اهمیت شناسایی پوشش برف
شاخص NDSI برای شناسایی پوشش برف کاربرد دارد. برف یکی از پدیده‌های رایج در اقلیم‌های جهان است که به عنوان یکی از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده سری‌های هیدرولوژیکی و خطرات اکولوژیکی شناخته می‌شود. تجمع برف در برخی از کشورهای جهان تنها به مناطق مرتفع محدود می‌شود. این تجمع به عنوان یکی از مخرب‌ترین خطرات طبیعی درنظر گرفته می‌شود. به همین علت، شناسایی پوشش برف برای کاهش خطر و مدیریت نواحی آبگیر مهم است.
علاوه بر آن برای پیش‌بینی هیدرولوژیکی و آب‌وهوایی نیز بسیار مهم است. همین موضوع بر اهمیت استفاده از شاخص NDSI می‌افزاید. ابزار ماهواره‌ای تشخیص وجود برف، شامل مشاهداتی در 0.66 و 1.6 میلی‌متر است. در این طول موج‌ها در اتمسفر شفافیت وجود دارد؛ برف در 1.6 میلی‌متر بازتاب ندارد؛ درحالیکه در 0.66 میلی‌متر بازتاب زیادی از خود نشان می‌دهد.
پوشش برف به درخشندگی ابرها است که تشخیص آن را از پوشش ابری دشوار می‌کند. با این حال، پوشش برفی، نور خورشید را در 1.6 میلی‌متر جذب می‌کند و به همین دلیل تیره‌تر از ابرها به نظر می‌رسد. همین امر امکان تشخیص پوشش برف از پوشش ابری را فراهم می‌کند. در نتیجه، تصویر گرفته شده تفاوت بین ابر و برف را از طریق مشاهدات صورت گرفته در این طول موج‌ها نشان می‌دهد.
شاخص NDSI چیست؟
شاخص NDSI یا Normalized Difference Snow Index ابزاری برای اندازه‌گیری مقدار نسبی اختلاف بازتاب نور مرئی سبز و مادون قرمز با طول موج کوتاه (SWIR – Short-Wave Infrared) است. این شاخص انحراف دو باند را که یکی نزدیک به مادون قرمز یا مادون قرمز است و دیگری در ناحیه طیف مرئی قرار گرفته، کنترل می‌کند. این کار برای نقشه‌برداری برف حائز اهمیت است.
برف در قسمت‌های مرئی طیف الکترومغناطیسی بازتاب زیادی از خود نشان می‌دهد؛ علاوه بر آن مقدار زیادی از مادون قرمز نزدیک (NIR – Near Infrared) یا بخش مادون قرمز با طول موج کوتاه (SWIR) طیف را جذب می‌کند. این درحالی است که بازتاب بیشتر ابرها در همان بخش‌ها از طیف نوری همچنان بالا است. چنین تمایزی امکان تشخیص برف را از بیشتر ابرها فراهم می‌کند.
فرمول محاسبه شاخص NDSI
برای محاسبه نسبت دو باند تصویربرداری شده و ترکیب‌شده در یک تصویر ماهواره‌ای در زمان و مکانی خاص رابطه زیر کاربردی است. این رابطه برای محاسبه‌ی شاخص NDSI استفاده می‌شود.
Band2: رنگ مرئی سبز 0.61-0.53 میکرومتر
Band5: موج کوتاه مادون قرمز 1.75-1.55 میکرومتر
محدوده‌ی شاخص NDSI بین 1- تا 1+ است و هر چه این عدد به 1 نزدیک‌تر باشد، احتمال وجود برف در آن نقطه بیشتر است.
