NDVI คืออะไร อ่านค่าอย่างไรให้เป็น

NDVI วัดอะไรกันแน่

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) แปลตรงตัวคือ "ดัชนีความต่างของพืชพรรณแบบนอร์มัลไลซ์" หลักการของมันเรียบง่าย: ใบพืชที่แข็งแรงสะท้อนแสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) มาก แต่ดูดกลืนแสงสีแดงไว้ใช้สังเคราะห์แสง ยิ่งพืชเขียวและหนาแน่น ความต่างระหว่างแสงสองช่วงนี้ยิ่งมาก ดาวเทียมวัดแสงสะท้อนทั้งสองช่วงได้โดยตรง จึงคำนวณเป็นดัชนีได้ว่า

NDVI = (NIR − RED) / (NIR + RED)

การหารด้วยผลรวม (normalize) ทำให้ค่าอยู่ระหว่าง −1 ถึง +1 เสมอ ไม่ว่าวันนั้นแสงแดดจะแรงหรืออ่อน จึงเทียบข้ามวันกันได้ ใน AgriPluse ค่า NIR และ RED มาจากแบนด์ B08 และ B04 ของดาวเทียม Sentinel-2 ซึ่งมีความละเอียด 10 เมตรต่อพิกเซล เสริมด้วยภาพจาก Landsat 8 และ 9 ในวันที่ Sentinel-2 ไม่ผ่าน

ช่วงค่า NDVI แปลว่าอะไร

ตัวเลขเดี่ยว ๆ ไม่มีความหมายถ้าไม่รู้บริบท ตารางนี้คือแนวอ่านคร่าว ๆ สำหรับพืชไร่ทั่วไปในประเทศไทย

มาตราส่วนสีบนแผนที่ NDVI ของ AgriPluse -0.10 ดิน/น้ำ0.70 พืชหนาแน่น

สิ่งที่สำคัญกว่าตัวเลข: แนวโน้ม

ค่า NDVI ครั้งเดียวบอกอะไรได้น้อย เพราะพันธุ์พืช ระยะปลูก และชนิดดินทำให้ค่าฐานของแต่ละแปลงไม่เท่ากัน สิ่งที่ควรดูคือ แนวโน้มของแปลงเดียวกันตามเวลา ซึ่งเป็นเหตุผลที่ AgriPluse แสดง NDVI เป็นกราฟย้อนหลังทั้งฤดู ไม่ใช่ตัวเลขเดี่ยว

• ค่าไต่ขึ้นสม่ำเสมอ ตั้งแต่ปลูกจนถึงช่วงเรือนใบเต็ม — พัฒนาการปกติ
• ค่าหยุดนิ่งก่อนเวลา ทั้งที่พืชยังอยู่ระยะเจริญเติบโต — ควรไปดูแปลง อาจขาดน้ำหรือขาดธาตุอาหาร
• ค่าลดลงต่อเนื่องหลายจุดข้อมูล — สัญญาณเตือนที่หนักแน่นที่สุด อาจเป็นโรค แมลง หรือน้ำท่วมขัง
• ค่าตกวูบวันเดียวแล้วเด้งกลับ — ส่วนใหญ่คือเมฆหรือเงาเมฆ ไม่ใช่พืชตายเฉียบพลัน (อ่านเพิ่มใน เมฆบังกับคุณภาพข้อมูล)

เบื้องหลังกราฟ ระบบคำนวณค่าเฉลี่ยของทุกพิกเซลภายในขอบเขตแปลงที่คุณวาดไว้ ได้จุดข้อมูลหนึ่งจุดต่อภาพหนึ่งวัน จากนั้นปรับเรียบด้วยตัวกรอง Savitzky–Golay เพื่อลดสัญญาณรบกวนรายวัน ให้เห็นแนวโน้มจริงของฤดูชัดขึ้น ส่วนบนแผนที่ คุณคลิกจุดใดก็ได้ในแปลงเพื่ออ่านค่า NDVI ตรงจุดนั้น ใช้หาว่า "มุมไหนของแปลง" ที่ค่าต่ำกว่าเพื่อน แล้วเดินไปตรวจให้ตรงจุด

NDVI ในระบบพยากรณ์โรคของ AgriPluse

NDVI ไม่ได้มีไว้ดูอย่างเดียว แต่เป็นหนึ่งในตัวแปรตั้งต้นของ แบบจำลองพยากรณ์โรคและแมลงทั้ง 8 รายการ โดยโมเดลใช้ทั้งค่า NDVI ตรง ๆ และ "อัตราการเปลี่ยนแปลงรายวัน" (delta NDVI) เพราะการที่ความเขียวเริ่มถดถอยเร็วผิดปกติ มักเกิดก่อนที่ตาเปล่าจะเห็นอาการบนใบ เมื่อรวมกับตัวแปรสภาพอากาศที่เอื้อต่อเชื้อโรค โมเดลจึงประเมินความเสี่ยงล่วงหน้า 7 วันได้

ข้อจำกัดของ NDVI ที่ควรรู้

• อิ่มตัวเมื่อพืชหนาแน่น — เกิน ~0.7 ค่าจะแทบไม่ขยับแม้พืชโตขึ้น ช่วงกลาง–ปลายฤดูจึงควรดู EVI และ NDRE ประกอบ
• ดินพื้นหลังรบกวนช่วงต้นฤดู — ตอนพืชยังเล็ก พิกเซล 10 เมตรมีทั้งพืชและดินปนกัน ค่าแปลงที่ดินเข้ม-อ่อนต่างกันจะเทียบกันตรง ๆ ไม่ได้
• เมฆและเงาเมฆ — ทำให้ค่าตกผิดจริงหรือหายไปทั้งวัน ระบบคัดภาพเมฆหนาออกและใช้ภาพเรดาร์ Sentinel-1 ช่วยในช่วงฟ้าปิด
• หนึ่งพิกเซลคือ 10×10 เมตร — จุดโรคเล็กกว่านั้นจะยังไม่เห็นในภาพ จนกว่าจะลามถึงระดับที่กระทบค่าเฉลี่ยของพิกเซล

สรุป

NDVI คือเครื่องมือคัดกรองที่ดีที่สุดตัวหนึ่งที่ได้มาฟรีจากดาวเทียม: คำนวณง่าย เทียบข้ามเวลาได้ และไวต่อความเปลี่ยนแปลงของเรือนใบ หลักการใช้มีข้อเดียว — ดูแนวโน้มของแปลงตัวเอง อย่าดูตัวเลขโดด ๆ และให้ NDVI เป็นเหตุผลในการ "ไปดูแปลง" ไม่ใช่เหตุผลในการ "ไม่ต้องไปดู"