Indicele de vegetație: cum sunt utilizați în agricultura de precizie?

Acum, pentru a purta o conversație completă despre agricultura de precizie, trebuie să vorbim despre Indicele de Vegetație, în special când discutăm despre rolul teledetecției în această formă de agricultură.

Vegetația este strâns implicată în aproape fiecare aspect al existenței umane, inclusiv actul respirației, asigurarea hainelor și a adăpostului, producerea de hrană etc. Orice schimbare în compoziția vegetației poate influența semnificativ mediul și economia.

Progresele tehnologice recente (sistemele de informații geografice (GIS), sistemele de poziționare globală (GPS), teledetecția și agricultura de precizie) au fost principalii factori care au contribuit la îmbunătățirea gestionării culturilor. De exemplu, agricultura de precizie oferă o analiză îmbunătățită, precum și descoperirea și controlul variațiilor atât temporale, cât și geografice ale producției agricole pe un câmp.

Pionierii AgTech revoluționează agricultura de precizie prin intermediul indicilor de vegetație. Acest lucru este de o importanță capitală în atingerea obiectivului acestui tip de agricultură, care este de a maximiza producția, reducând în același timp numărul de resurse utilizate.

Această utilizare modernă a indicilor de vegetație în agricultura de precizie oferă mai multe avantaje: monitorizare fizico-chimică, date în timp real și planificare a activităților agricole. De asemenea, este posibilă utilizarea eficientă a cartografierii indicilor de vegetație pentru referințe viitoare, pentru a indica schimbările ciclice.

Ce sunt indicii de vegetație și tipurile lor?

Din 1974, utilizarea indicilor de vegetație, care ajută la efectuarea de studii periodice la distanță ale vegetației, este larg răspândită. Utilizând două sau mai multe benzi spectrale, acest model statistic este o transformare spectrală ce poate fi utilizată pentru a detecta vegetația în sensul său mai general.

Folosind această metodă, oamenii de știință și alte persoane curioase pot observa eficient comportamentele fotocentrice și pot identifica diferențe în coronament. Dacă este necesar, pot face și comparații fiabile folosind aceste informații. Aceasta implică evaluarea unei varietăți de variabile, cum ar fi dezvoltarea culturii, vigoarea acesteia, biomasa și conținutul de clorofilă. Iată... lista indicilor de vegetație:

• NDVI (Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată)
• VARI (Indicele de Rezistență Atmosferică Vizibilă)
• ReCl (indici de vegetație a clorofilei la marginea roșie)
• EVI2 (Indice de vegetație îmbunătățit pe două benzi)
• IAA (Indicele de vegetație al suprafeței foliare)
• WDRVI (Indicele de vegetație cu gamă dinamică largă)
• GNDVI (Indici de vegetație cu diferență normalizată verde)
• GCI (Indicele de Vegetație a Clorofilei Verzi)
• RCI (Indicele de vegetație al clorofilei roșii)
• NDWI (Indicele de apă diferențial normalizat)

La ce poate fi folosit indicele de vegetație?

Atunci când examinează modelele de sănătate a plantelor, profesioniștii din agricultură, cum ar fi fermierii, agronomii, asigurătorii de culturi, cercetătorii și alții, ar putea beneficia de utilizarea unui indice de vegetație, cum ar fi NDVI sau VARI.

Utilizatorii instrumentului de cartografiere și analiză agricolă pot implementa indexul prin simpla apăsare a unui buton, rezultând o pată verde sau roșie pe imaginile aeriene, în funcție de rezultatele indexului. Regiunile indicate de culoarea verde au plante care se bucură de o sănătate bună. Culori precum portocaliu, galben și roșu indică o pierdere de energie și vitalitate.

De exemplu, un cultivator de porumb poate folosi programul pentru a trimite fotografii multispectrale ale lanurilor sale de porumb în orice moment între apariția plantelor și recoltarea culturii. Aplicația ar aplica apoi indicele de vegetație preferat.

Rezultatele colorate le pot atrage atenția asupra faptului că o porțiune a câmpului a căpătat o nuanță portocalie și roșie în anumite locuri. Este un indiciu că plantele devin maronii sau galbene sau că se umflă cu pete. Plantele din această regiune pot suferi de efectele unei perioade lungi de secetă, inundații, fertilizare insuficientă sau excesivă sau pot fi infectate cu o boală.

Ca și înainte, verificarea terenului a fost cea mai eficientă metodă pentru diagnosticarea unei probleme specifice. Cu toate acestea, indicele de vegetație îi oferă fermierului un indiciu că ar trebui să își concentreze eforturile asupra unei anumite secțiuni a terenului său. Aceștia sunt liberi să investigheze cauza problemei și să ia în considerare posibile soluții în acest moment.

De ce sunt atât de importanți indicii de vegetație hiperspectrali?

Integrarea unui spectru de reflectanță într-o singură valoare numerică, cunoscută sub numele de Indice de Vegetație, este o metodă standard pentru determinarea calităților vegetației. Indici de vegetație hiperspectrali, cunoscuți și sub denumirea de indici de vegetație cu bandă îngustă, conțin caracteristici sau lungimi de undă pe care echipamentele hiperspectrale le pot capta doar datorită lățimilor de bandă mai scurte.

Structura, biochimia și fiziologia plantelor sau stresul sunt cele trei categorii principale care pot fi utilizate pentru a clasifica atributele vegetației ce pot fi evaluate folosind HVI-uri.

• Acoperirea proporțională, indicele de suprafață foliară (IAF), biomasa frunzelor verzi, biomasa senescentă și proporția de radiație fotosintetic activă absorbită sunt toate exemple de caracteristici structurale care pot fi măsurate. Majoritatea indicilor pentru analiza structurală au fost concepuți pentru configurații complete de bandă și au avut echivalente în bandă îngustă și hiperspectrale.
• Exemple de caracteristici biochimice includ apa, pigmenții (cum ar fi clorofila, antocianinele și carotenoizii) și alte produse bogate în azot (cum ar fi proteinele). Componentele structurale ale plantelor se încadrează, de asemenea, în această categorie (lignina și celuloza).
• O modificare indusă de stres a stării xantofilelor, variațiile conținutului de clorofilă, modificările umidității frunzelor și fluorescența sunt câteva modificări subevaluate care pot fi măsurate folosind indici fiziologici și de stres.

În general, indicatorii biochimici și fiziologici sau de stres au fost dezvoltați cu ajutorul echipamentelor de laborator sau de teren (eșantionare spectrală mai mică de 10 nm). Aceștia vizează caracteristici spectrale foarte mici. Ca o consecință directă a acestui fapt, sunt exclusiv hiperspectrali. Indicii dezvoltați pentru apă sunt singura excepție de la această regulă.

Indicele de vegetație și tehnologia de teledetecție

Sateliții de observare a Pământului furnizează oamenilor de știință specializați în teledetecție date noi pentru a-și alimenta studiul și a îmbunătăți analizele deja efectuate, pe măsură ce senzorii progresează.

Companiile care au deja o tehnologie bazată pe indici și cele care se pregătesc să introducă una nouă pot crea substanțial o piață pentru produsele lor legate de agricultură prin adoptarea celor mai recente inovații în aplicațiile indicilor spectrali de vegetație. Acest lucru este valabil atât pentru companiile care au deja software bazat pe indici, cât și pentru cele care intenționează să lanseze unul nou.

Beneficiile pe care indicii de vegetație le oferă în teledetecție îmbunătățesc calitatea generală a experienței clienților. Compararea fotografiilor din satelit cu diferite tipuri de date aeriene permite următoarele:

• Cheltuieli reduse de operare, procesare și interpretare a datelor colectate de drone.
• Spre deosebire de imaginile aeriene, imaginile din satelit pot acoperi o zonă mai largă.
• Reducerea costurilor efectuării inspecțiilor pe teren: observațiile suplimentare cu drone (vehicule aeriene fără pilot) sunt mai scumpe decât revizitările standard din satelit.
• Obținerea analizelor datelor într-un format adecvat într-un timp mai scurt.
• Monitorizarea câmpurilor indiferent de cât de puternice sunt vânturile.

Utilizarea imaginilor din satelit permite companiilor de software agricol să crească considerabil cantitatea de date aeriene la care au deja acces, economisind totodată timp și bani și permițând utilizatorilor finali să obțină mai multe date într-un timp mai scurt.

Prin urmare, indicele de vegetație în teledetecție și monitorizare a culturilor ajută la efectuarea unei examinări de nivel înalt, la distanță, a stării culturilor. Dacă există o problemă, fermierii pot alege să examineze zonele observate, mai degrabă decât întregul câmp.

Contactați GeoPard pentru o soluție în nișa dumneavoastră

Marea majoritate a celor mai critici indici de vegetație, care se numără în sute, trebuie incluși în software-ul agricol sub forma unei liste lungi care poate fi accesată și utilizată dintr-o singură locație. GeoPard oferă analizele esențiale care pot fi integrate în software-ul agricol deja disponibil și în software-ul planificat.

Vă vom ghida în alegerea optimă care va îndeplini cerințele stabilite de dumneavoastră sau de clienții dumneavoastră. Indiferent de modul în care intenționați să utilizați produsul nostru — API, white-label sau soluții personalizate — puteți fi siguri că datele pe care le primiți vor fi precise și de încredere, deoarece au fost colectate folosind teledetecție și tehnologie satelitară de ultimă generație.

GeoPard poate oferi analize precise bazate pe date la scară mondială. Drept urmare, compania a câștigat satisfacția multor clienți mulțumiți. Vă rugăm să ne contactați pentru a discuta specificul și potențialul utilizării. Teledetecție în nișa sau industria ta.