NDREとNDVIの違いを徹底解説!農地データと地図データで使い分ける賢い選択

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NDREとNDVIの違いを徹底解説!農地データと地図データで使い分ける賢い選択
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中嶋悟

名前:中嶋 悟(なかじま さとる) ニックネーム:サトルン 年齢:28歳 性別:男性 職業:会社員(IT系メーカー・マーケティング部門) 通勤場所:東京都千代田区・本社オフィス 通勤時間:片道約45分(電車+徒歩) 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1LDKマンション 出身地:神奈川県横浜市 身長:175cm 血液型:A型 誕生日:1997年5月12日 趣味:比較記事を書くこと、カメラ散歩、ガジェット収集、カフェ巡り、映画鑑賞(特に洋画)、料理(最近はスパイスカレー作りにハマり中) 性格:分析好き・好奇心旺盛・マイペース・几帳面だけど時々おおざっぱ・物事をとことん調べたくなるタイプ 1日(平日)のタイムスケジュール 6:30 起床。まずはコーヒーを淹れながらニュースとSNSチェック 7:00 朝食(自作のオートミールorトースト)、ブログの下書きや記事ネタ整理 8:00 出勤準備 8:30 電車で通勤(この間にポッドキャストやオーディオブックでインプット) 9:15 出社。午前は資料作成やメール返信 12:00 ランチはオフィス近くの定食屋かカフェ 13:00 午後は会議やマーケティング企画立案、データ分析 18:00 退社 19:00 帰宅途中にスーパー寄って買い物 19:30 夕食&YouTubeやNetflixでリラックスタイム 21:00 ブログ執筆や写真編集、次の記事の構成作成 23:00 読書(比較記事のネタ探しも兼ねる) 23:45 就寝準備 24:00 就寝


NDREとNDVIの違いを理解するための全体像

NDVIとNDREは、どちらも衛星画像やドローン画像などのリモートセンサデータを使って植物の健康状態を評価する指標です。NDVIは長い間、農業の現場や地理情報システムで最もよく使われてきた基本指標で、植物の生育ステージやストレスの程度を地図の形で可視化することができます。一方、NDREは近赤外と赤の後に位置する赤端域の波長帯を組み合わせて計算する指標で、特に高い葉密度の森林や作物での葉緑素含有量の微妙な変化を拾いやすい特徴があります。これらの指標を理解するには、光が植物の葉に当たりどう反射して地表に戻ってくるかという"光の旅"を知ることが大切です。

本記事では、NDVIとNDREの基本、使い分けのポイント、実務での現場適用例を、初心者にもわかるように段階的に解説します。波長帯の違い植物のコントリビューションの違いサンプリングの感度の違いなど、具体的な要素を丁寧に説明します。さらに、センサーの種類やデータ取得のタイミング、衛星・ドローンの違いによる影響も触れていくので、あなたの使い方にぴったりの選択肢が見つかるはずです。読了後には、NDVIとNDREを単なる二つの指標としてではなく、現場の状況に合わせて組み合わせて利用する考え方が身につくでしょう。

NDVIとは何か

NDVIとは、"Normalized Difference Vegetation Index"の略で、赤色光と近赤外光の反射を使って植物の緑度合いを測る指標です。計算式はシンプルで、NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red) です。NIRは近赤外波長帯で、植物の細胞構造が反射を高める特徴から活発な成長期には値が高くなります。Redは可視光の赤色帯で、葉の色が濃くなると反射が変化します。これらの2波長を比較することで、葉緑素の量や茂りの程度を相対的に表現できるのです。NDVIは広く普及しており、土ぼこりや背景の影響をある程度抑えつつ、広域の比較がしやすい点が魅力です。NDVIを使う際には、季節、作物の種類、畝間の背景などの影響を意識して、補正や解釈の工夫を行うことが大切です。

NDREとは何か

NDREは、近赤外領域のさらに外側で、赤端域と呼ばれる波長帯(おおむね700〜730 nm付近)をNIRと組み合わせて作る指標です。式はNDRE = (NIR - RedEdge) / (NIR + RedEdge)のように表され、RedEdgeは葉緑素の含有量に敏感な波長帯として知られています。赤端域は葉の厚みや葉の組織の微細な構造変化を拾いやすく、特に生長が進んだ緑葉や高密度の冠水領域、枝葉の重なりが多い森林や果樹園で効果を発揮します。NDREはNDVIに比べて飽和現象が起きにくく、同じ作物でも生育が進んだ状況での微妙な葉緑素の変化をより敏感に検出可能です。センサーの選択次第では、赤端域の波長帯を含むデータを持つカメラが必要になることがあります。観測時期や対象によって、NDREは収量予測やストレス検知の高精度化に貢献します。

違いのポイント

NDVIとNDREは似ているようで、実は目的や感度が異なります。
・測定帯域の違い:NDVIはNIRとRed、NDREはNIRとRedEdgeを使うため、同じ植物でも反射の変化を捉える領域が変わります。
・感度の違い:NDVIは葉の茂りや地表背景の影響を受けやすく、密度が高い場合には飽和しやすいのに対し、NDREは赤端域が敏感なため葉緑素の微細な変化を拾いやすい特徴があります。
・用途の違い:NDVIは成長ステージの把握、広域監視、病害の初期兆候の検知に適しています。NDREは高密度の緑葉や樹木の栄養ストレス、窒素肥沃度の判断、果樹園やブドウ畑の品質管理など、より細かい栄養状態の見極めに向いています。
・データの取得環境:センサーが赤端域を含むかどうか、そして解像度が高い drone や衛星データを選ぶかで、実務の手間とコストが変わります。
・解釈のコツ:NDVIは背景の影響を受けてしまうことを意識して、同一農地内での連続データの比較を重ねると良いです。NDREは赤端域の信号を活かすため、灌漑の変化や葉緑素の濃さの違いをより直感的に読み取れます。

現場での使い分け

現場での使い分けのコツは、目的とデータ取得手段を最初に決めることです。
農地の全体把握や作付け計画のためにはNDVIが基本になります。広い範囲を短時間でチェックするのに向いており、季節ごとの成長差を地図上で比較できるからです。ですが、樹木が多い林地や果樹園の栄養状態を詳しく知りたい場合にはNDREを併用すると効果的です。赤端域の波長は、葉緑素の濃度変化を繊細に捉えるため、特に窒素ストレスの原因解明や施肥の最適化につながります。
実務では、衛星データだけでなくドローン撮影を組み合わせると、解像度と時期の柔軟性を両立できます。例えば、春先の発芽後はNDVIで大まかな茂りを確認し、夏場の盛期にはNDREを使って葉緑素の含量の微細差をチェックすることで、灌漑と肥培の効果を同じ地図上で比較できるようになります。データの解釈には、同一フィールド内での長期間データのトラッキングが大切です。

まとめ

要するに、NDVIとNDREは似ているが役割が異なる指標です。NDVIは植物の生育の「ばらつき」を広く把握するのに適し、NDREは葉緑素の濃度や赤端域の微細な変化を深く読み取るのに適しています。両者を適切に組み合わせると、農地の管理や森林の保全、果樹園の品質管理など、さまざまな場面でより正確で意味のある洞察を得られます。データの取得計画を立てるときは、使用するセンサーがどの波長帯をカバーしているか、解像度と取得頻度、コストを総合的に評価してください。今後、新しいセンサーやデータ処理の技術が進むにつれて、NDVIとNDREの価値はさらに高まっていくでしょう。

ピックアップ解説

ねえ、NDVIとNDREの話、もう少し気になる?NDVIは赤と近赤外を比べて“緑がどれくらい元気か”を測る基本中の基本だけど、NDREは赤端域という少し特別な波長を使って葉の中の微妙な緑の濃さまで拾えるんだ。例えば広い畑を一気に見渡すときNDVIは便利だけど、樹木の中まで細かく知りたいときにはNDREが威力を発揮する。データの取得手段にもよるけれど、両方を併用することで肥料の適正化や灌漑の効率化が進む。ちなみに最近はドローンや小型衛星のデータが手に入りやすくなって、学べば学ぶほど現場の判断が早く正確になるんだ。何を知りたいか、一緒に具体的な作物や場所を決めて深掘りしていこう。


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