ดัชนีดาวเทียม · 02
EVI NDRE PSRI: ดัชนีพืชพรรณที่มากกว่า NDVI
NDVI ตอบคำถามว่า “พืชเขียวแค่ไหน” แต่คำถามอย่าง “ใบเริ่มขาดไนโตรเจนหรือยัง” หรือ “แปลงเริ่มชราเร็วผิดปกติไหม” ต้องอาศัยดัชนีตัวอื่น บทความนี้พาไปรู้จักดัชนีเสริมทุกตัวที่ AgriPluse คำนวณจริง พร้อมวิธีใช้งานแต่ละตัวให้ถูกจังหวะ
ทำไมดัชนีเดียวไม่พอ
NDVI เป็นดัชนีตั้งต้นที่ดี แต่มีจุดบอดชัดเจนสองจุด: ค่าจะอิ่มตัวเมื่อเรือนใบหนาแน่น (ช่วงกลาง–ปลายฤดูค่าแทบไม่ขยับ) และมันไวต่อ "ปริมาณใบ" มากกว่า "คุณภาพใบ" — พืชที่ใบยังเยอะแต่เริ่มขาดไนโตรเจนหรือเริ่มชรา NDVI อาจยังดูปกติ AgriPluse จึงคำนวณดัชนีเสริมให้ทุกแปลงจากภาพถ่ายชุดเดียวกัน แต่ละตัวมองพืชคนละมุม ใช้ประกอบกันจึงเห็นภาพครบ
EVI — แก้จุดอิ่มตัวของ NDVI
EVI = 2.5 × (NIR − RED) / (NIR + 6×RED − 7.5×BLUE + 1)
EVI (Enhanced Vegetation Index) เพิ่มแบนด์สีน้ำเงินเข้ามาช่วยหักล้างผลรบกวนจากชั้นบรรยากาศ และปรับสัมประสิทธิ์ให้ดัชนีไม่อิ่มตัวง่ายในแปลงพืชหนาแน่น ช่วงที่ NDVI ของแปลงนิ่งอยู่แถว 0.7–0.8 จนแยกอะไรไม่ออก EVI มักยังแสดงความต่างระหว่างโซนที่สมบูรณ์มากกับสมบูรณ์น้อยได้อยู่ เหมาะกับการเทียบความหนาแน่นภายในแปลงช่วงเรือนใบเต็ม
NDRE — มองคลอโรฟิลล์ผ่านช่วงคลื่น Red Edge
NDRE = (NIR − RedEdge) / (NIR + RedEdge)
NDRE (Normalized Difference Red Edge) ใช้ช่วงคลื่น "ขอบแดง" (Red Edge — แบนด์ B05 ของ Sentinel-2) ซึ่งเป็นรอยต่อระหว่างแสงแดงที่พืชดูดกลืนกับอินฟราเรดที่พืชสะท้อน ตำแหน่งรอยต่อนี้ขยับตามปริมาณคลอโรฟิลล์ในใบโดยตรง NDRE จึงไวต่อการขาดไนโตรเจนและความเครียดระยะเริ่มต้น ในขณะที่ NDVI ยังไม่ทันเห็น
NDRE และอัตราการเปลี่ยนแปลงของมัน (delta NDRE) ติดอันดับตัวแปรสำคัญของ แบบจำลองแอนแทรคโนสทั้งสามรูปแบบ (ใบ ฝัก ต้นตาย) และโรครากเน่าโคนเน่า เพราะการเสื่อมของคลอโรฟิลล์มักนำหน้าอาการที่ตาเห็น
ข้อควรรู้: แบนด์ Red Edge มีเฉพาะบน Sentinel-2 — วันที่ข้อมูลมาจาก Landsat 8/9 จะไม่มีค่า NDRE ใหม่ กราฟช่วงนั้นจึงห่างกว่าดัชนีอื่นได้เล็กน้อย
PSRI — จับสัญญาณใบเริ่มชราหรือเครียด
PSRI = (RED − BLUE) / NIR
PSRI (Plant Senescence Reflectance Index) วัดสัดส่วนของเม็ดสีแคโรทีนอยด์ (โทนเหลือง-ส้ม) เทียบกับคลอโรฟิลล์ เมื่อใบเริ่มชรา เป็นโรค หรือเครียดหนัก คลอโรฟิลล์สลายก่อนแคโรทีนอยด์ ค่า PSRI จึง "ยิ่งสูงยิ่งไม่ดี" — สวนทางกับดัชนีความเขียวตัวอื่น
- ต้นฤดู–กลางฤดู: PSRI ควรต่ำและนิ่ง ถ้าไต่ขึ้นเร็วผิดจังหวะ ให้ไปดูแปลง
- ปลายฤดู: PSRI สูงขึ้นเป็นเรื่องปกติของการสุกแก่ ใช้ช่วยอ่านจังหวะใกล้เก็บเกี่ยวได้
GNDVI และ LAI — สองตัวช่วยในแบบจำลองโรค
นอกจากดัชนีที่แสดงบนแผนที่ ระบบยังคำนวณอีกสองค่าเพื่อป้อนแบบจำลองพยากรณ์โรคโดยเฉพาะ
- GNDVI = (NIR − GREEN) / (NIR + GREEN) — ใช้แสงเขียวแทนแสงแดง ไวต่อความเข้มข้นคลอโรฟิลล์ในช่วงที่พืชโตแล้ว เป็นตัวแปรหลักของโมเดลหนอนกินใบและมวนถั่ว
- LAI (Leaf Area Index — ดัชนีพื้นที่ใบ) — ประมาณจากสมการเชิงประจักษ์ LAI ≈ 3.618 × NDVI + 0.118 เพื่อแทน "ปริมาณใบต่อพื้นที่" ค่านี้เป็นการประมาณจาก NDVI ไม่ใช่การวัดตรง แต่เพียงพอสำหรับให้โมเดลรับรู้ขนาดเรือนใบ
ตารางสรุป: ดูตัวไหน เมื่อไหร่
| ดัชนี | ไวต่อ | ช่วงที่เหมาะ | ทิศทางที่ดี |
|---|---|---|---|
| NDVI | ความเขียว/ปริมาณเรือนใบ | ทั้งฤดู โดยเฉพาะต้น–กลาง | สูง = ดี |
| EVI | ความหนาแน่นเมื่อใบแน่น | กลาง–ปลายฤดู | สูง = ดี |
| NDRE | คลอโรฟิลล์/ไนโตรเจน | กลาง–ปลายฤดู | สูง = ดี |
| PSRI | ความชรา/ความเครียด | เฝ้าระวังทั้งฤดู | ต่ำ = ดี |
| GNDVI | คลอโรฟิลล์ (มุมแสงเขียว) | ใช้ในแบบจำลองโรค | สูง = ดี |
| NDWI | น้ำ/ความชื้น | อ่านบทความแยก | ตามบริบท |
ข้อจำกัดร่วมของดัชนีแสง
ดัชนีทุกตัวในบทความนี้คำนวณจากแสงสะท้อน จึงถูกเมฆบังเหมือนกันหมด และทุกตัวบอก "อาการ" ไม่บอก "สาเหตุ" — ดัชนีผิดปกติคือสัญญาณให้ไปตรวจแปลง ไม่ใช่คำวินิจฉัยโรค ช่วงฟ้าปิดต่อเนื่อง ระบบใช้เรดาร์ Sentinel-1 ช่วยติดตามโครงสร้างพืชแทน
วิธีใช้ที่ได้ผลที่สุดคือเปิดแผนที่ดัชนีใน AgriPluse แล้วสลับดูทีละตัวในวันเดียวกัน: NDVI ต่ำ + NDRE ต่ำ + PSRI สูง ในโซนเดียวกัน คือโซนที่ควรเดินไปดูก่อนใครในสัปดาห์นั้น