bu görsel, NDVI analizi için kullanılan uydu ve veri kaynaklarını temsil eden ikonları içerir. Soldan sağa sırasıyla Landsat, Sentinel ve NOAA uyduları; Google Earth Engine ve NASA gibi önemli kurum ve platformlar gösterilmektedir. Bu kaynaklar, uzaktan algılama verileriyle NDVI haritaları oluşturulmasında kilit rol oynar.
NDVI Veri Kaynakları ve Kurumlar

Sonuç olarak, NDVI indeksi bitkisel örtü yoğunluğunu ve sağlığını izlemek için evrensel bir gösterge olarak kullanılır. Türkiye’de de tarım ve ormancılıkta hassas tarım uygulamaları, kuraklık izleme ve ekosistem değerlendirmelerinde NDVI analizleri giderek yaygınlaşmaktadır. Elde edilen NDVI haritaları, özellikle mevsimsel ve yıllık karşılaştırmalarla doğal alanlardaki değişimleri ve tarımsal performansı objektif biçimde ortaya koyar.


Kaynaklar

Comments

İlgini Çekebilir!

bottom of page