Was ist NDVI und warum ist es wichtig für die Analyse der Waldgesundheit

Herausforderungen der Waldüberwachung in Indonesien

Indonesien besitzt eine der größten tropischen Waldflächen der Welt, steht jedoch auch unter großem Druck durch Abholzung, Waldbrände und Landnutzungsänderungen. Die weite Ausdehnung und der schwierige Zugang zum Gelände machen eine manuelle Waldüberwachung nahezu unmöglich, wenn sie schnell und umfassend erfolgen soll. Deshalb ist satellitengestützte Technologie eine wichtige Lösung. Einer der am häufigsten verwendeten Indikatoren ist NDVI.

Was ist NDVI?

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) ist ein Index, der zur Messung des Vegetationsgrads auf Grundlage der Lichtreflexion von der Erdoberfläche verwendet wird. Das Prinzip ist einfach: Gesunde Pflanzen absorbieren rotes Licht (red) für die Photosynthese und reflektieren nahes Infrarot (near-infrared). Umgekehrt reflektieren ungesunde Pflanzen oder kahle Flächen mehr rotes Licht und weniger Infrarot.

Formel von NDVI:

NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)

Die NDVI-Werte liegen zwischen -1 und +1. Werte nahe +1 zeigen gesunde Vegetation, während Werte nahe 0 oder negativ spärliche Vegetation, offene Böden oder sogar Wasserflächen anzeigen.

Warum ist NDVI für die Waldgesundheit wichtig?

NDVI liefert schnelle, objektive und regelmäßig überprüfbare Daten. Dies ist besonders wichtig für Wälder, weil:

• Früherkennung: Bereiche mit sinkendem NDVI können ein Hinweis auf Waldschäden, Trockenheit oder kürzlich entstandene Brände sein.
• Überwachung der Wiederaufforstung: Aufforstungsprojekte können objektiv bewertet werden, indem die Veränderung der NDVI-Werte über die Zeit beobachtet wird.
• Ökosystemgesundheit: NDVI hilft, das Maß an Photosynthese und Produktivität des Waldes zu messen, was direkt mit der Kohlenstoffaufnahme zusammenhängt.

Wie NDVI die Vegetationsgesundheit liest

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Stellen Sie sich einen dichten Wald in Kalimantan vor. Mit einem herkömmlichen Satelliten sehen wir nur eine grüne Fläche. Mit NDVI hingegen können Unterschiede im Vegetationsgrad quantitativ gemessen werden. Zum Beispiel:

• ‍NDVI > 0.6 → sehr gesunde und dichte Vegetation.
• 0.2 < NDVI < 0.5 → spärliche Vegetation oder unter Stress stehende Vegetation.‍
• NDVI < 0.2 → offene Böden, Abholzung oder Brandflächen.

Mit NDVI-Karten können Regierung und Naturschutzorganisationen schneller erkennen, welche Gebiete besondere Aufmerksamkeit benötigen, ohne auf manuelle Berichte warten zu müssen.

Anwendungen von NDVI im Alltag

1. Überwachung der Abholzung
   Indonesien verliert jedes Jahrzehnt Millionen Hektar Wald. Mit NDVI kann die Veränderung der Waldbedeckung nahezu in Echtzeit überwacht werden, sodass Frühwarnungen ausgegeben werden können, bevor sich die Schäden ausbreiten.

2. Wiederaufforstung und Renaturierung
   Begrünungsprojekte stehen oft vor der Herausforderung, ihren Erfolg zu messen. NDVI ermöglicht eine objektive Bewertung: Zeigt das wieder bepflanzte Gebiet von Jahr zu Jahr eine Zunahme der Vegetation?

3. Waldbrände
   Brände in Riau oder Kalimantan können sich innerhalb weniger Stunden ausbreiten. NDVI hilft, Gebiete zu erkennen, deren Vegetation vor oder nach einem Brand geschwächt ist, sodass Präventions- oder Wiederherstellungsstrategien gezielter umgesetzt werden können.

4. Landwirtschaft und Agroforstwirtschaft
   Neben Wäldern wird NDVI auch in der Landwirtschaft zur Überwachung der Pflanzengesundheit eingesetzt. Im Kontext der Agroforstwirtschaft hilft NDVI, die Kombination von Pflanzen und Bäumen zu bestimmen, die am produktivsten und umweltfreundlichsten ist.

Fallstudien in Indonesien

Im Jahr 2019 wüteten große Waldbrände in Kalimantan und Sumatra. Satellitenbilder mit NDVI zeigten innerhalb weniger Tage einen drastischen Rückgang der Vegetation in den betroffenen Gebieten. Diese Daten halfen der Regierung und internationalen Organisationen, kritische Gebiete für Sofortmaßnahmen und Wiederherstellung zu identifizieren.

Auf der anderen Seite nutzen einige Wiederaufforstungsprojekte in West-Java NDVI, um den Erfolg der Baumpflanzungen zu bewerten. Aus den NDVI-Daten geht hervor, dass bestimmte Gebiete innerhalb von zwei Jahren eine signifikante Zunahme der Vegetationsbedeckung aufwiesen, während andere stagnierten und zusätzliche Maßnahmen erforderten.

Vergleich von NDVI mit anderen Technologien

NDVI ist zwar einfach und weit verbreitet, hat jedoch auch Einschränkungen. Zum Beispiel ist es auf bestimmten Skalen schwierig, zwischen sehr dichter gesunder Vegetation und mäßiger Vegetation zu unterscheiden. Deshalb wird NDVI oft mit anderen Technologien kombiniert, wie zum Beispiel:

• ‍LiDAR zur Erfassung von Daten über die Struktur des Kronendachs und die Höhe der Bäume.
• Multispektrale/hyperspektrale Bilder für detailliertere Analysen.‍
• IoT-Sensoren im Feld zur Validierung der Satellitendaten.

Diese Kombination macht die Analyse des Waldzustands genauer und umfassender.

Beitrag von NDVI zu nationalen Zielen

Indonesien hat sich dem FOLU Net Sink 2030 verpflichtet, also dem Ziel, den Forst- und Landnutzungssektor bis 2030 zu einem Netto-Emissionssenker zu machen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind transparente und datenbasierte Überwachungen dringend erforderlich. NDVI ist eines der wichtigsten Instrumente zur Unterstützung der Emissionsberichterstattung, der Kohlenstoffbindung und der Wirksamkeit von Naturschutzrichtlinien.

Wie Jejakin NDVI nutzt

Jejakin integriert über die Plattform CarbonAtlas NDVI-Daten mit IoT und AI. Ziel ist es, Informationen zur Waldüberwachung transparenter, schneller und benutzerfreundlicher für Regierungen, Unternehmen und Gemeinschaften bereitzustellen. Von der Überwachung der Abholzung über die Bewertung des Erfolgs der Wiederaufforstung bis hin zur Unterstützung von Emissionsberichten ist NDVI ein wichtiger Bestandteil der datengestützten Lösungen von Jejakin.

Fazit

NDVI ist nicht nur eine Zahl aus dem All. Es ist ein Fenster, um die Waldgesundheit zu betrachten, Bedrohungen schneller zu erkennen und nachhaltige Entscheidungen zu unterstützen. Angesichts der großen und komplexen Herausforderungen der Waldüberwachung in Indonesien ist diese Technologie eine der wichtigsten Waffen zum Schutz der Lunge der Welt.

Wenn Sie erfahren möchten, wie NDVI und andere Technologien Ihr Naturschutz- oder Nachhaltigkeitsprojekt unterstützen können, wenden Sie sich an das Jejakin-Team und entdecken Sie datengestützte Lösungen über CarbonAtlas.