Vegetacijski indeks: kako se uporablja v preciznem kmetijstvu?

Za celovit pogovor o preciznem kmetijstvu je treba govoriti o vegetacijskem indeksu, še posebej, ko govorimo o vlogi daljinskega zaznavanja v tej obliki kmetijstva.

Rastlinstvo je tesno povezano s skoraj vsemi vidiki človekovega obstoja, vključno z dihanjem, zagotavljanjem oblačil in zavetja, proizvodnjo hrane itd. Vsaka sprememba v sestavi rastlinstva lahko pomembno vpliva na okolje in gospodarstvo.

Nedavni tehnološki napredek (geografski informacijski sistemi (GIS), globalni sistemi za določanje položaja (GPS), daljinsko zaznavanje in precizno kmetijstvo) je bil glavni dejavnik izboljšanega upravljanja poljščin. Precizno kmetijstvo na primer omogoča izboljšano analizo ter odkrivanje in nadzor časovnih in geografskih razlik v pridelavi poljščin na polju.

Pionirji kmetijske tehnologije so s pomočjo vegetacijskih indeksov revolucionarno spremenili precizno kmetijstvo. To je izjemnega pomena za doseganje cilja te vrste kmetijstva, ki je maksimiranje proizvodnje ob hkratnem zmanjšanju porabljenih virov.

Ta sodobna uporaba vegetacijskih indeksov v preciznem kmetijstvu ponuja več prednosti: fizikalno-kemijsko spremljanje, podatke v realnem času in načrtovanje kmetijskih dejavnosti. Prav tako je mogoče učinkovito uporabiti kartiranje vegetacijskih indeksov za prihodnje reference, ki prikazujejo ciklične spremembe.

Kaj so vegetacijski indeksi in kakšne so njihove vrste?

Od leta 1974 je uporaba vegetacijskih indeksov, ki pomagajo pri izvajanju periodičnih oddaljenih raziskav vegetacije, zelo razširjena. Ta statistični model, ki uporablja dva ali več spektralnih pasov, je spektralna transformacija, ki se lahko uporabi za zaznavanje vegetacije v njenem splošnejšem pomenu.

Z uporabo te metode lahko znanstveniki in drugi radovedni posamezniki učinkovito opazujejo fotocentrično vedenje in opazijo razlike v krošnji. Po potrebi lahko s pomočjo teh informacij opravijo tudi zanesljive primerjave. Vključuje ocenjevanje različnih spremenljivk, kot so razvoj rastline, njena moč rasti, njena biomasa in vsebnost klorofila. Tukaj je seznam vegetacijskih indeksov:

• NDVI (normalizirani indeks razlik v vegetaciji)
• VARI (indeks vidne atmosferske odpornosti)
• ReCl (indeksi vegetacije klorofila z rdečim robom)
• EVI2 (dvopasovni izboljšani vegetacijski indeks)
• LAI (indeks listne površine vegetacije)
• WDRVI (indeks vegetacije s širokim dinamičnim razponom)
• GNDVI (zeleni normalizirani indeksi razlik v vegetaciji)
• GCI (indeks zelene klorofilne vegetacije)
• RCI (indeks vegetacije rdečega klorofila)
• NDWI (indeks normalizirane razlike vode)

Za kaj se lahko uporablja vegetacijski indeks?

Pri preučevanju vzorcev v zdravju rastlin bi lahko kmetijski strokovnjaki, kot so kmetje, agronomi, zavarovalnice pridelkov, raziskovalci in drugi, imeli koristi od uporabe vegetacijskega indeksa, kot sta NDVI ali VARI.

Uporabniki orodja za kmetijsko kartiranje in analizo lahko indeks izvedejo s klikom gumba, kar na njihovih zračnih posnetkih ustvari zeleno ali rdečo liso, odvisno od rezultatov indeksa. Območja, označena z zeleno barvo, imajo rastline, ki so v dobrem zdravstvenem stanju. Barve, kot so oranžna, rumena in rdeča, kažejo na izgubo energije in vitalnosti.

Na primer, pridelovalec koruze lahko s programom odda multispektralne fotografije svojih koruznih polj kadar koli med pojavom rastlin in žetvijo pridelka. Aplikacija nato uporabi želeni vegetacijski indeks.

Barvit pridelek jih lahko opozori, da je del polja na določenih mestih dobil oranžen in rdeč odtenek. To kaže, da rastline postajajo rjave ali rumene ali da se na njih pojavljajo pegaste lise. Rastline na tem območju morda trpijo zaradi posledic daljšega obdobja suše, poplav, nezadostnega ali prekomernega gnojenja ali pa so okužene z boleznijo.

Kot prej je bilo terensko preverjanje najučinkovitejša metoda za diagnosticiranje specifične težave. Kljub temu vegetacijski indeks kmetu namiguje, da bi moral svoja prizadevanja osredotočiti na določen del svojega zemljišča. Na tej točki lahko prosto razišče, kaj je povzročilo težavo, in razmisli o možnih rešitvah.

Zakaj so hiperspektralni vegetacijski indeksi tako pomembni?

Integracija odbojnega spektra v eno samo numerično vrednost, znano kot vegetacijski indeks, je standardna metoda za določanje lastnosti vegetacije. Hiperspektralni vegetacijski indeksi, znani tudi kot ozkopasovni vegetacijski indeksi, vsebujejo značilnosti ali valovne dolžine, ki jih hiperspektralna oprema lahko zajame le zaradi njihovih krajših pasovnih širin.

Struktura, biokemija in fiziologija rastlin ali stres so tri glavne kategorije, ki jih je mogoče uporabiti za razvrščanje lastnosti vegetacije, ki jih je mogoče oceniti z uporabo HVI-jev.

• Sorazmerna pokritost, indeks listne površine (LAI), biomasa zelenih listov, biomasa starajočih se listov in delež absorbiranega fotosintetsko aktivnega sevanja so primeri strukturnih značilnosti, ki jih je mogoče izmeriti. Večina indeksov za strukturno analizo je bila zasnovana za popolne pasovne nastavitve in je imela ozkopasovne in hiperspektralne ustreznice.
• Primeri biokemijskih lastnosti vključujejo vodo, pigmente (kot so klorofil, antocianini in karotenoidi) ter druge produkte, bogate z dušikom (kot so beljakovine). V to kategorijo spadajo tudi strukturne komponente rastlin (lignin in celuloza).
• Sprememba statusa ksantofilov, ki jo povzroča stres, spremembe v vsebnosti klorofila, spremembe v vlažnosti listov in fluorescenca so nekatere podcenjene spremembe, ki jih je mogoče meriti z uporabo fizioloških in stresnih indeksov.

Na splošno so bili biokemični in fiziološki oziroma stresni indikatorji razviti s pomočjo laboratorijske ali terenske opreme (spektralno vzorčenje manj kot 10 nm). Namenjeni so zelo drobnim spektralnim značilnostim. Posledično so izključno hiperspektralni. Razviti indeksi za vodo so edina izjema od tega pravila.

Vegetacijski indeks in tehnologija daljinskega zaznavanja

Sateliti za opazovanje Zemlje znanstvenikom daljinskega zaznavanja zagotavljajo nove podatke, ki jih uporabljajo za svoje študije in izboljšanje že opravljenih analiz z napredkom senzorjev.

Podjetja, ki že imajo svojo tehnologijo, ki temelji na indeksih, in tista, ki se pripravljajo na uvedbo nove, lahko z uporabo najnovejših inovacij na področju uporabe spektralnih vegetacijskih indeksov znatno ustvarijo trg za svoje kmetijske izdelke. To velja tako za podjetja, ki že imajo svojo programsko opremo, ki temelji na indeksih, kot za tista, ki načrtujejo uvedbo nove.

Prednosti, ki jih ponujajo vegetacijski indeksi pri daljinskem zaznavanju, izboljšujejo splošno kakovost uporabniške izkušnje. Primerjava satelitskih fotografij z različnimi vrstami zračnih podatkov omogoča naslednje:

• Zmanjšani stroški delovanja, obdelave in interpretacije podatkov, zbranih z droni.
• V primerjavi z zračnim posnetkom lahko satelitski posnetki pokrivajo širše območje.
• Znižanje stroškov terenskih pregledov: dodatna opazovanja z brezpilotnimi letalniki (UAV) so dražja od standardnih satelitskih ponovnih obiskov.
• Pridobitev analiz podatkov v ustrezni obliki v krajšem času.
• Spremljanje polj ne glede na moč vetra.

Uporaba satelitskih posnetkov omogoča podjetjem za kmetijsko programsko opremo, da znatno povečajo količino zračnih podatkov, do katerih imajo že dostop, hkrati pa jim prihrani čas in denar ter končnim uporabnikom omogoči, da pridobijo več podatkov v krajšem času.

Zato je vegetacijski indeks v daljinsko zaznavanje in spremljanje pridelkov pomagajo pri izvedbi obsežnega, oddaljenega pregleda stanja pridelka. Če pride do težave, se lahko kmetje odločijo za pregled opaženih območij namesto celotnega polja.

Za rešitev v vaši niši se obrnite na GeoPard

Velika večina najpomembnejših vegetacijskih indeksov, ki jih je na stotine, mora biti vključena v kmetijsko programsko opremo v obliki dolgega seznama, do katerega je mogoče dostopati in ga uporabljati na enem mestu. GeoPard ponuja bistveno analitiko, ki jo je mogoče integrirati v že obstoječo kmetijsko programsko opremo in načrtovano programsko opremo.

Vodili vas bomo pri optimalni izbiri, ki bo izpolnjevala vaše zahteve ali zahteve vaših strank. Ne glede na to, kako nameravate uporabiti naš izdelek – API, white-label ali rešitve po meri – ste lahko prepričani, da bodo podatki, ki jih prejmete, točni in zanesljivi, saj so bili zbrani z daljinskim zaznavanjem in najsodobnejšo satelitsko tehnologijo.

GeoPard lahko zagotovi natančno analitiko, ki temelji na podatkih, na svetovni ravni. Posledično si je podjetje pridobilo zadovoljstvo številnih zadovoljnih strank. Za razpravo o posebnostih in potencialu uporabe nas kontaktirajte. daljinsko zaznavanje v vaši niši ali panogi.