ในยุคที่การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เครื่องมือในการติดตาม ตรวจสอบ และประเมินสถานการณ์ของโลกจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมที่สามารถช่วยให้เรามองเห็นและวิเคราะห์พื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างแม่นยำและครอบคลุม หนึ่งในเครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์ภาพถ่ายเหล่านี้คือ "ดัชนี" หรือ Index โดยเฉพาะ NDVI และ NDWI ซึ่งถูกนำมาใช้กันอย่างกว้างขวางในงานด้านสิ่งแวดล้อม เกษตรกรรม และการจัดการทรัพยากรน้ำ

1.      NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

NDVI หรือ Normalized Difference Vegetation Index คือดัชนีที่ใช้ในการวัดความเขียวขจีหรือความหนาแน่นของพืชพรรณบนพื้นดิน โดยพิจารณาจากพฤติกรรมการสะท้อนแสงในช่วงคลื่นที่ต่างกันของพืช ซึ่งพืชมักสะท้อนแสงในช่วงใกล้อินฟราเรด (NIR) ได้มาก ในขณะที่ดูดกลืนแสงในช่วงสีแดง (Red) ไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง

สูตรการคำนวณ NDVI คือ:

 ​

ค่าที่ได้จะอยู่ระหว่าง -1 ถึง +1

• ค่าใกล้ +1 บ่งบอกถึงพืชพรรณที่มีสุขภาพดี หนาแน่น และมีความเขียวสูง
• ค่าใกล้ 0 มักหมายถึงพื้นที่โล่ง หรือสิ่งปลูกสร้าง
• ค่าเป็นลบ มักหมายถึงน้ำ หรือพื้นที่ที่ไม่มีพืชพรรณเลย

การประยุกต์ใช้ NDVI

• วัดความสมบูรณ์ของพืชผลทางการเกษตร
• ประเมินพื้นที่ป่าไม้และการฟื้นฟูป่า
• ตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของพื้นที่สีเขียวในระยะยาว

2.      NDWI (Normalized Difference Water Index)

NDWI หรือ Normalized Difference Water Index คือดัชนีที่พัฒนาขึ้นเพื่อการตรวจจับพื้นที่ที่มีน้ำ โดยพิจารณาจากค่าการสะท้อนแสงในช่วงสีเขียว (Green) และใกล้อินฟราเรด (NIR) เช่นกัน โดยแหล่งน้ำมักสะท้อนแสงสีเขียวได้ดี แต่ดูดกลืนแสงในย่าน NIR ได้มาก

สูตรการคำนวณ NDWI คือ:

ค่าที่ได้จะมีความหมายดังนี้:

·       ค่า บวก ชัดเจน มักหมายถึงพื้นที่ที่มีน้ำ เช่น แม่น้ำ บึง หรือพื้นที่น้ำท่วม

·       ค่าใกล้ ศูนย์หรือลบ มักหมายถึงดิน พืช หรือสิ่งปลูกสร้าง

การประยุกต์ใช้ NDWI

·       ตรวจสอบพื้นที่น้ำท่วมในช่วงภัยพิบัติ

·       เฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงของแหล่งน้ำธรรมชาติ

·       สำรวจพื้นที่ชุ่มน้ำเพื่อการอนุรักษ์

การทำงานร่วมกันของ NDVI และ NDWI

เมื่อใช้ NDVI และ NDWI ร่วมกัน จะสามารถแยกแยะองค์ประกอบของพื้นผิวโลกได้อย่างละเอียด เช่น

• แยกพื้นที่น้ำออกจากพื้นที่สีเขียว
• ตรวจสอบสภาพพื้นที่เกษตรกรรมที่ได้รับผลกระทบจากน้ำท่วมหรือแล้ง
• เฝ้าระวังการบุกรุกพื้นที่ชุ่มน้ำหรือพื้นที่ป่าต้นน้ำ

ตัวอย่างเช่น ในช่วงฤดูน้ำหลาก NDWI จะช่วยระบุขอบเขตของน้ำท่วม ส่วน NDVI จะช่วยบ่งบอกว่าพื้นที่เกษตรนั้นได้รับผลกระทบจากน้ำท่วมมากน้อยเพียงใด

NDVI และ NDWI เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการวิเคราะห์สภาพแวดล้อมจากข้อมูลดาวเทียม ด้วยความสามารถในการแยกแยะพืชพรรณและแหล่งน้ำอย่างชัดเจน ทั้งสองดัชนีนี้จึงถูกนำไปใช้ในหลากหลายสาขา เช่น เกษตรกรรม ป่าไม้ การจัดการน้ำ และการบรรเทาภัยพิบัติ

เมื่อโลกเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง NDVI และ NDWI คือสายตาที่มองลงมาจากอวกาศ เพื่อให้มนุษย์สามารถตัดสินใจได้อย่างแม่นยำและยั่งยืนยิ่งขึ้น