Нормализовани индекс разлике вегетације (NDVI) чини живот фармера лакшим

Индекс нормализоване разлике вегетације (NDVI) је често коришћена метрика за квантификацију густине и здравља вегетације. Његове вредности се крећу од -1 до 1, при чему негативне вредности указују на воду или голо земљиште, вредности близу нуле указују на ретку вегетацију, а веће вредности указују на гушћу и здравију вегетацију.

Шта је индекс нормализоване разлике вегетације (NDVI)?

То је метода која израчунава разлику између количине црвене светлости коју прима вегетација и количине блиске инфрацрвене светлости коју вегетација снажно рефлектује.

Циљ ове методе је да пружи квантитативну анализу стања биљног света. Не постоји ситуација у којој њена вредност пада ван спектра од -1 до +1. Међутим, не постоји јасна граница између многих типова земљишног покривача који се могу наћи.

Ако је збир бројева мањи од нуле, сасвим је вероватно да је у питању вода. Ако добијете NDVI резултат који је прилично близу позитивном, велика је вероватноћа да је то само гомила густо збијених зелених листова. Ово је посебно тачно ако су листови густо збијени заједно.

Зелено лишће има већу вредност од црвеног лишћа, због чега је то случај. Замислите на тренутак да је веома близу једнакости 0.

У таквој ситуацији, готово да нема ни најмањих шанси да је било какво лишће још увек ту, а регион би до тада могао бити чак и урбанизован. Индикатор нормализоване разлике у вегетацији је индекс који користе аналитичари у области... даљинска детекција већину времена.

Зашто је нормализовани индекс разлике вегетације користан?

Постоји много различитих вегетационих индекса, и велика већина је међусобно упоредива. Међутим, то је онај који се најчешће и најшире користи, а такође има и суштинску предност, а то је висока резолуција слика које се добијају из... сателитски подаци.

У оваквим околностима, канали са резолуцијом од десет метара могу се користити за одређивање NDVI. Имајте на уму да је један пиксел једнак десет пута десет метара. С друге стране, резолуција индекса који користи додатне светлосне канале, наиме црвене, може бити двадесет метара, где је један пиксел једнак двадесет пута двадесет метара.

Како се израчунава NDVI?

Може се одредити коришћењем следећег једноставног математичког поступка, који претвара сирове сателитске информације у вегетацијске индексе.

Једначина ствара један број који је репрезентативан и интегрише информације које су доступне у црвеном и NIR (блиском инфрацрвеном) опсегу.

Да би се то урадило, узима се рефлексија у целом црвеном спектралном опсегу и одузима се од рефлексије у целом ближњем инфрацрвеном опсегу. Након тога, резултат се дели са укупном рефлексијом ближњег инфрацрвеног и црвеног спектралног опсега.

Процена NDVI никада неће бити већа од позитивне и мања од негативне. Поред тога, број између -1 и 0 означава биљку која је угинула и неорганске предмете попут камења, путева и зграда.

Истовремено, његове вредности за живе биљке могу варирати од 0 до 1, где 1 представља најздравију биљку, а 0 најнездравију биљку. Могуће је доделити једну вредност сваком пикселу на слици, без обзира да ли тај пиксел представља један лист или поље пшенице које се простире на 500 хектара.

Како користимо индекс нормализоване разлике вегетације?

Оправдано се сада користи у бројним различитим областима истраживања. На пример, користи се у области пољопривреде за циљеве прецизне пољопривреде и процене биомасе. Такође га користе шумари за процену шумских ресурса, као и индекса лисне површине (LAI).

Поред тога, НАСА сматра да је то поуздан показатељ постојања услова суше. Пропорционални NDVI и концентрација вегетације су нижи у подручјима где вода служи као препрека за успостављање вегетације.

То је зато што вода спречава корење биљака да расту дубље у земљиште. Она, укључујући и друге врсте даљинска детекција, има могућност да се користи на широк спектар различитих начина у стварности.

Шта нам NDVI може рећи о биљкама?

Важно је имати чврсто разумевање да је нормализована разлика Индекс вегетације је само показатељ здравља биљке и не пружа никакве информације о разлозима који стоје иза одређеног стања.

Индекс вегетације је више израз него директан одраз онога што се дешава на терену. Хајде да погледамо три примене NDVI-ја за анализу терена:

Када почиње нова сезона

Корисно је за разумевање зимске отпорности биљке и како је успела да преживи.

• Ако је његова вредност мања од 0,15, донекле је вероватно да су све биљке у овом делу поља угинуле. Обично се ови бројеви односе на обрађено земљиште без икаквих биљака.
• Још један пример ниског броја је 0,15-0,2. То би могло да указује на то да су биљке почеле да се припремају за зиму током раног фенолошког периода, пре фазе обраде.
• Резултат у распону од 0,2 до 0,3 је задовољавајући. Биљке су највероватније напредовале до фазе обраде и повратиле своје вегетативно стање. 0,3−
• 0,5 је пристојна вредност. Међутим, важно је запамтити да виша очитавања NDVI указују на то да су биљке презимиле у каснијој фенолошкој фази. Претпоставимо да је сателитски снимак снимљен пре него што је вегетација повратила своје нормално стање. У том случају, анализа подручја након што је вегетација наставила свој нормалан облик је важна.
• Број већи од 0,5 указује на аномалију током фазе након зимовања. Препоручује се да проверите ову зону поља.

Да резимирамо, ако приметите да се добијене вредности значајно разликују од норме, потребно је да извршите инспекцију релевантног дела поља. Потребно је велико одступање од норме да би се вредности категорисале као абнормалне у датом подручју.

Када је сезона усред

Коришћење индекса може бити корисно за боље разумевање развоја биљака. Замислите да очитавања падају између умерених и високих (0,5-0,85). Врло је вероватно да се овај део подручја тренутно не суочава са већим изазовима.

Ако индекс остане нижи него што би требало да буде, могу постојати проблеми као што је недостатак воде у земљишту или хранљивих материја. Међутим, потребно је да сами истражите ово конкретно подручје.

Ми генеришемо мапе за варијабилну примену (VRA) азота коришћењем индекса нормализоване разлике вегетације. Идентификујемо регионе са индексима вегетације у распону од ниских до високих.

Након тога, на појединачном пољопривреднику је да одреди количину потребног ђубрива. Следећи је најефикаснији метод за примену азота:

• Претпоставимо да је вегетациони индекс за регион висок. У том случају, препоручену дозу ђубрива треба смањити на 10 и 30 процената од типичне стопе.
• Ако је вегетациони индекс око просека, препоручену дозу ђубрива треба повећати на између 20 и 25 процената типичне количине.
• Ако је вегетациони индекс низак, прво морате да схватите зашто је то тако.

Да се реконструише поље пољопривредни принос, такође користимо овај индекс. Са овим подацима, правимо мапе које се могу користити за варијабилну примену калијумских и фосфатних ђубрива.

Када се сезона заврши

NDVI индекс је користан алат за утврђивање да ли су поља спремна за жетву; што је индекс нижи, то се део површине више приближава фази када је спреман за жетву. У овом сценарију, вредност индекса нижа од 0,25 била би идеална.

За почетак, то је математички прорачун који се изводи пиксел по пиксел на слици користећи алате из ГИС-а (Географског информационог система). Израчунава се упоређивањем количина црвене и блиске инфрацрвене светлости коју биљка апсорбује и рефлектује, меријући опште здравствено стање биљке.

Нормализовани индекс разлике вегетације може се користити за проучавање земљишта широм света, што га чини идеалним за фокусиране теренске студије и национално или глобално праћење вегетације.

Коришћењем NDVI-ја, можемо добити тренутну анализу поља, што омогућава пољопривредницима да оптимизују производни потенцијал подручја, ограниче свој утицај на животну средину и модификују своје прецизне пољопривредне операције.

Штавише, испитивање у комбинацији са другим токовима података, као што су они о времену, могло би пружити даљи увид у понављајуће обрасце суша, смрзавања или поплава и како они утичу на вегетацију.

Најчешћа питања

1. За шта се првенствено користи NDVI?

Првенствено се користи за одређивање здравља и густине вегетације у датом подручју. Овај индекс се широко користи у пољопривреди, шумарству и екологији за праћење раста вегетације, процену нивоа стреса биљака, идентификацију подручја суше или болести и помоћ у доношењу одлука о управљању усевима.

2. Како читати NDVI слике?

Да бисте читали NDVI слике, можете интерпретирати скалу боја повезану са вредностима индекса. Здрава вегетација обично изгледа зелено, док мање здрава или ретка вегетација изгледа жуто или црвено.

Тамније нијансе могу указивати на подручја са високом биомасом, док светлије нијансе могу указивати на мању густину вегетације или присуство голог тла.

Разумевање контекста анализираног подручја, као што је специфична врста усева или услови околине, може додатно помоћи у тумачењу NDVI слика и доношењу информисаних одлука о пољопривредним праксама.