L'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) facilite la vie des agriculteurs

L'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) est une mesure couramment utilisée pour quantifier la densité et la santé de la végétation. Ses valeurs vont de -1 à 1. Les valeurs négatives indiquent la présence d'eau ou de sol nu, les valeurs proches de zéro indiquent une végétation clairsemée, et les valeurs plus élevées indiquent une végétation plus dense et plus saine.

Qu'est-ce que l'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) ?

Il s'agit d'une méthode qui calcule la variation entre la quantité de lumière rouge reçue par la végétation et la quantité de lumière proche infrarouge fortement réfléchie par la végétation.

L'objectif de cette méthode est de fournir une analyse quantitative de l'état de la vie végétale. Il n'existe pas de situation dans laquelle la valeur de l'indice se situe en dehors du spectre de -1 à +1. Cependant, il n'existe pas de démarcation claire entre les nombreux types d'occupation du sol que l'on peut trouver.

Si la somme des chiffres est inférieure à zéro, il est fort probable que la substance en question soit de l'eau. Si vous obtenez un score NDVI très proche de la valeur positive, il y a de fortes chances qu'il s'agisse simplement d'un bouquet de feuilles vertes très serrées. Cela est d'autant plus vrai si les feuilles sont très serrées les unes contre les autres.

Les feuilles vertes ont une valeur supérieure à celle des feuilles rouges, ce qui explique ce phénomène. Imaginons un instant que l'it soit très proche d'être égal à 0.

Dans une telle situation, il n'y a pratiquement aucune chance qu'il reste des feuilles de quelque type que ce soit, et la région peut même être urbanisée à ce stade. L'indicateur de végétation par différence normalisée est l'indice utilisé par les analystes dans le domaine de l'agriculture. télédétection la plupart du temps.

Pourquoi l'indice de végétation par différence normalisée est-il utile ?

Il existe un grand nombre d'indices de végétation différents, et la grande majorité d'entre eux sont comparables les uns aux autres. Cependant, c'est celui qui est utilisé le plus souvent et le plus largement, et il présente également un avantage essentiel, à savoir une haute résolution des images qui sont dérivées de l'indice de végétation. données satellitaires.

Dans ce cas, des canaux d'une résolution de dix mètres peuvent être utilisés pour déterminer le NDVI. Rappelons qu'un pixel est égal à dix mètres sur dix. En revanche, la résolution de l'indice qui utilise des canaux de lumière supplémentaires, à savoir l'âge rouge, peut être de vingt mètres, où un pixel est égal à vingt mètres par vingt mètres.

Comment le NDVI est-il calculé ?

Il peut être déterminé à l'aide de la procédure mathématique simple suivante, qui convertit les informations satellitaires brutes en indices de végétation.

L'équation crée un nombre unique qui est représentatif et intègre les informations accessibles dans les bandes rouge et NIR (proche infrarouge).

Pour ce faire, il prend la réflectance dans la bande spectrale rouge et la soustrait de la réflectance dans la bande NIR. Le résultat est ensuite divisé par la réflectance totale des longueurs d'onde du proche infrarouge et du rouge.

L'évaluation du NDVI ne sera jamais supérieure à une valeur positive et inférieure à une valeur négative. En outre, un chiffre compris entre -1 et 0 indique une plante morte et des éléments inorganiques tels que des pierres, des routes et des bâtiments.

Simultanément, ses valeurs pour les plantes vivantes peuvent varier de 0 à 1, 1 représentant la plante la plus saine et 0 la plante la plus malsaine. Il est possible d'attribuer une valeur unique à chaque pixel d'une image, que ce pixel représente une seule feuille ou un champ de blé qui s'étend sur 500 acres.

Comment utiliser l'indice de végétation différentiel normalisé ?

À juste titre, elle est aujourd'hui utilisée dans un certain nombre de domaines de recherche différents. Par exemple, elle est utilisée dans le domaine de l'agriculture pour les objectifs de l'agriculture de précision et l'évaluation de la biomasse. Elle est également utilisée par les forestiers pour évaluer les ressources forestières ainsi que l'indice de surface foliaire (LAI).

En outre, la NASA estime qu'il s'agit d'une indication fiable de l'existence de conditions de sécheresse. Le NDVI proportionnel et la concentration de végétation sont tous deux plus faibles dans les zones où l'eau sert de barrière à l'établissement de la végétation.

En effet, l'eau empêche les racines des plantes de s'enfoncer plus profondément dans le sol. L'eau, y compris d'autres types de télédétection, En réalité, il est possible de l'utiliser de différentes manières.

Que peut nous apprendre le NDVI sur les plantes ?

Il est essentiel de bien comprendre que la différence normalisée Indice de végétation n'est qu'une indication de l'état de santé de la plante et ne fournit aucune information sur les raisons d'un certain état.

L'indice de végétation est plus une expression qu'un reflet direct de ce qui se passe sur le terrain. Examinons trois applications de l'indice NDVI pour l'analyse de terrain :

Quand une nouvelle saison commence

Elle permet de comprendre la résistance de la plante à l'hiver et la façon dont elle a réussi à survivre.

• Si sa valeur est inférieure à 0,15, il est probable que toutes les plantes de cette section du champ ont péri. En règle générale, ces chiffres se rapportent au sol labouré sans aucune plante.
• Un autre exemple de chiffre faible est 0,15-0,2. Il pourrait suggérer que les plantes ont commencé à se préparer à l'hiver au début de la période phénologique, avant la phase de labourage.
• Un résultat compris entre 0,2 et 0,3 est satisfaisant. Les plantes ont probablement progressé jusqu'au stade du labour et ont retrouvé leur état végétatif.0.3-
• 0,5 est une valeur convenable. Cependant, il est important de se rappeler que des valeurs de NDVI plus élevées suggèrent que les plantes ont hiverné à un stade phénologique plus avancé. Supposons que l'image satellite ait été prise avant que la végétation ne reprenne sa forme normale. Dans ce cas, il est important d'analyser la zone après que la végétation a repris sa forme normale.
• Un chiffre supérieur à 0,5 indique une anomalie durant la phase post-hivernale. Il est recommandé de vérifier cette zone de terrain.

En résumé, si vous remarquez que les valeurs obtenues sont sensiblement différentes de la norme, vous devez procéder à une inspection de la partie concernée du champ. Un écart important par rapport à la norme est nécessaire pour que les valeurs soient considérées comme anormales dans une zone donnée.

Quand la saison est au milieu

L'utilisation de l'indice peut être utile pour mieux comprendre le développement des plantes. Imaginons que les relevés se situent entre doux et élevé (0,5-0,85). Il est très probable que cette partie de la région ne soit pas confrontée à des défis majeurs à l'heure actuelle.

Si l'indice reste inférieur à ce qu'il devrait être, il peut y avoir des problèmes tels qu'une carence en eau ou en nutriments dans le sol. Cependant, vous devez mener votre propre enquête dans ce domaine particulier.

Nous générons cartes pour l'application de taux variables (VRA) d'azote en utilisant l'indice de végétation par différence normalisée (Normalized Difference Vegetation Index). Nous identifions les régions dont l'indice de végétation varie de faible à élevé.

Ensuite, c'est à l'agriculteur de déterminer la quantité d'engrais nécessaire. La méthode suivante est la plus efficace pour l'application de l'azote :

• Supposons que l'indice de végétation de la région soit élevé. Dans ce cas, la dose d'engrais recommandée doit être réduite à 10 et 30 % de la dose habituelle.
• Si l'indice de végétation se situe autour de la moyenne, la dose d'engrais recommandée doit être augmentée de 20 à 25 % de la quantité habituelle.
• Si l'indice de végétation est faible, il faut d'abord en déterminer les raisons.

Pour reconstituer les rendement agricole, nous utilisons également cet indice. Avec ces données, nous produisons des cartes qui peuvent être utilisées pour l'application variable d'engrais potassiques et phosphatés.

Lorsque la saison est terminée

L'indice NDVI est un outil utile pour déterminer si les champs sont prêts à être récoltés ; plus l'indice est bas, plus une partie de la zone est proche du stade où elle est prête à être récoltée. Dans ce scénario, une valeur de l'indice inférieure à 0,25 serait idéale.

Pour commencer, il s'agit d'un calcul mathématique effectué pixel par pixel sur une image à l'aide des outils d'un SIG (système d'information géographique). Calculée en comparant les quantités de lumière rouge et proche infrarouge absorbées et réfléchies par la plante, elle mesure l'état de santé général de la plante.

L'indice de végétation par différence normalisée peut être utilisé pour étudier des terres partout dans le monde, ce qui en fait un outil idéal pour les études de terrain ciblées et la surveillance de la végétation à l'échelle nationale ou mondiale.

Grâce à l'utilisation du NDVI, nous pouvons obtenir une analyse immédiate des champs, ce qui permet aux agriculteurs d'optimiser le potentiel de production des zones, de limiter leur influence sur l'environnement et de modifier leurs opérations d'agriculture de précision.

En outre, l'examen de ces données en conjonction avec d'autres flux de données, tels que les données météorologiques, pourrait permettre de mieux comprendre les schémas récurrents de sécheresse, de gel ou d'inondation et la manière dont ils influencent la végétation.

Questions fréquemment posées

1. Qu'est-ce que le NDVI sert principalement à déterminer ?

Il est principalement utilisé pour déterminer la santé et la densité de la végétation dans une zone donnée. Cet indice est largement utilisé en agriculture, en sylviculture et en écologie pour surveiller la croissance de la végétation, évaluer les niveaux de stress des plantes, identifier les zones de sécheresse ou de maladie et aider à la prise de décision en matière de gestion des cultures.

2. Comment lire les images NDVI ?

Pour lire les images NDVI, vous pouvez interpréter l'échelle de couleurs associée aux valeurs de l'indice. En règle générale, la végétation saine apparaît en vert, tandis que la végétation moins saine ou clairsemée apparaît en jaune ou en rouge.

Les teintes plus foncées peuvent indiquer des zones à forte biomasse, tandis que les teintes plus claires peuvent indiquer une densité de végétation plus faible ou la présence d'un sol nu.

La compréhension du contexte de la zone analysée, comme le type de culture spécifique ou les conditions environnementales, peut aider à interpréter l'imagerie NDVI et à prendre des décisions éclairées sur les pratiques agricoles.