Was ist NDWI? (Normalized Difference Water Index)
Was ist NDWI?
NDWI, der Normalized Difference Water Index, ist ein Satellitenindex, der offenes Wasser hervorhebt und Oberflächenfeuchtigkeit kartiert. Wo NDVI Ihnen sagt, wie grün ein Feld ist, sagt Ihnen NDWI, wo Wasser steht — ob das nun ein Bewässerungsreservoir, ein geflutetes Reisfeld oder eine wassergesättigte Stelle nach starkem Regen ist. Es ist der Index, nach dem Sie greifen, wenn Sie Wasser sehen wollen: Flüsse, Teiche, überflutete Felder, gesättigter Boden oder die Grenzen eines Bewässerungsdamms.
Wasser absorbiert Nahinfrarotlicht stark und reflektiert ein wenig Grün, während Boden und Vegetation das Gegenteil tun. Durch die Nutzung dieses Kontrasts verwandelt NDWI das Vorhandensein von Oberflächenwasser in eine einzige Zahl.
Wie er berechnet wird
NDWI nutzt den Kontrast zwischen grüner und nahinfraroter Reflexion:
NDWI = (Grün − NIR) / (Grün + NIR)Bei Sentinel-2 sind dies Band 3 (Grün) und Band 8 (NIR). Wo offenes Wasser das Pixel dominiert, übersteigt die grüne Reflexion NIR und NDWI wird positiv. Wo Vegetation oder trockener Boden dominiert, bleibt NIR hoch und NDWI wird negativ. Wie bei NDVI kürzt das Verhältnis die Rohhelligkeit heraus, sodass Werte über Szenen und Daten hinweg vergleichbar sind.
Typische Wertebereiche
| NDWI-Bereich | Bedeutung | Typisch für |
|---|---|---|
| 0,2 – 1,0 | Offenes Wasser | Seen, Flüsse, Reservoirs, geflutete Felder |
| 0,0 – 0,2 | Nasse oder gesättigte Oberfläche | Flaches Wasser, nasser Boden, Sumpf, Schneeschmelze |
| −0,1 – 0,0 | Feuchte Vegetation / feuchter Boden | Gut bewässerte Kulturen, taunasse Morgen |
| −0,3 – −0,1 | Trockene Vegetation | Gestresste oder abgereifte Kulturen, trockene Weide |
| Unter −0,3 | Trockener Boden / bebaut | Kahler trockener Boden, Asphalt, dichte trockene Vegetation |
Die 0,0-Linie ist die praktische Wasser/Nicht-Wasser-Grenze; Werte über ~0,2 sind mit Sicherheit offenes Wasser.
Wann man ihn verwenden sollte
Verwenden Sie NDWI, wenn Ihre Frage Oberflächenwasser betrifft: geflutete Reisfelder, Drainage nach starkem Regen, Reservoirpegel oder Staunässe in tiefliegenden Feldern. Über eine Saison steigt NDWI auf einem bewässerten Feld nach Bewässerung oder Niederschlag und fällt stetig, wenn die Oberfläche trocknet. Geflutete Reisfelder zeigen einen scharfen Anstieg zu positiven Werten während der Flutungsphase, dann einen Zusammenbruch in Richtung null bei der Entwässerung. Dürre zeigt sich als anhaltender Rückgang in negatives Territorium.
NDWI funktioniert am besten auf ländlichem und landwirtschaftlichem Land. In bebauten Gebieten können dunkle Dächer und Asphalt Wasser imitieren und NDWI leicht positiv drücken — interpretieren Sie mit Vorsicht in gemischten Landnutzungsumgebungen. Kleine Wasserflächen unter der 10-m-Pixelgröße (schmale Gräben, kleine Teiche) füllen möglicherweise nicht vollständig ein Pixel und zeigen einen Teilwert an.
Vergleich mit anderen Indizes
Die häufigste Verwechslung ist NDWI vs. NDMI. NDWI (McFeeters, Grün/NIR) erkennt offenes Oberflächenwasser — steht Wasser auf dem Boden? NDMI (Gao, NIR/SWIR) misst Wasser in den Blättern — wie viel Feuchtigkeit ist in der Vegetation? Eine trockengestresste Kultur kann sehr niedrigen NDMI (trockene Blätter) haben, während ihr NDWI nahe null liegt (kein stehendes Wasser). Ein geflutetes Feld hat hohen NDWI, aber sein NDMI hängt von der Gesundheit der Kultur ab, nicht vom Flutwasser. Wählen Sie den Index, der die Frage beantwortet, die Sie tatsächlich stellen.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist ein guter NDWI-Wert?
Für Kulturen hängt der richtige NDWI davon ab, was Sie überwachen. Leicht negative Werte (−0,1 bis −0,3) sind normal für gesundes vegetationsbedecktes Land — Sie suchen nach Stabilität, nicht nach hohen Werten. Positive Werte zeigen Oberflächenwasser an, was wünschenswert (Bewässerung, Reis) oder ein Problem (Staunässe) sein kann. Achten Sie auf plötzliche Abfälle, die Austrocknung anzeigen.
Was ist der Unterschied zwischen NDWI und NDMI?
NDWI (McFeeters, Grün/NIR) erkennt offenes Wasser auf dem Boden. NDMI (Gao, NIR/SWIR) misst Wasser in den Blättern. Ein geflutetes Feld hat hohen NDWI; eine gesunde, gut bewässerte Kultur hat hohen NDMI. Sie beantworten unterschiedliche Fragen — verwenden Sie NDWI für Überschwemmungen und Drainage, NDMI für Feuchtigkeitsstress der Kultur.
Kann NDWI Dürre erkennen?
Indirekt. NDWI zeigt Oberflächentrocknung, die oft mit Dürre einhergeht, aber es misst nicht das Wasser in der Pflanze. Für Trockenstress in der Vegetation ist NDMI zuverlässiger, weil es auf den Blattwassergehalt reagiert, nicht nur auf Oberflächenfeuchtigkeit.
Warum ist der NDWI meines Feldes negativ?
Negativer NDWI auf einem Feld bedeutet einfach, dass es kein offenes Wasser gibt — was für trockenes Land und die meisten Kulturen normal ist. Es bedeutet nicht, dass Ihre Kultur durstig ist. Nur positiver NDWI (über null) zeigt stehendes Wasser an; für die Pflanzenfeuchtigkeit prüfen Sie stattdessen NDMI.