Indicele normalizat al diferenței de vegetație (NDVI) ușurează viața fermierilor

Share

Indicele diferențial normalizat al vegetației (NDVI) este o măsură utilizată în mod obișnuit pentru a cuantifica densitatea și sănătatea vegetației. Valorile sale variază de la -1 la 1, valorile negative indicând apa sau solul gol, valorile apropiate de zero indicând vegetația rară, iar valorile mai mari indicând o vegetație mai densă și mai sănătoasă.

Ce este indicele de vegetație diferențiat normalizat (NDVI)?

Este o metodă care calculează variația dintre cantitatea de lumină roșie primită de vegetație și cantitatea de lumină în infraroșu apropiat care este reflectată intens de vegetație. Obiectivul acestei metode este de a oferi o analiză cantitativă a stării vieții plantelor. Nu există nicio situație în care valoarea sa să se încadreze în afara spectrului de la -1 la +1. Cu toate acestea, nu există o delimitare clară între numeroasele tipuri de acoperire terestră care pot fi găsite. Dacă suma cifrelor este mai mică decât zero, este foarte probabil ca substanța în cauză să fie apa. Dacă obțineți un scor NDVI destul de apropiat de unul pozitiv, există șanse mari să fie doar o grămadă de frunze verzi strâns împachetate. Acest lucru este valabil mai ales dacă frunzele sunt dens împachetate. Frunzele verzi au o valoare mai mare decât frunzele roșii, motiv pentru care se întâmplă acest lucru. Imaginați-vă pentru o clipă că este foarte aproape de a fi egal cu 0. Într-o astfel de situație, nu există nicio șansă ca frunze de orice tip să mai existe acolo, iar regiunea ar putea fi chiar urbanizată până în acest moment. Indicatorul de vegetație cu diferență normalizată este indicele utilizat de analiști în domeniul Teledetecție în cea mai mare parte a timpului.

De ce este util indicele de vegetație diferențiat normalizat?

Există o mulțime de indici de vegetație diferiți, iar marea majoritate sunt comparabili între ei. Cu toate acestea, este cel care este utilizat cel mai des și pe scară largă și are, de asemenea, un beneficiu esențial, și anume o rezoluție ridicată a imaginilor care sunt derivate din date prin satelit.În astfel de circumstanțe, se pot utiliza canale cu o rezoluție de zece metri pentru a determina NDVI. Rețineți că un pixel este egal cu zece pe zece metri. Pe de altă parte, rezoluția indicelui care utilizează canale de lumină suplimentare, și anume roșu, ar putea fi de douăzeci de metri, unde un pixel este egal cu douăzeci pe douăzeci de metri.

Cum se calculează NDVI?

Acesta poate fi determinat utilizând următoarea procedură matematică simplă, care convertește informațiile satelitare brute în indici de vegetație. Ecuația creează un singur număr reprezentativ și integrează informațiile accesibile în benzile roșu și NIR (infraroșu apropiat). Pentru a face acest lucru, ia reflectanța pe întreaga bandă spectrală roșie și o scade din reflectanța pe întreaga bandă NIR. După aceea, rezultatul este împărțit la reflectanța totală a lungimilor de undă NIR și roșii. Evaluarea NDVI nu va fi niciodată mai mare decât una pozitivă și mai mică decât una negativă. În plus, un număr între -1 și 0 denotă o plantă care a murit și obiecte anorganice precum pietre, drumuri și clădiri. Simultan, valorile sale pentru plantele vii pot varia de la 0 la 1, 1 reprezentând cea mai sănătoasă plantă, iar 0 reprezentând cea mai nesănătoasă plantă. Este posibil să se atribuie o singură valoare fiecărui pixel dintr-o imagine, indiferent dacă acel pixel reprezintă o singură frunză sau un câmp de grâu care se întinde pe 500 de acri.

Cum folosim indicele de vegetație diferențiat normalizat?

Pe bună dreptate, este utilizată acum într-o serie de domenii de cercetare diferite. De exemplu, este valorificată în domeniul agriculturii pentru obiectivele agriculturii de precizie și evaluarea biomasei. De asemenea, este utilizată de silvicultori pentru a evalua resursele forestiere, precum și indicele suprafeței foliare (LAI). În plus, NASA consideră că este o indicație fiabilă a existenței condițiilor de secetă. NDVI proporțional și concentrația vegetației sunt ambele mai mici în zonele în care apa servește drept barieră pentru stabilirea vegetației. Acest lucru se datorează faptului că apa împiedică rădăcinile plantelor să crească mai adânc în sol. Aceasta, inclusiv alte tipuri de... Teledetecție, are capacitatea de a fi utilizat într-o mare varietate de moduri distincte în realitate.

Ce ne poate spune NDVI despre plante?

Este esențial să înțelegeți bine că diferența normalizată Indicele de vegetație este doar o indicație a sănătății plantei și nu oferă informații despre motivele din spatele unei anumite afecțiuni. Indicele de vegetație este mai degrabă o expresie decât o reflectare directă a ceea ce se întâmplă pe teren. Să analizăm trei aplicații ale NDVI pentru analiza pe teren: Când începe un nou sezon Este benefic pentru a înțelege rezistența plantei la iarnă și cum a reușit să supraviețuiască.

• Dacă valoarea sa este mai mică de 0,15, este puțin probabil ca toate plantele din această secțiune de câmp să fi pierit. De obicei, aceste cifre se referă la solul lucrat fără plante.
• Un alt exemplu de număr scăzut este 0,15-0,2. Acesta ar putea sugera că plantele au început să se pregătească pentru iarnă în timpul perioadei fenologice timpurii, înainte de etapa de afânare.
• Un rezultat cuprins între 0,2 și 0,3 este satisfăcător. Cel mai probabil, plantele au progresat până la stadiul de cultivare și și-au recăpătat starea vegetativă. 0,3-
• 0,5 este o valoare decentă. Cu toate acestea, este important să ne amintim că valorile NDVI mai ridicate sugerează că plantele au iernat într-un stadiu fenologic ulterior. Să presupunem că imaginea din satelit a fost captată înainte ca vegetația să își reia starea normală. În acest caz, este importantă analizarea zonei după ce vegetația și-a reluat forma normală.
• Un număr mai mare de 0,5 indică o anomalie în timpul fazei de post iernare. Este recomandat să verificați această zonă de câmp.

Pentru a recapitula, dacă observați că valorile obținute sunt semnificativ diferite de normă, trebuie să efectuați o inspecție a porțiunii relevante a câmpului. Este necesară o abatere mare de la normă pentru ca valorile să fie catalogate drept anormale într-o anumită zonă. Când sezonul este la mijloc Utilizarea indicelui ar putea fi utilă pentru o mai bună înțelegere a modului în care se dezvoltă plantele. Imaginați-vă că valorile se încadrează între ușor și ridicat (0,5-0,85). Este foarte probabil ca această parte a zonei să nu se confrunte cu provocări majore în prezent. Dacă indicele rămâne mai mic decât ar trebui să fie, pot exista probleme precum o deficiență de apă sau nutrienți în sol. Cu toate acestea, trebuie să faceți propria investigație în această zonă. Generăm... hărți pentru aplicații cu rată variabilă (VRA) de azot utilizând Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată. Identificăm regiunile cu indici de vegetație care variază de la mic la mare. După aceea, depinde de fiecare fermier în parte să determine cantitatea de îngrășământ necesară. Următoarea este cea mai eficientă metodă de aplicare a azotului:

• Să presupunem că indicele de vegetație pentru regiune este ridicat. În acest caz, doza recomandată de îngrășământ trebuie redusă la 10 și 30 % din doza tipică.
• Dacă indicele de vegetație se situează în jurul valorii medii, doza recomandată de îngrășământ trebuie crescută la 20-25% din cantitatea obișnuită.
• Dacă indicele de vegetație este scăzut, trebuie mai întâi să vă dați seama de ce este așa.

Pentru a reconstrui un câmp randamentul agricol, utilizăm, de asemenea, acest indice. Cu ajutorul acestor date, realizăm hărți care pot fi utilizate pentru aplicarea în proporții variabile a îngrășămintelor pe bază de potasiu și fosfat. Când se termină sezonul Indicele NDVI este un instrument util pentru a determina dacă terenurile sunt pregătite pentru recoltare; cu cât indicele este mai mic, cu atât o parte din suprafață se apropie mai mult de stadiul în care este pregătită pentru recoltare. În acest scenariu, o valoare a indicelui mai mică de 0,25 ar fi ideală. Pentru început, este un calcul matematic efectuat pixel cu pixel pe o imagine, utilizând instrumente dintr-un GIS (Sistem Informațional Geografic). Calculat prin compararea cantităților de lumină roșie și infraroșie apropiată absorbite și reflectate de plantă, acesta măsoară starea generală de sănătate a plantei. Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată poate fi utilizat pentru a studia terenuri pe tot globul, fiind ideal pentru studii de teren specifice și monitorizarea vegetației la nivel național sau global. Prin utilizarea NDVI, putem obține o analiză imediată a câmpurilor, permițând agricultorilor să optimizeze potențialul de producție al zonelor, să își limiteze influența asupra mediului și să își modifice operațiunile agricole de precizie. Mai mult, examinarea sa împreună cu alte fluxuri de date, cum ar fi cele despre vreme, ar putea oferi informații suplimentare despre modelele recurente de secetă, îngheț sau inundații și despre modul în care acestea afectează vegetația.

---

Întrebări frecvente

---

1. Pentru ce este utilizat în principal NDVI? Este utilizat în principal pentru a determina sănătatea și densitatea vegetației într-o anumită zonă. Acest indice este utilizat pe scară largă în agricultură, silvicultură și ecologie pentru a monitoriza creșterea vegetației, pentru a evalua nivelurile de stres ale plantelor, pentru a identifica zonele afectate de secetă sau de boli și pentru a ajuta la luarea deciziilor privind gestionarea culturilor. 2. Cum se citesc imaginile NDVI? Pentru a citi imaginile NDVI, puteți interpreta scala de culori asociată valorilor indicelui. De obicei, vegetația sănătoasă apare verde, în timp ce vegetația mai puțin sănătoasă sau rară apare galbenă sau roșie. Nuanțele mai închise pot indica zone cu biomasă ridicată, în timp ce nuanțele mai deschise pot sugera o densitate mai mică a vegetației sau prezența solului gol. Înțelegerea contextului zonei analizate, cum ar fi tipul specific de cultură sau condițiile de mediu, poate ajuta în continuare la interpretarea imaginilor NDVI și la luarea unor decizii informate cu privire la practicile agricole. NDVI