Nell’ambito del telerilevamento satellitare (e non), finalizzato al monitoraggio della componente vegetazionale, grande successo riscuotono gli indici di vegetazione. Al di là della filosofia che ciascuno di essi sottende il problema che sollevano, spesso trascurato, è di come essi propaghino l’inevitabile incertezza di misura delle riflettanze da cui dipendono e di come poi questa si propaghi ulteriormente lungo le differenze di indici successivi lungo serie temporali. La soluzione del primo quesito consente di definire la sensibilità di apprezzamento dell’indice, cioè di stabilire quali differenze siano significative tra pixel appartenenti alla stessa scena. La risposta al secondo quesito consente invece di definire quali pixel siano davvero mutati nel tempo, cioè quale differenza di indice, calcolata sullo stesso pixel di scene diverse, sia da ritenersi significativa. Un indice può essere considerato una grandezza indiretta derivabile da misure dirette: le radianze al sensore, l’irradianza solare e gli eventuali fattori correttivi topografici e d’atmosfera. Il rigore scientifico imporrebbe di investigare dettagliatamente queste voci, aggregandole nelle forme previste per il calcolo delle riflettanze ed investigando come le loro varianze (assunte come incertezza/sensibilità di misura) si propaghino all’interno delle formulazioni adottate. Non è al momento scopo di questo lavoro spingersi a questo livello di dettaglio. Le esperienze condotte dimostrano come interessanti considerazioni possono già essere fatte affrontando il problema a partire dalle riflettanze ed ipotizzando, per le stesse, una ragionevole varianza che le caratterizzi. In questo lavoro due indici, l’NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e il PVI (Perpendicular Vegetation Index) rappresentativi rispettivamente delle due famiglie slope- e distance-based vengono considerati evidenziandone: a) i comportamenti rispetto alla propagazione della varianza delle riflettanze lungo la loro formulazione; b) i comportamenti lungo la loro differenza nel tempo. L’indagine è stata condotta mediante applicazione della legge di Propagazione della Varianze per variabili indipendenti supposte decorrelate.
La propagazione dell’errore negli indici di vegetazione derivati daimmagini multispettrali: NDVI e PVI a confronto
BORGOGNO MONDINO, ENRICO CORRADO
2009-01-01
Abstract
Nell’ambito del telerilevamento satellitare (e non), finalizzato al monitoraggio della componente vegetazionale, grande successo riscuotono gli indici di vegetazione. Al di là della filosofia che ciascuno di essi sottende il problema che sollevano, spesso trascurato, è di come essi propaghino l’inevitabile incertezza di misura delle riflettanze da cui dipendono e di come poi questa si propaghi ulteriormente lungo le differenze di indici successivi lungo serie temporali. La soluzione del primo quesito consente di definire la sensibilità di apprezzamento dell’indice, cioè di stabilire quali differenze siano significative tra pixel appartenenti alla stessa scena. La risposta al secondo quesito consente invece di definire quali pixel siano davvero mutati nel tempo, cioè quale differenza di indice, calcolata sullo stesso pixel di scene diverse, sia da ritenersi significativa. Un indice può essere considerato una grandezza indiretta derivabile da misure dirette: le radianze al sensore, l’irradianza solare e gli eventuali fattori correttivi topografici e d’atmosfera. Il rigore scientifico imporrebbe di investigare dettagliatamente queste voci, aggregandole nelle forme previste per il calcolo delle riflettanze ed investigando come le loro varianze (assunte come incertezza/sensibilità di misura) si propaghino all’interno delle formulazioni adottate. Non è al momento scopo di questo lavoro spingersi a questo livello di dettaglio. Le esperienze condotte dimostrano come interessanti considerazioni possono già essere fatte affrontando il problema a partire dalle riflettanze ed ipotizzando, per le stesse, una ragionevole varianza che le caratterizzi. In questo lavoro due indici, l’NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e il PVI (Perpendicular Vegetation Index) rappresentativi rispettivamente delle due famiglie slope- e distance-based vengono considerati evidenziandone: a) i comportamenti rispetto alla propagazione della varianza delle riflettanze lungo la loro formulazione; b) i comportamenti lungo la loro differenza nel tempo. L’indagine è stata condotta mediante applicazione della legge di Propagazione della Varianze per variabili indipendenti supposte decorrelate.
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