Use of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to Assess Land Degradation at Multiple Scales: Current Status, Future Trends, and Practical Considerations

این گزارش مبنای علمی استفاده از داده‌های سنجش از دور، به‌ویژه شاخص تفاوت عادی شده گیاهی (NDVI)، عمدتاً برای ارزیابی تخریب زمین در مقیاس‌های مختلف و برای طیف وسیعی از کاربردها، از جمله انعطاف‌پذیری اکوسیستم‌های کشاورزی را بررسی می‌کند. شواهد از طیف وسیعی از تحقیقات، عمدتاً از متون علمی مورد بررسی و همچنین منابع غیرمجله ای به دست آمده است. مرور ادبیات با مصاحبه با متخصصان برجسته در این زمینه تأیید شده است.
این گزارش استفاده از NDVI را برای طیفی از موضوعات مرتبط با تخریب زمین، از جمله تغییر پوشش زمین، نظارت بر خشکسالی و سیستم‌های هشدار اولیه، فرآیندهای بیابان‌زایی، بررسی می‌کند. روند سبز شدن، فرسایش و شور شدن خاک، سوزاندن و احیای پوشش گیاهی پس از آتش سوزی، از دست دادن تنوع زیستی و کربن خاک. این SpringerBrief همچنین محدودیت‌های استفاده از NDVI برای ارزیابی تخریب زمین و پتانسیل جهت استفاده در آینده را مورد بحث قرار می‌دهد.
مجموعه قابل‌توجهی از تحقیقات مورد بازبینی، پشتیبانی صریح از استفاده از سری‌های زمانی با وضوح درشت داده‌های NDVI را ارائه می‌کند. مطالعه پویایی پوشش گیاهی در سطوح جهانی، قاره ای و زیر قاره ای شواهد قانع‌کننده‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد این داده‌ها با ویژگی‌های گیاهی معنی‌دار بیوفیزیکی مانند ظرفیت فتوسنتزی و تولید اولیه که ارتباط نزدیکی با تخریب زمین و انعطاف‌پذیری اکوسیستم کشاورزی دارند، بسیار مرتبط هستند.

This report examines the scientific basis for the use of remotely sensed data, particularly Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), primarily for the assessment of land degradation at different scales and for a range of applications, including resilience of agro-ecosystems. Evidence is drawn from a wide range of investigations, primarily from the scientific peer-reviewed literature but also non-journal sources. The literature review has been corroborated by interviews with leading specialists in the field.
The report reviews the use of NDVI for a range of themes related to land degradation, including land cover change, drought monitoring and early warning systems, desertification processes, greening trends, soil erosion and salinization, vegetation burning and recovery after fire, biodiversity loss, and soil carbon. This SpringerBrief also discusses the limits of the use of NDVI for land degradation assessment and potential for future directions of use.
A substantial body of peer-reviewed research lends unequivocal support for the use of coarse-resolution time series of NDVI data for studying vegetation dynamics at global, continental and sub-continental levels. There is compelling evidence that these data are highly correlated with biophysically meaningful vegetation characteristics such as photosynthetic capacity and primary production that are closely related to land degradation and to agroecosystem resilience.