Was ist NDMI? (Normalized Difference Moisture Index)
Was ist NDMI?
NDMI, der Normalized Difference Moisture Index, misst, wie viel Wasser sich in den Blättern Ihrer Kultur befindet. Wo NDVI Ihnen sagt, wie grün und dicht die Laubwand ist, sagt Ihnen NDMI, wie gut bewässert sie ist — und es tut dies, bevor Trockenstress für das Auge oder für NDVI sichtbar wird. Es ist der wichtigste Einzelindex für Dürreüberwachung, Bewässerungsplanung und Waldbrandrisikobewertung.
Der Grund, warum NDMI NDVI bei Dürre schlägt: Der Blattwassergehalt sinkt bevor Chlorophyll abgebaut wird. Eine Kultur kann einen Wassermangel haben und trotzdem grün aussehen. NDMI erkennt dies; NDVI erkennt es erst, wenn der Stress schwer genug ist, um Vergilbung zu verursachen.
Wie er berechnet wird
Wenn Vegetation gut bewässert ist, reflektiert ihre innere Blattstruktur stark Nahinfrarot und ihr Wassergehalt absorbiert kurzwelliges Infrarot (SWIR). Wenn Blätter austrocknen, steigt die SWIR-Reflexion stark an — die Lücke zwischen NIR und SWIR schrumpft. NDMI verwandelt diese Lücke in eine Zahl:
NDMI = (NIR − SWIR1) / (NIR + SWIR1)Bei Sentinel-2 sind dies Band 8 (NIR) und Band 11 (SWIR1, ~1,6 µm). Die Verhältnisstruktur kürzt die Rohhelligkeit heraus, sodass Werte über Szenen und Daten hinweg vergleichbar sind.
Typische Wertebereiche
| NDMI-Bereich | Bedeutung | Brandrisiko |
|---|---|---|
| > 0,3 | Hohe Feuchtigkeit, üppige Vegetation | Sehr gering |
| 0,1 – 0,3 | Moderate Feuchtigkeit, gesunde Kultur | Gering |
| −0,1 – 0,1 | Übergangsbereich, beginnender Wasserstress | Moderat |
| −0,3 – −0,1 | Signifikanter Stress, schnelle Austrocknung | Erhöht |
| Unter −0,3 | Extreme Trockenheit, tote oder ruhende Vegetation | Kritisch |
Diese Schwellenwerte sind die Grundlage für die Brandgefahrenklassifizierung. Die meisten Brandauswirkungs-Überwachungssysteme gewichten NDMI stark — bei AgroReports beträgt der Vorbrand-Risikowert 60 % NDMI, 25 % NBR und 15 % NDVI.
Wann man ihn verwenden sollte
Verwenden Sie NDMI für Dürre-Frühwarnung, Bewässerungsplanung und Waldbrandrisikobewertung. Über eine Saison folgt NDMI dem Wasserhaushalt der Kultur: hoch nach Niederschlag oder Bewässerung, stetig sinkend während Trockenperioden, abstürzend bei Dürre. Auf einem bewässerten Feld zeigt die Kurve Ihren Bewässerungszyklus als Sägezahn. Auf einem regenbewässerten Feld spiegelt sie das Niederschlagsmuster wider. Eine Divergenz, bei der NDVI flach bleibt, aber NDMI fällt, ist das früheste Anzeichen von verstecktem Trockenstress.
NDMI gibt Ihnen Tage bis Wochen Vorlaufzeit gegenüber NDVI für die Dürreerkennung: Wasserstress beginnt, Blattfeuchtigkeit sinkt, NDMI fällt — aber NDVI sieht noch gut aus. Wenn NDVI sinkt, ist der Schaden bereits im Gange.
Vergleich mit anderen Indizes
NDMI beantwortet „ist die Laubwand gut bewässert?” während NDVI „ist die Laubwand grün und dicht?” beantwortet. Die beiden divergieren bei Dürrebeginn, wobei NDMI die frühere Warnung liefert. NDWI (McFeeters) wird oft mit NDMI verwechselt, misst aber Oberflächenwasser, nicht Blattfeuchtigkeit — verwenden Sie NDWI für Überschwemmungen und Drainage, NDMI für Feuchtigkeitsstress der Kultur. NBR paart sich mit NDMI für die Brandrisikobewertung: NDMI deckt Brennstofffeuchtigkeit ab, NBR deckt Brennstoffzustand ab, und zusammen bilden sie den Kern jeder satellitenbasierten Brandgefahrenbewertung.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist ein guter NDMI-Wert?
Für eine gesunde, gut bewässerte Kultur ist NDMI über 0,2 bei Spitzenwachstum typisch. Werte zwischen 0,1 und 0,2 zeigen ausreichende, aber abnehmende Feuchtigkeit an. Unter 0,0 steht die Kultur unter messbarem Wasserstress. Vergleichen Sie wie immer mit der eigenen saisonalen Historie Ihres Feldes statt mit einem einzelnen absoluten Schwellenwert.
Ist NDMI besser als NDVI für Dürre?
Ja — für den Beginn der Dürre. Der Blattwassergehalt sinkt, bevor Chlorophyll abgebaut wird, daher fällt NDMI früher als NDVI. NDVI erkennt Stress, sobald die Laubwand anfängt, Grünheit zu verlieren; NDMI erkennt es Tage bis Wochen früher. Für Bewässerungsentscheidungen ist NDMI das bessere Frühsignal.
Kann NDMI das Waldbrandrisiko vorhersagen?
Ja. NDMI ist der primäre Input für die meisten satellitenbasierten Brandgefahrenbewertungen, da es direkt die Brennstofffeuchtigkeit widerspiegelt. Niedriger NDMI (unter −0,1) zeigt trockene, brennbare Vegetation an; unter −0,3 zeigt kritisch trockenes Brennmaterial an. Brandbehörden verwenden NDMI-Trends zusammen mit Wetterdaten, um Gefahrenfenster zu antizipieren.
Warum hat NDMI 20 m Auflösung, wenn NDVI 10 m hat?
Weil das SWIR1-Band von Sentinel-2 (Band 11) mit 20 m Auflösung erfasst wird, während die von NDVI verwendeten Rot- und NIR-Bänder 10 m haben. NDMI muss SWIR verwenden und erbt daher die gröbere Auflösung. Dies ist eine Sensorbeschränkung, keine Software-Wahl — es ist ausreichend für die feldmaßstäbliche Überwachung.