농업에 대한 수요가 증가함에 따라 Rangeland 관리자는 더 크고 더 복잡한 운영을 관리하는 작업을 담당합니다. 그러나 많은 레인지 랜드 (특히 텍사스와 같은 주로 가축 대 농업 국가에서)는 종종 너무 크고 접근 할 수없고 수작업의 건강을 평가하고 모니터링하기에는 접근 할 수 없습니다. 최근 수십 년 동안 위성 이미지가 정기적으로 이용 가능 해졌으므로 Rangeland 관리자는 식물성 바이오 매스와 건강을 모니터링하는 원격으로 감지 된 방법으로 전환했습니다.
우리 지구의 표면에 도달하는 햇빛은 다양한 파장을 가진 빛의 스펙트럼으로 도착합니다. 물질의 흡수 또는 반사율 햇빛이 닿는 (예를 들어, 나무의 잎)는 인간이 전체 광 스펙트럼의 아주 작은 부분 만 볼 수 있기 때문에 인식 된 색상을 제공합니다 (그림 1). 예를 들어, 식물의 광합성 물질 인 엽록소는 가시 스펙트럼에서 대부분의 붉은 색과 청색광을 흡수하여 식물을 녹색으로 보이게합니다.
식생 지수는 위성 이미지의 정의 된 스펙트럼 파장 범위 (또는 밴드)에서 반사율 비율을 사용하여 위치에서 식물 바이오 매스 (예 :잎 면적 지수 [LAI])에 대한 색인을 제공합니다. 식생 지수 (vi)는 레인지 랜드 관리자에게 비교적 적은 노력으로 대형 또는 접근 할 수없는 지역의 식물 바이오 매스, 식물 건강 및 조경 규모 변화에 대한 정확한 추정치를 제공합니다.
정규화 된 차이 식생 지수 (NDVI)는 지상 시스템에서 서있는 식물 바이오 매스를 나타내는 가장 일반적으로 사용되는 식생 지수입니다. 이 지수는 엽록소가 광합성에 필요한 대부분의 광 에너지를 흡수하는 근적외선 (NIR) 및 적색 파장 범위에서 표면 반사 값을 사용합니다. 그러나 건조하고 반 건조한 레인지 랜드의 맨 토양으로 인해 NDVI 추정치는 배경 토양 반사의 간섭으로 인해 종종 정확하지 않습니다. 드문 초목과 결합 된 건조하고 모래 토양이있는 지역은 높은 표면 반사 값을 생성하고 식생 바이오 매스 및 적용 범위의 편향된 추정치를 생성합니다. 최적화 된 토양 조정 식생 지수 (OSAVI) 인 새로운 VI는 높은 토양 반사율을 수용하고 배경 반사율 상수를 통합하여 NIR 및 적색 반사율의 비율을 조정합니다.
우리는 텍사스 남부의 반 건조한 레인지 랜드에서 NDVI와 Osavi의 식물성 바이오 매스와 적용 범위 (베어 그라운드, 초본 및 우디) 추정치의 정확성을 평가했습니다. CGRDA (Coloraditas Grazing Research and Pestistation Area)는 East Foundation의 SAV (San Antonio Viejo Ranch) 북쪽 끝에 위치한 7684-HA 목초지입니다 (그림 2). 이것은 야생 동물 보존 및 가축 목장 및 개인 토지 관리의 기타 공공 혜택을 공동으로 관리하는 East Foundation의 6 가지 재산 중 하나입니다. 이 숙박 시설은 주로 반 건조 사우스 텍사스 레인지 랜드를 대표하며 저장하는 우디 식물, 희소 한 초본 식물, 조밀 한 관목 (예 :꿀 메스 퀴트, 카 클로 아카시아, 척추 hackberry, 텍사스 스네이크 우드, 화이트 브러시, 텍사스 란타나) 및 Cacti (Texas Prickly-Pear)로 우세합니다. 
우리는 2015 년과 2016 년 여름에 NDVI 또는 OSAVI와 함께 획득 한 원격 감각 이미지 (Landsat 8-Oli)를 분류하여 각 식물 커버 클래스의 추정치를 생성했습니다 (그림 3). 이 기간은 CGRDA의 각 목초지가 다양한 방목 강도 (즉, 동물 스타킹 률)로 처리 된 소 방목 실험 (2015 년 12 월)과 일치했습니다. 우리는 이러한 원격 파생 된 추정치를 전통적인 지상 식생 조사에서 제공 한 것으로 비교했습니다. 또한 NDVI 또는 OSAVI에 쌓인 이미지의 분류 정확도 (최대 가능성)와 2 년 (소 방목 전후) 사이의 랜드 커버 (%) 변화를 비교했습니다.
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두 해 동안, Osavi에 쌓인 이미지는 NDVI에 쌓인 것보다 전체 (모든 식물 커버 클래스) 분류 정확도를 더 많이 생성했습니다. 초본 및 우디 식물의 Osavi 유래 추정치는 2015 년 지상 조사 (pre-grazing)의 지상 조사에서 나온 NDVI 유래 추정치보다 훨씬 유사했습니다. 2016 년 (방목 후), 세 가지 식물 커버 유형 모두의 Osavi 유래 추정치는 지상 조사에서 나온 것보다 NDVI 유래 추정치보다 훨씬 유사했습니다.
우리의 결과는 Osavi가 South Texas와 같은 반 건조 레인지 랜드에서 녹색 바이오 매스 및 식물성 범위에 대한보다 적절한 VI 기반 지표임을 나타냅니다. 두 지수는 맨손 커버리지 클래스에 대해 가장 정확하지 않았습니다. 표면 유기 쓰레기 재료 또는 센 스피드 식물의 존재로 인해 맨 맨 토지를 식별하는 것은 어려울 수 있습니다.
그러나 초본 또는 우디 식물의 변화를 모니터링하는 것이 일반적으로 Rangeland 관리자에게 우선 순위입니다. 자유 사용 및시기 적절한 위성 데이터는 광범위하게 이용 가능하며 식생 지수와 같은 원격으로 감지 된 제품 (예 :식생 지수)은 Rangeland 관리자에게 시간이 지남에 따라 Rangeland 건강 및 식생 보험을 모니터링하기위한 전통적인 지상 조사 방법에 대한 강력하고 비용 효율적인 대안을 제공 할 수 있습니다. Osavi는 Rangeland Ecologists가 가축 방목과 같은 다양한 관리 관행 또는 가뭄 기간과 같은 기후 사건과 같은 다양한 관리 관행에 따라 식생의 변화를 모니터링하고 가뭄의 기후 행사를 모니터링하는 신뢰할 수 있고 정확하며 시간 및 비용 효율적인 도구가 될 수 있습니다.
.이러한 결과는 NDVI와 Osavi의 적합성이라는 제목의 기사에 설명되어 있으며, 초록색 바이오 매스의 추정치와 반 건조 레인지 랜드의 적용 범위로서 최근에 생태 학적 지표에 발표되었습니다. 이 작품은 Texas A &M University의 Rachel R. Fern, Elliott A. Foxley 및 East Foundation의 Andrea Bruno의 Michael L. Morrison에 의해 수행되었습니다.
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