Veģetācijas indekss: kā tas tiek izmantots precīzajā lauksaimniecībā?

Lai sāktu pilnīgu sarunu par precīzo lauksaimniecību, jārunā par veģetācijas indeksu, īpaši, ja runa ir par tālizpētes lomu šajā lauksaimniecības formā.

Veģetācija ir cieši saistīta gandrīz ar visiem cilvēka eksistences aspektiem, tostarp elpošanu, apģērba un pajumtes nodrošināšanu, pārtikas ražošanu utt. Jebkuras izmaiņas veģetācijas sastāvā var būtiski ietekmēt vidi un ekonomiku.

Jaunākie tehnoloģiskie sasniegumi (ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (ĢIS), globālās pozicionēšanas sistēmas (GPS), tālizpēte un precīzā lauksaimniecība) ir bijuši galvenie uzlabotas kultūraugu apsaimniekošanas virzītājspēki. Piemēram, precīzā lauksaimniecība nodrošina uzlabotu analīzi, kā arī gan laika, gan ģeogrāfisko kultūraugu ražošanas atšķirību atklāšanu un kontroli vienā laukā.

Lauksaimniecības tehnoloģiju (AgTech) pionieri revolucionizē precīzo lauksaimniecību, izmantojot veģetācijas indeksus. Tam ir ārkārtīgi liela nozīme šāda veida lauksaimniecības mērķa sasniegšanā, proti, palielināt ražošanu, vienlaikus samazinot izmantoto resursu skaitu.

Šī mūsdienīgā veģetācijas indeksa izmantošana precīzajā lauksaimniecībā sniedz vairākas priekšrocības: fizikāli ķīmisko monitoringu, datus reāllaikā un saimniecības darbības plānošanu. Ir iespējams arī efektīvi izmantot veģetācijas indeksu kartēšanu turpmākām atsaucēm, lai norādītu uz cikliskajām izmaiņām.

Kas ir veģetācijas indeksi un to veidi?

Kopš 1974. gada plaši tiek izmantoti veģetācijas indeksi, kas palīdz veikt periodiskus attālus veģetācijas apsekojumus. Izmantojot divas vai vairākas spektra joslas, šis statistiskais modelis ir spektrālā transformācija, ko var izmantot, lai noteiktu veģetāciju tās vispārīgākā nozīmē.

Izmantojot šo metodi, zinātnieki un citi zinātkāri cilvēki var efektīvi novērot fotocentrisku uzvedību un pamanīt atšķirības koku lapotnē. Ja nepieciešams, viņi var arī veikt ticamus salīdzinājumus, izmantojot šo informāciju. Tas ietver dažādu mainīgo lielumu, piemēram, kultūraugu attīstības, to spēka, biomasas un hlorofila satura, novērtēšanu. Lūk, veģetācijas indeksu saraksts:

• NDVI (normalizēts diferenciālais veģetācijas indekss)
• VARI (redzamā atmosfēras izturības indekss)
• ReCl (sarkanās malas hlorofila veģetācijas indeksi)
• EVI2 (divu joslu uzlabotais veģetācijas indekss)
• LAI (lapu platības veģetācijas indekss)
• WDRVI (plaša dinamiskā diapazona veģetācijas indekss)
• GNDVI (zaļās normalizētā diferenciālā veģetācijas indeksi)
• GCI (zaļās hlorofila veģetācijas indekss)
• RCI (sarkanā hlorofila veģetācijas indekss)
• NDWI (normalizēts diferenciālais ūdens indekss)

Kam var izmantot veģetācijas indeksu?

Izpētot augu veselības modeļus, lauksaimniecības speciālistiem, piemēram, lauksaimniekiem, agronomiem, kultūraugu apdrošinātājiem, pētniekiem un citiem, varētu būt noderīgi izmantot veģetācijas indeksu, piemēram, NDVI vai VARI.

Lauksaimniecības kartēšanas un analīzes rīka lietotāji var ieviest indeksu ar vienu klikšķi, atkarībā no indeksa rezultātiem izveidojot zaļu vai sarkanu laukumu uz aerofotoattēliem. Reģionos, kas apzīmēti ar zaļo krāsu, ir augi, kas ir labā veselības stāvoklī. Tādas krāsas kā oranža, dzeltena un sarkana norāda uz enerģijas un vitalitātes zudumu.

Piemēram, kukurūzas audzētājs var izmantot programmu, lai iesniegtu savu kukurūzas lauku multispektrālās fotogrāfijas jebkurā brīdī starp augu parādīšanos un ražas novākšanu. Pēc tam lietojumprogramma piemērotu vēlamo veģetācijas indeksu.

Krāsainā raža var pievērst viņu uzmanību tam, ka daļa lauka noteiktās vietās ir ieguvusi oranžu un sarkanu nokrāsu. Tas norāda, ka augi kļūst brūni vai dzelteni, vai arī uz tiem veidojas bedrainas lapas. Augi šajā reģionā var ciest no ilgstoša sausuma, plūdu, nepietiekamas vai pārmērīgas mēslošanas sekām vai arī ir inficēti ar kādu slimību.

Tāpat kā iepriekš, zemes pārbaude bija visefektīvākā metode konkrētas problēmas diagnosticēšanai. Tomēr veģetācijas indekss sniedz lauksaimniekam mājienu, ka viņam vajadzētu koncentrēt savus centienus uz konkrētu zemes daļu. Šajā brīdī viņš var brīvi izpētīt problēmas cēloni un apsvērt iespējamos risinājumus.

Kāpēc hiperspektrālie veģetācijas indeksi ir tik svarīgi?

Atstarošanas spektra integrēšana vienā skaitliskā vērtībā, kas pazīstama kā veģetācijas indekss, ir standarta metode veģetācijas īpašību noteikšanai. Hiperspektrālie veģetācijas indeksi, kas pazīstami arī kā šaurjoslas veģetācijas indeksi, satur raksturlielumus vai viļņu garumus, ko hiperspektrālās iekārtas var uztvert tikai to īsākā joslas platuma dēļ.

Struktūra, bioķīmija un augu fizioloģija jeb stress ir trīs galvenās kategorijas, kuras var izmantot, lai klasificētu veģetācijas atribūtus, kurus var novērtēt, izmantojot HVI.

• Proporcionālais segums, lapu laukuma indekss (LAI), zaļo lapu biomasa, novecojušā biomasa un absorbētā fotosintētiski aktīvā starojuma īpatsvars ir strukturālo pazīmju piemēri, kuras var izmērīt. Lielākā daļa strukturālās analīzes indeksu tika izstrādāti pilnīgas joslas iestatījumiem, un tiem bija šaurjoslas un hiperspektrālie analogi.
• Bioķīmisko īpašību piemēri ir ūdens, pigmenti (piemēram, hlorofils, antocianīni un karotinoīdi) un citi ar slāpekli bagāti produkti (piemēram, olbaltumvielas). Šajā kategorijā ietilpst arī augu strukturālie komponenti (lignīns un celuloze).
• Stresa izraisītas ksantofilu stāvokļa izmaiņas, hlorofila satura izmaiņas, lapu mitruma izmaiņas un fluorescence ir dažas no nepietiekami novērtētajām izmaiņām, ko var izmērīt, izmantojot fizioloģiskos un stresa indeksus.

Vispārīgi runājot, bioķīmiskie un fizioloģiskie jeb stresa indikatori tika izstrādāti, izmantojot laboratorijas vai lauka iekārtas (spektrālā paraugu ņemšana mazāka par 10 nm). Tie ir vērsti uz ļoti sīkām spektrālajām īpašībām. Tieši tāpēc tie ir tikai hiperspektrāli. Izstrādātie ūdens indeksi ir vienīgais izņēmums no šī noteikuma.

Veģetācijas indekss un tālizpētes tehnoloģija

Zemes novērošanas satelīti piegādā tālizpētes zinātniekiem jaunus datus, lai papildinātu viņu pētījumus un uzlabotu jau veikto analīzi, sensoriem attīstoties.

Uzņēmumi, kuriem jau ir sava uz indeksiem balstīta tehnoloģija, un tie, kas gatavojas ieviest jaunu, var ievērojami radīt tirgu saviem ar lauksaimniecību saistītajiem produktiem, izmantojot jaunākās inovācijas spektrālo veģetācijas indeksu lietojumprogrammās. Tas attiecas gan uz uzņēmumiem, kuriem jau ir sava uz indeksiem balstīta programmatūra, gan uz tiem, kas plāno laist klajā jaunu.

Ieguvumi, ko sniedz veģetācijas indeksi tālizpētē, uzlabo klientu pieredzes kopējo kvalitāti. Satelītu fotogrāfiju salīdzināšana ar dažāda veida aerofotografēšanu ļauj:

• Samazinātas dronu darbības, apstrādes un datu interpretācijas izmaksas.
• Salīdzinot ar aerofotoattēliem, satelītattēli var aptvert plašāku teritoriju.
• Lauka pārbaužu izmaksu samazināšana: papildu bezpilota lidaparātu (UAV) novērojumi ir dārgāki nekā standarta satelītu atkārtoti apmeklējumi.
• Datu analīzes iegūšana piemērotā formātā īsākā laikā.
• Lauku uzraudzība neatkarīgi no vēja stipruma.

Satelītattēlu izmantošana ļauj lauksaimniecības programmatūras uzņēmumiem ievērojami palielināt jau esošo aerofoto datu apjomu, vienlaikus ietaupot laiku un naudu, kā arī ļaujot lietotājiem iegūt vairāk datu īsākā laikā.

Tāpēc veģetācijas indekss tālizpēte un kultūraugu uzraudzība palīdzēt veikt augsta līmeņa, attālinātu kultūraugu stāvokļa pārbaudi. Ja rodas problēma, lauksaimnieki var izvēlēties pārbaudīt pamanītās teritorijas, nevis visu lauku.

Sazinieties ar GeoPard, lai atrastu risinājumu savā nišā.

Lielākā daļa kritiskāko veģetācijas indeksu, kuru skaits sniedzas simtos, lauksaimniecības programmatūrā ir jāiekļauj gara saraksta veidā, kuram var piekļūt un ko var izmantot vienuviet. GeoPard piedāvā būtisko analītiku, ko var integrēt jau pieejamajā lauksaimniecības programmatūrā un plānotajā programmatūrā.

Mēs palīdzēsim jums izvēlēties optimālu variantu, kas atbildīs jūsu vai jūsu klientu noteiktajām prasībām. Neatkarīgi no tā, kā plānojat izmantot mūsu produktu — API, balto etiķeti vai pielāgotus risinājumus —, varat būt droši, ka saņemtie dati būs precīzi un uzticami, jo tie tika apkopoti, izmantojot tālizpēti un jaunākās satelītu tehnoloģijas.

GeoPard var nodrošināt precīzu, uz datiem balstītu analītiku pasaules mērogā. Tā rezultātā uzņēmums ir ieguvis daudzu apmierinātu klientu apmierinātību. Lūdzu, sazinieties ar mums, lai pārrunātu specifiku un izmantošanas potenciālu. attālā izpēte savā nišā vai nozarē.