Taimestikuindeks: kuidas neid täppispõllumajanduses kasutatakse?

Täppispõllumajanduse teemal põhjaliku vestluse pidamiseks tuleb rääkida taimestikuindeksist, eriti kui räägime kaugseire rollist selles põllumajandusvormis.

Taimestik on tihedalt seotud peaaegu iga inimelu tahuga, sealhulgas hingamise, riiete ja peavarju pakkumise, toidu tootmisega jne. Igasugune taimestiku koostise muutus võib oluliselt mõjutada keskkonda ja majandust.

Hiljutised tehnoloogilised edusammud (geograafilised infosüsteemid (GIS), globaalsed positsioneerimissüsteemid (GPS), kaugseire ja täppispõllumajandus) on olnud peamised parema põllukultuuride majandamise edasiviivad jõud. Näiteks pakub täppispõllumajandus paremat analüüsi ning nii ajaliste kui ka geograafiliste erinevuste avastamist ja kontrolli põllukultuuride tootmises.

Põllumajandustehnoloogia pioneerid on taimkatteindeksite abil täppispõllumajanduses revolutsiooni teinud. See on äärmiselt oluline seda tüüpi põllumajanduse eesmärgi saavutamisel, milleks on tootmise maksimeerimine ja kasutatavate ressursside arvu minimeerimine.

See taimkatteindeksi tänapäevane kasutamine täppispõllumajanduses pakub mitmeid eeliseid: füüsikalis-keemiline seire, reaalajas andmed ja põllumajandustegevuse planeerimine. Samuti on võimalik taimkatteindeksite kaardistamist tõhusalt kasutada edaspidiseks kasutamiseks tsükliliste muutuste näitamiseks.

Mis on taimestikuindeksid ja nende tüübid?

Alates 1974. aastast on laialt levinud taimestikuindeksite kasutamine, mis aitab läbi viia perioodilisi taimestiku kauguuringuid. Kasutades kahte või enamat spektraalriba, on see statistiline mudel spektraalne teisendus, mida saab kasutada taimestiku tuvastamiseks selle üldisemas tähenduses.

Selle meetodi abil saavad teadlased ja teised uudishimulikud isikud tõhusalt jälgida fotokeskset käitumist ja märgata erinevusi võras. Vajadusel saavad nad selle teabe põhjal teha ka usaldusväärseid võrdlusi. See hõlmab mitmesuguste muutujate hindamist, näiteks saagi arengut, elujõudu, biomassi ja klorofülli sisaldust. Siin on taimestiku indeksite loend:

• NDVI (normaliseeritud taimestiku erinevuse indeks)
• VARI (nähtava atmosfäärikindluse indeks)
• ReCl (punase servaga klorofülli taimestiku indeksid)
• EVI2 (kahe ribaga täiustatud taimestiku indeks)
• LAI (lehepinna taimestiku indeks)
• WDRVI (laia dünaamilise ulatusega taimestiku indeks)
• GNDVI (rohelise normaliseeritud taimestiku erinevuse indeksid)
• GCI (rohelise klorofülli taimestiku indeks)
• RCI (punase klorofülli taimestiku indeks)
• NDWI (normaliseeritud erinevusveeindeks)

Milleks saab vegetatsiooniindeksit kasutada?

Taimetervise mustrite uurimisel võivad põllumajandusspetsialistid, näiteks põllumehed, agronoomid, saagikindlustajad, teadlased ja teised, saada kasu taimestikuindeksi, näiteks NDVI või VARI, kasutamisest.

Põllumajandusliku kaardistamise ja analüüsi tööriista kasutajad saavad indeksi rakendada nupuvajutusega, mis loob nende õhupiltidele rohelise või punase laigu, olenevalt indeksi tulemustest. Rohelise värviga tähistatud piirkondades asuvad heas tervises taimed. Värvid nagu oranž, kollane ja punane näitavad energia ja elujõu kadu.

Näiteks võib maisikasvataja programmi abil esitada oma maisipõldudest multispektraalseid fotosid taimede ilmumise ja saagi koristamise vahelisel ajal. Seejärel rakendab rakendus eelistatud vegetatsiooniindeksit.

Värvikas saak võib nende tähelepanu juhtida sellele, et osa põllust on teatud kohtades oranži ja punaka tooni võtnud. See viitab sellele, et taimed muutuvad pruuniks või kollaseks või et neil tekivad armid. Selle piirkonna taimed võivad kannatada pikaajalise põua, üleujutuse, ebapiisava või liigse väetamise tagajärgede all või olla nakatunud mõnda haigusesse.

Nagu varemgi, oli maapealne kontroll konkreetse probleemi diagnoosimiseks kõige tõhusam meetod. Sellegipoolest annab taimkatteindeks põllumehele vihje, et ta peaks oma jõupingutused koondada oma maa kindlale osale. Ta saab vabalt uurida probleemi põhjust ja kaaluda võimalikke lahendusi.

Miks on hüperspektraalsed taimestiku indeksid nii olulised?

Peegeldusspektri integreerimine üheks numbriliseks väärtuseks, mida tuntakse taimestikuindeksina, on taimestiku omaduste määramise standardmeetod. Hüperspektraalse taimestiku indeksid, tuntud ka kui kitsaribalised taimestikuindeksid, sisaldavad omadusi või lainepikkusi, mida hüperspektraalsed seadmed suudavad tabada ainult nende lühema ribalaiuse tõttu.

Struktuur, biokeemia ja taimefüsioloogia ehk stress on kolm peamist kategooriat, mida saab kasutada HVI-de abil hinnatavate taimestiku omaduste klassifitseerimiseks.

• Proportsionaalne katvus, lehtede pindala indeks (LAI), roheliste lehtede biomass, vananenud biomass ja fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse neeldumise osakaal on kõik näited struktuurilistest tunnustest, mida saab mõõta. Enamik struktuurianalüüsi indekseid olid kavandatud täieliku riba seadistuste jaoks ning neil olid kitsaribalised ja hüperspektraalsed vasted.
• Biokeemiliste omaduste näideteks on vesi, pigmendid (näiteks klorofüll, antotsüaniinid ja karotenoidid) ja muud lämmastikurikkad tooted (näiteks valgud). Sellesse kategooriasse kuuluvad ka taimede struktuurikomponendid (ligniin ja tselluloos).
• Stressist tingitud ksantofüllide seisundi muutus, klorofülli sisalduse muutused, lehtede niiskuse ja fluorestsentsi muutused on mõned alahinnatud muutused, mida saab mõõta füsioloogiliste ja stressiindeksite abil.

Üldiselt töötati biokeemilised ja füsioloogilised ehk stressiindikaatorid välja labori- või väliseadmete abil (spektraalne proovivõtt alla 10 nm). Need on suunatud väga väikestele spektraalsetele omadustele. Selle otsese tagajärjena on need eranditult hüperspektraalsed. Vee jaoks väljatöötatud indeksid on selle reegli ainus erand.

Taimestiku indeks ja kaugseire tehnoloogia

Maavaatlussatelliidid varustavad kaugseireteadlasi uute andmetega, mis toidavad nende uuringuid ja täiustavad juba tehtud analüüsi andurite arenedes.

Ettevõtted, kellel juba on indeksipõhine tehnoloogia, ja need, kes valmistuvad uue tehnoloogia kasutuselevõtuks, saavad oma põllumajandustoodetele oluliselt turgu luua, võttes omaks spektraalsete taimkatteindeksite rakenduste uusimad uuendused. See kehtib nii ettevõtete kohta, kellel juba on indeksipõhine tarkvara, kui ka nende kohta, kes plaanivad uue tehnoloogia turuletoomist.

Taimestikuindeksite eelised kaugseires parandavad kliendikogemuse üldist kvaliteeti. Satelliidipiltide võrdlemine erinevat tüüpi õhust tehtud andmetega võimaldab järgmist:

• Droonide abil kogutud andmete käitamise, töötlemise ja tõlgendamise kulude vähenemine.
• Võrreldes õhust tehtud piltidega võivad satelliidipildid katta laiema ala.
• Väliskontrollide kulude vähendamine: täiendavad mehitamata õhusõidukite (UAV) vaatlused on kallimad kui tavalised satelliidikontrollid.
• Andmete analüüside saamine sobivas vormingus lühema aja jooksul.
• Põldude jälgimine olenemata tuule tugevusest.

Satelliidipiltide kasutamine võimaldab põllumajandustarkvara ettevõtetel märkimisväärselt suurendada juba olemasolevate õhust tehtud andmete hulka, säästes samal ajal aega ja raha ning võimaldades lõppkasutajatel saada rohkem andmeid lühema ajaga.

Seega taimestiku indeks kaugseire ja põllukultuuride seire aidata läbi viia saagi seisundi kõrgetasemelist ja kauguuringut. Probleemi korral võivad põllumehed otsustada uurida pigem täheldatud alasid kui kogu põldu.

Oma niši lahenduse leidmiseks pöörduge GeoPardi poole

Valdav enamus kõige kriitilisematest taimestikuindeksitest, mida on sadu, tuleb põllumajandustarkvarasse lisada pika loendi kujul, millele pääseb ligi ja mida saab kasutada ühest kohast. GeoPard pakub olulist analüütikat, mida saab integreerida nii olemasolevasse kui ka kavandatavasse põllumajandustarkvarasse.

Aitame teil teha optimaalse valiku, mis vastab teie või teie klientide seatud nõuetele. Olenemata sellest, kuidas kavatsete meie toodet kasutada – API, white-label või eritellimusel lahendused – võite olla kindel, et saadud andmed on täpsed ja usaldusväärsed, kuna need koguti kaugseire ja tipptasemel satelliittehnoloogia abil.

GeoPard pakub täpset andmepõhist analüüsi kogu maailmas. Selle tulemusena on ettevõte võitnud paljude rahulolevate klientide rahulolu. Võtke meiega ühendust, et arutada kasutamise üksikasju ja potentsiaali. kaugseire oma nišis või valdkonnas.