1. Degradatie van de bodem
Het risico op woestijnvorming inschatten m.b.v. teledetectie
Kaarten met woestijnvormingsrisico zijn kaarten die de waarschijnlijkheid van woestijnvorming voorstellen die voortschrijdt in de gebieden die door de kaart gedekt worden. Het risico wordt berekend met behulp van verschillende indicatoren, gelijkaardig aan die welke gebruikt worden in de USLE/RUSLE-modellen. Een extra factor, die een erg belangrijke rol speelt in de voortschrijding van woestijnvorming, is bodemvocht. Wanneer de bodem in staat is water vast te houden (wat het geval is wanneer er meer klei dan zand in de bodem zit), is het risico op woestijnvorming lager. De beschikbaarheid van water is een doorslaggevende factor voor de groei van vegetatie, wat woestijnvorming en bodemerosie in het algemeen beperkt. De temperatuur is een andere factor die vooral van belang is voor deze vorm van bodemerosie, daar deze de verdamping vergroot en droogtecondities bevordert.
Bron: Natural Resources Conservation Service of the U.S. Department of Agriculture (1999)
De drie hoofdindicatoren, die voor het inschatten van woestijnvorming m.b.v. teledetectie gebruikt worden, zijn vegetatiedek, landoppervlaktemperatuur (LST) en bodemvocht. De landoppervlaktemperatuur wordt geschat met behulp van thermische banden van satellietbeeldvorming. De thermische banden bevinden zich in atmosferische vensters in het infraroodbereik van het elektromagnetisch spectrum. Met behulp van de Wet van Planck is het mogelijk de temperatuur van een oppervlak te berekenen op basis van de hoeveelheid energie die dit oppervlak afgeeft.
Bodemvocht kan geschat worden uit radarbeelden. Radarbeelden zijn een product van actieve teledetectie, daar een impuls op een bepaalde golflengte wordt uitgezonden en het weerkaatste signaal dan door de sensor geregistreerd wordt (zie hier meer informatie over radar). Het radarsignaal op specifieke golflengten wordt beïnvloed door de diëlektrische constante van het materiaal waarop het reageert. Naarmate het bodemvocht toeneemt, stijgt ook het elektrisch geleidingsvermogen van de bodem. Door dit kenmerk te benutten zijn we in staat bodemvocht m.b.v. radar te schatten.
Het vegetatiedek kan ook berekend worden uit teledetectiebeelden door gebruik te maken van vegetatie-indexen, die de hoeveelheid vegetatie of het gebied bedekt door vegetatie voorstellen. De keuze van de vegetatie-index hangt gewoonlijk af van het betrokken type vegetatie, en in de meeste gevallen wordt de gewone NDVI-index of een of andere afgeleide ervan (zoals de SAVI, TSAVI of andere) gebruikt.
Bovenstaand beeld is een valsekleurbeeld dat landbouwgronden afbeeldt in de linkerbovenhoek. Gebieden, die met vegetatie bedekt zijn, zien er rood uit, omdat vegetatie een hoge reflectantie heeft in het nabij-infrarood bereik van het spectrum, wat een rode kleur heeft. Over het algemeen zijn felrode gebieden bedekt met gezonde, levendige begroeiing, terwijl donkerrode gebieden oude vegetatie afbeelden, op het einde van hun groeiseizoen. Op dit beeld zijn donkerrode gebieden bossen die op de flank van de bergketens groeien. Braak land, dat geen begroeiing heeft, ziet er blauw uit, omdat grond een lage reflectantie heeft in het nabij-infrarood.
Gezonde en dikke begroeiing heeft een hoge nabij-infraroodreflectantie en een lage rode reflectantie. Naarmate de planten senescentie bereiken, neemt de nabij-infrarood reflectantie af en omdat het chlorofyl begint af te breken, neemt de rode reflectantie toe. Dit kenmerk wordt gebruikt in bepaalde vegetatie-indexen om (onder andere) het vegetatiedek te schatten. Deze indexen combineren de reflectantie in het nabij-infrarood en de rode bereiken van het spectrum (zoals NDVI of SAVI) om één waarde te produceren, die representatief is voor het vegetatiedek. Deze waarden worden gebruikt als de vegetatiedekindicator, wanneer het woestijnvormingsrisico berekend wordt.
