Vegetationsindizes (NDVI, GNDVI, NDRE)

Vegetationsindizes sind berechnete Werte, die den Zustand der Vegetation zeigen (gesund, gestresst, Unkraut, krank). DroneField unterstützt drei klassische Indizes: NDVI, GNDVI, NDRE.

Alle drei benötigen eine multispektrale Drohne (P4M oder M3M). RGB-only-Drohnen (P4R, M3E) sind für Indexberechnungen nicht geeignet.

Bedeutung der Indizes

NDVI — Normalized Difference Vegetation Index

Die klassische „Wie steht der Bestand”-Messzahl. Aus den NIR- (nahes Infrarot-) und Rot-Bändern:

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

Bereich: −1 … +1. Positive Werte zeigen Fotosynthese; um 0 nackten Boden, Wasser oder Schatten; negative Werte kommen auf Landaufnahmen kaum vor.

Funktioniert am besten bei dichtem Bestand. Bei gesättigtem Bestand (>0.85) ist er nicht mehr empfindlich — er hebt jedes „sehr grüne” Bild nahe 1.0.

GNDVI — Green NDVI

Verwendet das Grün- statt des Rot-Bands:

GNDVI = (NIR - G) / (NIR + G)

Empfindlicher gegenüber Chlorophyllgehalt und Stickstoff- stress. Im Vergleich zu NDVI unterscheidet er besser zwischen gesunden und voll entwickelten Pflanzen.

NDRE — Normalized Difference Red Edge

Verwendet das Red-Edge-Band statt des Rot-Bands:

NDRE = (NIR - RE) / (NIR + RE)

Der präziseste Index für entwickelten, dichten Bestand — auch bei NDVI-Sättigung liefert er Unterschiede. Der Leitindex der präzisen N-Düngung. Nutze ihn, wenn du reifen Mais, Weizen oder Raps vermisst.

Wie werden sie berechnet?

Die Indizes werden als Teil des Verarbeitungsprozesses erstellt:

1. Du aktivierst die Option Multispektrale Bilder verarbeiten im Verarbeitungspanel.
2. Am Ende der Verarbeitung entstehen automatisch alle 3 Indizes im Layers/-Ordner.
3. Sie erscheinen auf der Karte als neue Schicht NDVI (standardmäßig ist NDVI aktiv; im Panel kannst du zwischen den Indizes wechseln).

Vegetationsindex-Panel

Wenn die NDVI-Schicht aktiv ist, erscheint in der rechten unteren Ecke der Karte ein schwebendes Panel:

• Indexauswahl — NDVI, GNDVI, NDRE (sofortiger Wechsel)
• Bereich — Min/Max der Visualisierung
• Voreinstellungs-Bereiche — Einklick-Konfigurationen
• Farbskala — Legende unten
• Export — PNG / JPEG / GeoTIFF (QGIS)
• Berechnung — falls du einen Index nachträglich startest (siehe unten)

Voreinstellungs-Bereiche

Der rohe Indexbereich (−1 … +1) ist meist zu breit für die visuelle Interpretation. DroneField bietet vier Voreinstellungs-Bereiche mit einem Klick:

Unkraut (Weed)

Hebt den kleinen NDVI-Unterschied zwischen nacktem Boden und Unkraut hervor. Bereich: ca. 0.05 … 0.30.

Wann verwenden? Auf Feldern im Frühjahr, um zu sehen, wo sich das Unkraut zwischen den Reihen ausgebreitet hat.

Stress (Stress)

Zur Erkennung von gestresstem Bestand (Wasser-, Nährstoff-, Krankheitsstress). Bereich: ca. 0.30 … 0.65.

Wann verwenden? Sommerlicher Raps, Mais — wo der Bestand schon dicht ist, aber stellenweise vergilbt / ausdünnt.

Gesund (Healthy)

Feindetail des entwickelten, gesunden Bestands. Bereich: ca. 0.65 … 0.90.

Wann verwenden? In geschlossenem Bestand — z. B. Grünerbse vor der Blüte — um zu sehen, wo die Entwicklung schneller / langsamer voranschreitet.

Wasser / Boden (Water/Soil)

Fokussiert auf negative und null-nahe Werte. Bereich: ca. −0.20 … 0.10.

Wann verwenden? Erkennung von Staunässe, Aufspüren nackter Bodenflecken.

Farbskala

Jede Voreinstellung verwendet eine sechsstufige Farbskala:

Indexwert	Farbe	Bedeutung
Min.	Dunkelrot	Wasser, Boden, nackt
Niedrig	Rot	Stress
Mittel-n.	Orange	Schwach
Mittel-h.	Gelb	Durchschnittlich
Hoch	Gelbgrün	Gesund
Max.	Dunkelgrün	Stark, dicht

Die Skala bildet linear auf den gewählten Bereich ab. Ist der Bereich 0.30 … 0.65, dann ist z. B. 0.475 = gelb.

Eigener Bereich

Der Bereich-Schieberegler des Panels lässt sich auf beliebige Min/Max-Werte einstellen. Nützlich, wenn:

• Du eine konkrete Entscheidungsschwelle zentrieren willst (z. B. für N-Düngung: 0.40 < NDRE < 0.65 ist die Behandlungszone)
• Du die Visualisierung an den Durchschnittsbereich deines Feldes anpasst

Die Änderung wird sofort wirksam — du siehst sie live auf der Karte.

On-Demand-Index-Berechnung

Falls du die Verarbeitung ohne den multispektralen Schalter gestartet hast (z. B. nur ein schnelles Orthomosaik bestellt), kannst du die Indizes später jederzeit nachholen:

1. Berechnen-Button im Vegetationsindex-Panel
2. Die Liste der fehlenden Bänder erscheint (z. B. „NDRE — fehlende Bänder: RE, NIR”)
3. Klicke auf Weiter
4. DroneField berechnet nur die fehlenden Indizes, ohne die vorhandenen anzufassen

Das ist schneller als die gesamte Verarbeitung neu zu starten.

Export

Der Export-Button im Panel bietet drei Formate:

PNG / JPEG

Der visualisierte Index wird mit der gewählten Farbskala als Bild gespeichert. Keine Georeferenz — einfaches Bild, ideal für E-Mail oder Präsentation.

GeoTIFF (QGIS)

Der wertvollste Export. Eine .tif (GeoTIFF)-Datei:

• Float32-Tiefe — jeder Pixel ist der tatsächliche Indexwert (z. B. 0.6234)
• Georeferenziert — in WGS84-Projektion, EPSG:4326
• Lesbar in QGIS, ArcGIS, ENVI und anderen GIS-Programmen

Beim Import erkennt QGIS Projektion und Position automatisch. Die Werte lassen sich mit beliebiger Farbskala neu rendern.

Details: Export nach QGIS.

Die exportierten Dateinamen

Export/
├─ NDVI/
│  ├─ ndvi_visualisation.png
│  ├─ ndvi_visualisation.jpg
│  └─ ndvi_geotiff.tif
├─ GNDVI/
│  └─ ...
└─ NDRE/
   └─ ...

Was solltest du NICHT tun?

• Entscheide nicht allein auf NDVI-Basis — ein einzelner Index sagt nie alles aus. Bodenprobenanalyse und Vor-Ort-Kontrolle sind immer ergänzend.
• Vergleiche nicht zwei verschiedene Drohnen — die Bänder von P4M und M3M werden mit unterschiedlichen Filtern erzeugt, die Werte sind nicht 1:1 vergleichbar.
• Mische nicht Vormittags- und Nachmittagsaufnahmen in einem Projekt — die Änderung des Beleuchtungswinkels beeinflusst auch die Indexwerte.