Ktorý vegetačný index je lepšie používať v presnom poľnohospodárstve?

Existuje niekoľko bežne používaných vegetačných indexov vrátane normalizovaného diferenčného vegetačného indexu (NDVI), indexu vegetácie so širokým dynamickým rozsahom (WDRVI) a indexu zeleného chlorofylu (GCI).

• Ktorý vegetačný index odráža viac detailov?
• Ktorý vegetačný index lepšie zobrazuje variáciu?
• Je NDVI najlepší v rodine multispektrálnych vegetačných indexov?

Otázky sú známe a objavujú sa veľmi často. Poďme ich preskúmať.

Čo je vegetačný index?

Vegetačný index je numerická miera, ktorá kvantifikuje množstvo a stav vegetácie v určitej oblasti na základe údajov diaľkového prieskumu Zeme.

Vegetačné indexy sa vypočítavajú kombináciou rôznych spektrálnych pásiem zo satelitných snímok alebo leteckých snímok, ktoré odrážajú množstvo energie absorbovanej a odrazenej rastlinami vo viditeľnej a blízkej infračervenej oblasti elektromagnetického spektra.

Tieto indexy môžu poskytnúť informácie o zdraví, hustote a produktivite vegetácie, čo je užitočné pre širokú škálu aplikácií vrátane poľnohospodárstva, lesníctva, hospodárenia s pôdou a monitorovania klímy.

Čo je normalizovaný index vegetácie rozdielov (NDVI)?

NDVI (Normalizovaný index rozdielnej vegetácie) je najznámejší a najpoužívanejší v odvetviach súvisiacich s biomasou a diaľkovým prieskumom Zeme.

Nasýtenosť NDVI ovplyvňuje presné rozlíšenie vegetácie v maximách biomasy. Ďalším problémom s NDVI je vplyv pôdneho šumu na skoré štádiá vývoja plodín.

Vypočítava sa pomocou satelitných alebo leteckých diaľkových snímok Zeme na základe rozdielu v odrazivosti dvoch spektrálnych pásiem: blízkeho infračerveného (NIR) a červeného pásma.

Vzorec pre NDVI je NDVI = (NIR-červená) / (NIR+červená).

Kde NIR je odrazivosť v blízkej infračervenej oblasti a Red je odrazivosť v červenej oblasti.

Výsledná hodnota NDVI sa pohybuje od -1 do +1, pričom vyššie hodnoty naznačujú vyššiu hustotu vegetácie. Nulová hodnota označuje žiadnu vegetáciu, zatiaľ čo záporné hodnoty označujú vodné plochy alebo iné nerastené povrchy.

Hodnoty NDVI blízke +1 naznačujú hustú a zdravú vegetáciu, zatiaľ čo hodnoty bližšie k nule naznačujú riedku vegetáciu alebo oblasti so značným stresom alebo poškodením.

Široko sa používa v poľnohospodárskych a ekologických aplikáciách na monitorovanie rastu vegetácie, odhad výnosov plodín a hodnotenie zdravia a produktivity lesov a iných ekosystémov.

Môže sa tiež použiť na detekciu a monitorovanie sucha, erózie pôdy a iných environmentálnych faktorov, ktoré ovplyvňujú vegetačný kryt.

Napríklad sa vypočíta odčítaním odrazivosti v blízkej infračervenej oblasti (NIR) od odrazivosti v červenej oblasti a vydelením výsledku súčtom týchto dvoch hodnôt. Výsledná hodnota sa pohybuje od -1 do +1, pričom vyššie hodnoty naznačujú vyššiu úroveň vegetácie.

Okrem toho, myšlienka WDRVI (Index vegetácie so širokým dynamickým rozsahom) bol vytvorený na riešenie problémov so saturáciou NDVI. Dosiahlo sa to rozšírením rozsahu možných hodnôt WDRVI zavedením matematického koeficientu (α).

Vzorec NDVI (normalizovaný rozdielový vegetačný index) bol transformovaný na WDRVI = (α∗NIR-Red) / (α∗NIR+Red).

Zóny vybudované na základe WDRVI sú v porovnaní so zónami NDVI lepšie. Napriek tomu stále nie sú ideálne kvôli príliš vysokej biomase. 

GCI (Index zeleného chlorofylu) sa používa na odhad obsahu chlorofylu v listoch rastlín na základe blízkeho infračerveného a zeleného pásma. Vo všeobecnosti hodnota chlorofylu priamo odráža vegetáciu.

Vzorec GCI vyzerá takto: GCI = NIR / Green – 1.

Zóny vytvorené na základe GCI lepšie rozlišujú miesta s vysokou biomasou v porovnaní s NDVI a WDRVI. Detaily pomáhajú presnejšie a efektívnejšie riadiť pole.

RCI (Index červeného chlorofylu) zahŕňa rovnakú znalostnú základňu o obsahu chlorofylu ako GCI a odráža ju prostredníctvom červeného multispektrálneho pásma.

Vzorec RCI vyzerá takto: RCI = NIR / Red – 1.

Zóny založené na RCI sú presné ako zóny GCI.

Sledujte svoje polia a využívajte správny vegetačný index v správnom okamihu počas sezóny. V GeoPard je momentálne k dispozícii rozsiahla rodina vegetačných indexov.