NDWI: อ่านสัญญาณน้ำและความชื้นของแปลงจากดาวเทียม

น้ำคือตัวแปรที่มองไม่เห็นจากสีใบ

ความเสียหายจากน้ำมักมาแบบเงียบ ๆ — น้ำท่วมขังหลังฝนตกหนักสองสามวัน กว่าใบจะเหลืองให้เห็น รากอาจเริ่มขาดออกซิเจนไปแล้ว ในทางกลับกัน แปลงที่เริ่มแล้งก็ยังเขียวอยู่หลายวันก่อนใบจะเหี่ยวถาวร ดัชนีที่ไวต่อ "น้ำ" โดยตรงจึงมีที่ทางของมัน และตัวที่ AgriPluse ใช้คือ NDWI

สูตรและหลักการ

NDWI = (GREEN − NIR) / (GREEN + NIR)

NDWI (Normalized Difference Water Index) ในรูปแบบที่ระบบใช้ (สูตรของ McFeeters) อาศัยข้อเท็จจริงว่าน้ำสะท้อนแสงเขียวได้ดีแต่ดูดกลืนอินฟราเรดใกล้เกือบหมด ซึ่งตรงข้ามกับพืชที่สะท้อนอินฟราเรดจัด ค่า NDWI จึงอ่านได้ว่า

ช่วงค่า	สิ่งที่มักเป็น	ความหมายในแปลง
> 0	น้ำเปิด / น้ำขัง	ผิวน้ำชัดเจน — โซนน้ำท่วมขังในแปลงจะโผล่เป็นหย่อมค่าบวก
−0.2 – 0	ดินชื้น พืชเบาบาง	ความชื้นผิวดินสูง หรือพืชยังไม่คลุมดิน
< −0.3	พืชเขียวหนาแน่น	เรือนใบสมบูรณ์ (อินฟราเรดสะท้อนแรง กดค่าให้ติดลบ)

สังเกตว่า NDWI อ่านกลับทิศกับ NDVI: แปลงพืชแข็งแรงจะมี NDWI ติดลบชัด ๆ ส่วนค่าที่ไต่เข้าหาศูนย์หรือเป็นบวก กลางฤดูที่พืชควรแน่นแล้ว คือสัญญาณว่ามีน้ำหรือพื้นเปิดแทรกเข้ามาในพิกเซล

ใช้ NDWI ทำอะไรใน AgriPluse

หาโซนน้ำท่วมขังหลังฝนหนัก — เปิดแผนที่ NDWI วันหลังพายุผ่าน หย่อมที่ค่าพุ่งขึ้นผิดจากรอบข้างคือจุดที่ควรไประบายน้ำก่อนรากเน่า
ยืนยันสาเหตุที่ NDVI ตก — NDVI ลดพร้อม NDWI เพิ่มในโซนเดียวกัน ชี้ไปทางน้ำขังมากกว่าโรคหรือแมลง
เป็นตัวแปรของแบบจำลองโรค — NDWI และ delta NDWI เป็นตัวแปรที่ถูกคัดเข้าโมเดลพยากรณ์หลายตัว โดยเฉพาะโรครากเน่าโคนเน่า (ที่มากับน้ำขัง) แมลงหวี่ขาว หนอนกินใบ และมวนถั่ว ซึ่งการระบาดสัมพันธ์กับสภาพความชื้นของแปลง

คู่ที่ควรดูด้วยกัน

NDWI จับ "น้ำในแปลง" ส่วนความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ เป็นข้อมูลอีกชุดที่มาจากสถานีอากาศ สองอย่างนี้คนละเรื่องกัน — โรคราหลายชนิดต้องการทั้งคู่: อากาศชื้นให้สปอร์งอก และแปลงชื้นให้เชื้อตั้งตัว

ข้อจำกัดของ NDWI

ข้อจำกัดที่ควรรู้

NDWI รูปแบบนี้ไวต่อ "น้ำผิวเปิด" มากกว่า "น้ำในใบพืช" — มันบอกได้ดีว่าตรงไหนมีน้ำขังหรือดินแฉะ แต่ไม่ใช่เครื่องวัดความชื้นดินใต้ผิวหรือปริมาณน้ำในต้นโดยตรง และเช่นเดียวกับดัชนีแสงทุกตัว มันใช้ไม่ได้ในวันที่เมฆหนา

พิกเซลละ 10 เมตร — ร่องน้ำแคบ ๆ หรือแอ่งเล็กกว่านั้นอาจไม่โผล่ในภาพ
ช่วงต้นฤดูที่ดินยังเปิด ค่า NDWI ผันผวนตามฝนรายวันเป็นเรื่องปกติ อย่าเพิ่งตกใจ
เงาเมฆทำให้ค่าคล้ายน้ำได้ — ตรวจสอบกับภาพ RGB หรือรอภาพวันถัดไปก่อนสรุป (ดูวิธีสังเกตในบทความเรื่องเมฆ)

เช็กลิสต์การใช้ NDWI รายสัปดาห์

สำหรับคนที่ดูแลหลายแปลง วิธีเอา NDWI เข้าไปอยู่ในกิจวัตรโดยไม่เพิ่มภาระมีแค่สามจังหวะ:

หลังฝนตกหนักหรือพายุผ่าน — เปิดแผนที่ NDWI ของภาพวันแรกที่ฟ้าเปิด ไล่ดูทีละแปลงว่ามีหย่อมค่าบวกโผล่ตรงไหน แปลงที่มีคือแปลงที่ควรไประบายน้ำภายในวันสองวัน
เมื่อคะแนนสุขภาพหรือ NDVI ของแปลงไหนตก — สลับไปดู NDWI ของวันเดียวกันก่อนออกจากบ้าน ถ้า NDWI ขึ้นด้วย ให้เตรียมเรื่องระบายน้ำ ถ้า NDWI ปกติ ให้เตรียมส่องหาโรคและแมลงแทน
ช่วงระบบเตือนความเสี่ยงโรครากเน่าโคนเน่า — ใช้แผนที่ NDWI ชี้เป้าว่ามุมไหนของแปลงชื้นที่สุด แล้วเริ่มตรวจโคนต้นจากมุมนั้น

ทั้งสามจังหวะใช้เวลาไม่ถึงห้านาทีต่อครั้ง แต่เปลี่ยนการเดินแปลงแบบสุ่มให้กลายเป็นการเดินแบบมีพิกัดเป้าหมาย

สรุป

NDWI คือดัชนี "น้ำ" ที่อ่านง่ายที่สุดในชุดดัชนีของ AgriPluse: กลางฤดู ค่าควรติดลบลึกและนิ่ง ถ้าโซนไหนไต่ขึ้นผิดจากรอบข้าง ให้ไปดูเรื่องน้ำก่อน ใช้คู่กับ NDVI เพื่อแยกปัญหาน้ำออกจากปัญหาโรค แล้วการลงแปลงแต่ละครั้งจะตรงจุดขึ้นมาก