Индекс растительности: как он используется в точном земледелии?

Чтобы всесторонне обсудить точное земледелие, необходимо упомянуть индекс растительности, особенно если речь идет о роли дистанционного зондирования в этом виде сельского хозяйства.

Растительность тесно связана практически со всеми аспектами человеческого существования, включая дыхание, обеспечение одеждой и жильем, производство продуктов питания и т. д. Любое изменение состава растительности может существенно повлиять на окружающую среду и экономику.

Последние технологические достижения (географические информационные системы (ГИС), глобальные системы позиционирования (GPS), дистанционное зондирование и точное земледелие) стали основными факторами, способствовавшими улучшению управления урожаем. Например, точное земледелие обеспечивает улучшенный анализ, а также выявление и контроль как временных, так и географических изменений урожайности в пределах поля.

Пионеры агротехнологий совершают революцию в точном земледелии, используя вегетационные индексы. Это имеет первостепенное значение для достижения цели этого вида сельского хозяйства, которая заключается в максимизации производства при минимизации используемых ресурсов.

Современное использование вегетационных индексов в точном земледелии предоставляет ряд преимуществ: физико-химический мониторинг, данные в режиме реального времени и планирование сельскохозяйственной деятельности. Также возможно эффективное использование карт вегетационных индексов для будущих справок, указывающих на циклические изменения.

Что такое индексы растительности и каковы их типы?

С 1974 года широко используется индекс растительности, помогающий проводить периодические дистанционные обследования растительности. Эта статистическая модель, использующая два или более спектральных диапазона, представляет собой спектральное преобразование, которое может быть использовано для обнаружения растительности в её более общем смысле.

Используя этот метод, ученые и другие любознательные люди могут эффективно наблюдать за фотоцентрическим поведением растений и выявлять различия в растительном покрове. При необходимости они также могут проводить надежные сравнения, используя эту информацию. Метод включает в себя оценку различных переменных, таких как развитие культуры, ее жизнеспособность, биомасса и содержание хлорофилла. Вот как это работает. список индексов растительности:

• NDVI (Нормализованный разностный индекс растительности)
• VARI (Видимый атмосферно-устойчивый индекс)
• ReCl (индексы хлорофилла растительности по красной границе спектра)
• EVI2 (Усовершенствованный двухдиапазонный индекс растительности)
• LAI (индекс листовой поверхности растительности)
• WDRVI (Широкодиапазонный индекс растительности)
• GNDVI (зеленый нормализованный разностный индекс растительности)
• GCI (Индекс зеленой хлорофилловой растительности)
• RCI (индекс красного хлорофилла растительности)
• NDWI (Нормализованный разностный водный индекс)

Для чего можно использовать индекс растительности?

При изучении закономерностей в состоянии здоровья растений специалисты в области сельского хозяйства, такие как фермеры, агрономы, страховщики урожая, исследователи и другие, могут извлечь пользу из использования индексов растительности, таких как NDVI или VARI.

Пользователи инструмента для сельскохозяйственного картирования и анализа могут применить индекс одним нажатием кнопки, получая на своих аэрофотоснимках зеленые или красные пятна в зависимости от результатов индекса. Регионы, обозначенные зеленым цветом, соответствуют растениям в хорошем состоянии. Такие цвета, как оранжевый, желтый и красный, указывают на потерю энергии и жизненной силы.

Например, фермер, выращивающий кукурузу, может использовать эту программу для отправки мультиспектральных фотографий своих кукурузных полей в любой момент времени между появлением растений и сбором урожая. Затем приложение применит предпочтительный индекс растительности.

Яркие цвета на полях могут указывать на то, что некоторые участки приобрели оранжевый или красный оттенок. Это свидетельствует о том, что растения буреют или желтеют, или на них появляются высыпания. Растения в этой области могут страдать от последствий длительной засухи, наводнения, недостаточного или чрезмерного удобрения, или быть поражены болезнью.

Как и прежде, проверка данных на местности оказалась наиболее эффективным методом диагностики конкретной проблемы. Тем не менее, индекс растительности дает фермеру подсказку, на каком участке земли ему следует сосредоточить свои усилия. На этом этапе он может свободно исследовать причины проблемы и рассмотреть возможные решения.

Почему гиперспектральные индексы растительности так важны?

Интеграция спектра отражения в единое числовое значение, известное как индекс растительности, является стандартным методом определения качеств растительности. Гиперспектральные индексы растительности, Эти индексы, также известные как узкополосные индексы растительности, содержат характеристики или длины волн, которые гиперспектральное оборудование может зафиксировать только из-за их более короткой полосы пропускания.

Структура, биохимия и физиология растений или стресс — это три основные категории, которые могут быть использованы для классификации характеристик растительности, оцениваемых с помощью индексов высокоинтенсивности (HVI).

• Пропорциональное покрытие, индекс листовой поверхности (LAI), биомасса зеленых листьев, биомасса отмерших растений и доля поглощенного фотосинтетически активного излучения — все это примеры структурных характеристик, которые можно измерить. Большинство индексов для структурного анализа были разработаны для полных диапазонов частот и имели узкополосные и гиперспектральные аналоги.
• Примерами биохимических характеристик являются вода, пигменты (такие как хлорофилл, антоцианы и каротиноиды) и другие богатые азотом продукты (например, белки). К этой категории также относятся структурные компоненты растений (лигнин и целлюлоза).
• Изменение состояния ксантофиллов, вызванное стрессом, вариации содержания хлорофилла, изменения влажности листьев и флуоресценции — это лишь некоторые из малозаметных изменений, которые можно измерить с помощью физиологических показателей и показателей стресса.

В целом, биохимические и физиологические или стрессовые индикаторы разрабатывались с помощью лабораторного или полевого оборудования (спектральный диапазон менее 10 нм). Они ориентированы на очень мелкие спектральные характеристики. Как прямое следствие этого, они являются исключительно гиперспектральными. Единственным исключением из этого правила являются разработанные индексы для воды.

Индекс растительности и технологии дистанционного зондирования

Спутники дистанционного зондирования Земли предоставляют ученым, занимающимся дистанционным зондированием, новые данные для проведения исследований и совершенствования уже проведенного анализа по мере развития сенсорных технологий.

Компании, уже использующие индексные технологии, и те, кто готовится внедрить новые, могут существенно расширить рынок сбыта своей сельскохозяйственной продукции, используя новейшие инновации в области спектральных индексов растительности. Это справедливо как для компаний, уже имеющих собственное программное обеспечение на основе индексов, так и для тех, кто планирует запустить новое.

Преимущества, которые предоставляют индексы растительности в дистанционном зондировании, повышают общее качество обслуживания клиентов. Сравнение спутниковых снимков с различными типами аэрофотоснимков позволяет получить следующие результаты:

• Снижение эксплуатационных расходов, обработки и интерпретации данных, собранных с помощью дронов.
• В отличие от аэрофотоснимков, спутниковые снимки могут охватывать более широкую территорию.
• Снижение затрат на проведение полевых инспекций: дополнительные наблюдения с использованием БПЛА обходятся дороже, чем стандартные повторные спутниковые облеты.
• Получение результатов анализа данных в подходящем формате в более короткие сроки.
• Мониторинг полей необходим независимо от силы ветра.

Использование спутниковых снимков позволяет компаниям, разрабатывающим программное обеспечение для сельского хозяйства, значительно увеличить объем имеющихся у них аэрофотоснимков, одновременно экономя время и деньги, а также предоставляя конечным пользователям возможность получать больше данных за более короткое время.

Следовательно, индекс растительности в дистанционное зондирование и мониторинг урожая Это поможет провести углубленную дистанционную оценку состояния урожая. В случае возникновения проблем фермеры могут предпочесть осмотреть только те участки, где они были замечены, а не все поле целиком.

Обратитесь в GeoPard за решением в вашей нише.

Подавляющее большинство наиболее важных индексов растительности, число которых исчисляется сотнями, должны быть включены в сельскохозяйственное программное обеспечение в виде длинного списка, к которому можно получить доступ и использовать его в одном месте. ГеоПард Предлагает необходимые аналитические инструменты, которые могут быть интегрированы в уже существующее программное обеспечение для сельского хозяйства, а также в разрабатываемое программное обеспечение.

Мы поможем вам сделать оптимальный выбор, который удовлетворит ваши требования или требования ваших клиентов. Независимо от того, как вы планируете использовать наш продукт — API, под собственной торговой маркой или индивидуальные решения — вы можете быть уверены в точности и достоверности получаемых данных, поскольку они были собраны с использованием дистанционного зондирования и передовых спутниковых технологий.

GeoPard предоставляет точные аналитические данные в глобальном масштабе. Благодаря этому компания заслужила доверие множества довольных клиентов. Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы обсудить особенности и потенциал использования наших услуг. дистанционное зондирование в вашей нише или отрасли.