индекс вегетации ndvi что это
Зачем нужен вегетационный индекс NDVI?
Современное точное земледелие предполагает использование разнообразных индексов. NDVI – самый популярный из них. Он позволяет узнать, в каком состоянии находятся растения в разных точках поля. Для этого используются спутниковые снимки, поэтому высокая точность полученных данных гарантируется.
Какое оборудование используется для съемки поверхности
Для получения индекса NDVI используют космические аппараты, самолеты, БПЛА, мультироторные дроны, оснащенные NIR камерами. Съемку проводят из космоса или воздушными носителями с высот 300–700 м, что позволяет получить максимально точное изображение. В среднем производительность этого оборудования позволяет выполнить съемку 5 тыс. га в день.
Работы включают нескольких этапов. Сначала проводят калибровку аппаратуры в соответствии с сортом растительности. После этого расставляют геодезические метки и выполняют съемку территории. Одновременно проводится регистрация информации о координатах.
После проведения всех необходимых исследований заказчик получает карту местности и подробный фотоплан поля. Данные могут быть представлены в графической и цифровой форме.
Что значит NDVI В Дистанционном Зондировании?
NDVI – расшифровывается как нормализованный дифференцированный вегетационный индекс. То есть показатель биомассы, активной для фотосинтеза. Простым языком, с его помощью специалист может узнать, здоровы ли растения. Кроме того, таким образом на карте визуализируют изучаемый участок и определяют, есть ли в ней аномальные изменения.
Карты с данными NDVI можно использовать самостоятельно или в комплексе с системой управления хозяйственным производством. Но чаще всего их применяют на больших площадях посевов пропашных и зерновых культур. Особенно незаменима эта методика на территориях со сложных рельефом и с присутствием посторонних объектов. К примеру, индекс NDVI дает возможность увидеть, есть ли на участке бетон или асфальт, источники воды и снежный покров. Все это имеет большое значение при организации посевов.
Что такое NDVI карты?
NDVI – это индекс, который означает показатель здоровья растений. С его помощью определяют, сколько активной биомассы в них содержится. На данный момент этот индекс является одни из самых информативных. Он позволяет за короткий промежуток времени, оценить в каком состоянии находятся поля. Для вычисления используется специальная формула. Именно по ней эксперты с высокой точностью определяют плотность насаждений в выбранной точке.
С помощью NDVI определяют степень развития культур. В течение всего периода вегетации этот показатель увеличивается, а затем начинает постепенно снижаться. Таким образом определяют наиболее эффективный способ уборки полей, ведь чем ниже показатель, тем более сухое зерно.
Также регулярный осмотр NDVI карт позволяет своевременно определить очаг распространения вредителей или инфекции. Быстрое выявление повышает эффективность борьбы с проблемой.
Как рассчитывают NDVI
Вычисление основано на использовании математического способа сравнения. Принцип работы NDVI карт заключается в том, что главный пигмент любых растений, хлорофилл, хорошо отражает зеленые волны. Также хлорофилл поглощает красные волны. Это главные элементы, благодаря которым и происходит фотосинтез, то есть культура растёт и развивается. Внутриклеточная структура отражает ближние инфракрасные волны. В результате, можно увидеть, что здоровое растение с хорошей клеточной структурой и большим количеством хлорофилла активно поглощает красный свет и отражает ближний инфракрасный. Если же растений больное, все происходит наоборот.
Для определения состояния всей растительности сравнивают значения в поглощении и отражении красных и инфракрасных лучей. Благодаря этому получают индекс NDVI.
Что означает NDVI в разные стадии сезона
С помощью NDVI можно определить, в каком состоянии находятся растения на данный момент. Но узнать причины заболеваний таки образом нельзя. Фермеры проводят измерения индекса несколько раз в году. Это дает возможность определить, каких именно веществ не хватает растениям и составить стратегию их внесения.
Начало сезона
В начале сезона он показывает в каком состоянии находятся растения после зимы. Толкование данных будет таким:
Но если были обнаружены нетипичные показатели, стоит проверить этот участок дополнительно.
Середина сезона
На этом этапе с помощью индекса можно понять, нормально ли чувствуют себя растения, высаженные в поле. Если индекс находится в пределах 0,5–0,85, это означает, что на данном участке нет проблем. Более низкие показатели свидетельствуют о том, что растениям нужно получать больше питательных веществ или влаги.
Также этот вегетационный индекс ndvi можно использовать для создания карты внесений азотного удобрения. Полученные данные позволяют определить области с разными уровнями вегетации и понять, как правильно использовать подкормку.
Конец сезона
На этом этапе фермер может определить готовность посевов к снятию урожая. Оптимальным показателем является 0,3–0,35. Достижение такой цифры означает, что участок уже готов к сборке урожая.
Плюсы и минусы NDVI
Существует множество плюсов использования расчета NDVI. Прежде всего, с его помощью можно определить, есть ли у растений заболевания еще на ранней стадии. Благодаря этому шансы на спасение урожая значительно возрастают. Также таким образом можно изучить достаточно большую территорию за короткий промежуток времени.
К числу других преимуществ необходим отнести:
С помощью NDVI определяют, насколько качественно провели посевные работы. Таким образом можно узнать, правильно ли работал СЗР, равномерно ли внесли удобрения и нет ли огрехов в перекрытиях. Также данные этого индекса используют чтобы вычислить LAI и узнать индекс фотосинтетической активной радиации.
Индекс NDVI используют и для борьбы с сорняками. Снимки, сделанные за несколько недель до начала увядания растений, позволяют увидеть места, на которых присутствуют и отсутствуют сорняки. Иногда используют другой способ проведения такого исследования. А именно – делают снимки после снятия урожая. На ранних этапах определить наличие сорняков можно с помощью установки специальных сенсоров на поле.
Но есть и ряд минусов. Прежде всего, при условии высокой облачности сделать качественные снимки удается не всегда. Это означает, что индексная карта будет обновляться не так часто, как при хорошей погоде.
Показатели индекса также зависят от ширины посева и размера междурядий. Особенно ярко это проявляется на начальном этапе вегетации, когда смыкание рядков посевов еще не произошло. Можно увидеть, что хотя NDVI – это полезное изобретение, оно не может в полной мере заменить выезды агронома на поле. Но с их помощью специалист может узнать, на какие участки необходимо обращать больше внимания.
Что такое NDVI
NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) — нормализованный относительный индекс растительности — простой показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый вегетационным индексом). Этот индекс вычисляется по поглощению и отражению растениями лучей красной и ближней инфракрасной зоны спектра. Значения индекса для растительности лежат в диапазоне от 0,20 до 0,95. Чем лучше развита растительность во время вегетации, тем выше значение NDVI. Таким образом, NDVI – это индекс, по которому можно судить о развитии зеленой массы растений во время вегетации.
Этот индекс активно используют в сельском хозяйстве для решения широкого спектра задач.
Самое известное применение NDVI — для оценки развития культур. По карте распределения NDVI можно оценить где на поле значения очень низкие, а где — выше среднего. Для визуальной оценки применяется цветовая шкала: серый цвет означает состояние растений ниже критического (ниже 0,25), красный-желтый-зеленый означают, соответственно плохое, среднее или отличное развитие биомассы. Эти данные нужно уметь интерпретировать с учетом фазы вегетации и вида культуры на поле.
В течение вегетации показатель растет, достигает своего пика около 0,80-0,85 (у зерновых это момент колошения) и затем начинает снижаться. Снижение индекса в конце вегетации отображает процесс созревания с-х культур. Поэтому, например, для нескольких полей зерновых культур по индексу NDVI можно определить наиболее оптимальный порядок уборки полей, т.к. чем ниже индекс, тем суше зерно.
Вегетационный индекс NDVI – реальная практика применения
Агрономы обсудили возможности, а также основные достоинства и недостатки индекса NDVI:
🔷 NDVI – вегетационный индекс, который определяет фотосинтетическую активность растения. Он вычисляется по тому, как растения поглощают или отражают лучи инфракрасной зоны. Чем лучше развиты растения и имеют наибольшую зелёную массу в период вегетации, тем больше индекс NDVI.
🔷 Самое распространённое применение данного индекса — это отслеживание развития растений. Для удобства работы с данным индексом используют цветовую схему от светлых тонов до более тёмных, которые наносятся на карту полей. Чем темнее тон, тем больше индекс, у зерновых пик данного показателя достигается период колошения, а после идёт на убыль.
🔷 Соответственно, после облета дроном полей и формирования карт полей по полученным цветам можно видеть, какое поле уже подходит к уборке. Чем ниже индекс, тем суше зерно.
🔷 Благодаря индексу NDVI хорошо видны огрехи в работе механизаторов, а также развитие сорной растительности в период после посева, т.к. сорняки быстрее набирают зелёную массу и их видно на спектре.
🔷 При работе с NDVI необходимо ориентироваться не на абсолютные значения индекса, а на разницу (в разных местах на поле, или в разные сезоны для одной и той же фенофазы) и на прирост.
🔶 Гораздо более точный прогноз урожайности можно дать не по пиковой точке NDVI, а по сезонному ходу роста NDVI в сравнении со среднемноголетним, или хотя бы с прошлогодним. Такими прогнозами на региональном уровне давно и успешно занимается Институт космических исследований РАН, со своей программой ВЕГА-про.
🔶 Также можно примерно знать однородность поля к уборке, если вести учет всех снимков по вегетации. И к уборке составить некий план работ, т.е. с какого поля начинать и каким заканчивать.
🔶 Нужно еще учитывать различия по сортам. Например, сорт озимой пшеницы Синева характеризуется темно-зеленым окрасом листьев, но есть сорта и более урожайные.
🔷 Да, можно. Все алгоритмы уже отработаны для групп культур по кривым хода роста NDVI. Например, озимые поздней осенью показывают NDVI до 0,5, и весной начнут вегетацию со значения не ниже 0,3. По яровым и пропашным на тот момент еще будет голая почва. По длине вегетационного периода тоже группы культур различаются.
🔷 Ограничения: мы не можем отличить культуры внутри группы (озимые все будут одинаковы между собой, пропашные все одинаковы и т.п.). Должна быть калибровка вплоть до того, что по каждому сорту. Потому что по сортам внутри культуры очень различается окраска.
🔶 Можно, только на ранних этапах развития культуры, а также на пропашных культурах, когда рядки не сомкнулись, а поле зеленое уже.
🔶 Однако ЭПВ по конкретному сорняку посчитать по NDVI не получится.
🔷 По NDVI можно сформировать однородные по качеству участки поля, определить зоны, более-менее равномерные внутри, и отличающиеся друг от друга. И уж в этих зонах брать почву на анализ, и вносить согласно результатам анализа и с учетом планируемой урожайности. Так что NDVI помогает определить зоны, но не помогает определять дозы удобрений.
🔶 Своевременная идентификация вредителей и болезней проводится в сроки, когда на растениях почти не видно явных повреждений. Так, для насекомых в тот момент, когда наступает фаза повреждения, заметная простым глазом, обработку инсектицидами уже поздно проводить.
🔶 Такие повреждения можно заметить только в поле, и то если очень внимательно рассматривать растения.
🔷 На культурах сплошного сева индекс помогает быстрее и четче узнать о наличии какой-то проблемы, показывает на какие участки уделить более пристальное внимание. Обычный снимок не уловит часто оттенки зеленого. А вот NDVI может поймать.
🔷 Количество вносимых удобрений, агрохимобследование, наличие вредителей и болезней определить с помощью этого индекса не представится возможным из- за большой доли получаемой погрешности, это все равно, что гадать на пальцах. Здесь только мониторинг агрономом поля, оценка текущей ситуации и принятие решения по конкретной ситуации.
Индекс вегетации растений NDVI
Одним из таких индексов является вегетационный или NDVI, как его обозначают в исследованиях состояния посевов.
Агрономы многих современных хозяйств обращаются именно к этому показателю для того, чтобы сделать более-менее точный прогноз урожайности возделываемых культур и систематически оценивать состояние растений на протяжение всего периода вегетации.
Аппаратное обеспечение в с/х дает широкие возможности для сбора информации в полевых условиях в режиме онлайн.
Что такое индекс NDVI
Диапазон значений индекса вегетации
• у растений NDVI – в диапазоне от 0 до 1 (чем больше зеленая масса, тем значение ближе к 1).
Измерения производятся двумя способами:
Урожай и NDVI
Индикатор NDVI – комплексный и качественный показатель. Он позволяет оценить потенциальный урожай на поле, но совершенно не объясняет причины, из-за которых тот может снизиться.
Это общая картина происходящего, на основании которой специалисты решают ряд возникающих перед ними задач.
NDVI-анализ актуален в любой фазе развития растений, при этом нужно осознавать закономерности изменения значений индекса:
Следовательно, по NDVI можно произвести сравнительный анализ состояния посевов в одно и то же время.
Рассмотрим эти зависимости подробнее:
Сравнительный анализ состояния посевов в одно и то же время по NDVI
В начале вегетации возрастающий индекс показывает то, насколько дружные были всходы, а если культура озимая, то степень благоприятности ее перезимовки:
В середине вегетации, индекс NDVI может быть 0,5-0,8. Значение в таком пределе говорит о том, что на поле или отдельном его участке все хорошо. Однако это может указывать на наличие сорной растительности. Но это отдельная тема для рассмотрения.
В целом, по данным индекса можно сделать достаточно точный прогноз урожайности. Так, потенциально максимальный урожай предполагается, если пиковое значение NDVI достигает 0,8 (в период фазы колошения или формирования початка/корзинки).
Это значит, что биомасса по умолчанию влияет на урожайность. В конце созревания индекс понижается и чем ниже его значение, тем скорее можно приступать к уборке урожая. В этот период он не превышает 0,35.
Как установить индекс NDVI
В тексте уже было приведено 2 способа выявления данного показателя при помощи аппаратного оснащения хозяйства.
Беспилотники требуют особенного подхода к работе, датчики в свою очередь предназначены для техники, способной вносить удобрения в регулируемых дозировках.
Известен еще один способ, который является менее затратным и дает сравнительно точные результаты – EO-browser. Это онлайн-сервис для управления полями в режиме реального времени.
Индекс определяют на основе спутниковой съемки, данные обновляются ежедневно. Нужно только указать границы полей, а так же предусмотрена возможность сравнивать новые значения со среднемноголетними, и сопоставлять результаты с урожайностью за прошлые годы.
Возможности индекса NDVI
В основном, это показатель необходим для создания электронных карт внесения азотных удобрений (подкормок), фосфора, калия.
Этот индекс позволяет обнаруживать зоны с высокой, средней и низкой вегетацией, ориентируясь на которые специалисты рассчитывают нормы удобрений.
Так, для NDVI от 0,5 дозу удобрений уменьшают на 10-30% от нормы; от 0,2 до 0,5 – норма остается средней; ниже 0,2 – следует провести диагностику состояния растительности на данном участке поля.
То же самое можно сказать и об ускорении созревания урожая – индекс позволяет определять, есть ли необходимость опрыскивать поля десикантами для обезвоживания растений.
Преимущества и недостатки метода прогнозирования урожая по индексу NDVI
Рассмотрим преимущества и недостатки метода прогнозирования урожая по индексу NDVI в разрезе разных способов его определения:
1. Оптические датчики с активным источником света работают при любом освещении и погодных условиях, моментально передают данные о состоянии посевов в координатах места диагностики. Однако, дожди являются препятствием для съемки. Кроме того, исследование полей наземным способом требует сравнительно больших затрат времени/топлива. Поэтому целесообразнее оснащать такими датчиками с/х-машины.
2. Аэрофотосъемка с беспилотника дает более масштабные и подробные данные в высоком разрешении ( в том числе, цифровые снимки), позволяют работать в любую погоду (кроме ветра), обследуют до 5000 га посевов. Однако, важным условием для корректного функционирования камеры является достаточное освещение.
Метод NDVI – является наиболее популярным для определения порога развития растений на полях.
Он быстрый и подробный в отличие от большинства классических методик исследования. Благодаря такому подходу к мониторингу посевов формируется обширная база данных, которой можно пользоваться в том числе и для планирования урожаев будущих лет.
Однако точность измерений зависит от некоторых факторов, которые необходимо брать в расчет – главным образом, атмосферные явления, так как свет гораздо хуже проходит через облака, нежели в ясную погоду. Но в целом, точность технологии довольно высока и является перспективным направлением в управлении агропредприятием.
NDVI: Что Нужно Знать Фермеру для Анализа Вегетации
Индекс NDVI является одним из самых популярных вегетационных показателей с тех пор, как он был введен в 70-х годах ХХ века. Снимки, полученные дистанционным методом с помощью дронов и спутников, становятся все более доступными. Вследствие этого неуклонно растет число пользователей, которые применяют нормализованный дифференцированный вегетационный индекс в своей деятельности, не связанной с научными изысканиями.
Сельское хозяйство – самая популярная отрасль, которая реализует на практике такие преимущества спутниковых данных, как масштабный охват территории, точность результатов, высокая частота сбора данных. Это значит, что за любой территорией, будь то маленькое поле или целая большая страна, можно наблюдать из космоса с определенным интервалом времени.
И всё же, относительно индексов растительности еще остается много загадок, заблуждений и пробелов в знаниях. Мы решили разработать ответы на наиболее встречающиеся вопросы, чтобы помочь пользователю разобраться, как работать с NDVI в сельском хозяйстве наиболее эффективно и извлечь из этого максимум пользы.
Итак, давайте погрузимся в эту тему глубже!
Что Такое Вегетационный Индекс?
Спектральная отражательная способность растительных организмов в разных диапазонах, которая измеряется сенсорами, служит индикатором наличия вегетации, а также ее общего состояния и развития.
Таким образом, вегетационный индекс – это математическая комбинация двух или более спектральных диапазонов, которая усиливает контраст между растительностью (обладающей высокой отражательной способностью) и не покрытой растительностью почвой, строениями и пр.
Вегетационный индекс также помогает исследовать такие характеристики культур, как биомасса, интенсивность роста, густота покрова и т.д. Существует более ста индексов для вегетационного анализа, узнать подробнее о них можно в базе данных индексов. Расчет индекса NDVI традиционно является неотъемлемой частью стандартного анализа.
Что Значит NDVI В Дистанционном Зондировании?
Нормализованный дифференцированный вегетационный индекс – это простой показатель биомассы, активной для фотосинтеза. Говоря языком неспециалиста, использование NDVI дает возможность узнать, насколько растения здоровы.
Что Показывает NDVI?
Простыми словами, NDVI в сельском хозяйстве помогает отличить растительность от других типов земных покровов и определить ее общее состояние. Кроме того, он позволяет выделить и визуализировать на карте участки, покрытые растительностью, а также выявить аномальные изменения в процессе роста.
Как Рассчитать NDVI?
Нормализованный вегетационный индекс высчитывают с помощью математического выражения:
NDVI = (NIR-Red) / (NIR+Red),
где NIR – ближний инфракрасный свет;
Red – видимый красный свет.
Многочисленные бесплатные GIS-инструменты позволяют выполнить мгновенный расчет.
Какие Диапазоны Используются Для Вычисления NDVI?
Как показывает формула вегетационного индекса NDVI, необходимы значения отражательной способности в двух диапазонах: видимом красном и инфракрасном. Данный индекс растительности невозможно рассчитать по снимкам в натуральном цвете или каналам другого типа, даже если они включают нужные диапазоны.
Как Посчитать NDVI В QGIS?
Расчет NDVI в QGIS выполняется с помощью Растрового калькулятора QGIS по предварительно загруженным данным. При этом применяется стандартная формула. В случае использования Landsat 8, формула индекса принимает следующий вид:
NDVI = (диапазон 5 – диапазон 4)/(диапазон 5 + диапазон 4),
где диапазон 5 – видимый красный (0,64-0,67 мкм);
диапазон 4 – ближний инфракрасный (0,85-0,88 мкм).
Crop Monitoring располагает многочисленными спутниковыми снимками, позволяет сделать анализ данных без предварительной загрузки и не требует десктопных программ для их получения.
Как Вычислить NDVI В ArcGIS?
Расчет индекса NDVI в ArcGIS производится на Растровом калькуляторе ArcGIS по той же формуле. Данные для вычислений загружаются из внешних источников или вводятся вручную. Автоматический анализатор изображений ArcGIS позволяет визуализировать снимки.
Crop Monitoring не требует ввода или загрузки данных, а также установки десктопных программ. Все необходимые спутниковые снимки для анализа уже имеются в программе.
Как Работает NDVI?
По сути, вычисление NDVI основано на методе математического сравнения количества поглощенного видимого красного света и отраженного ближнего инфракрасного света. И вот почему.
Пигмент хлорофилла здорового растения поглощает большее количество видимого красного света, а клеточная структура растений отражает большее количество ближнего инфракрасного. Это значит, что высокая фотосинтетическая активность, которая традиционно ассоциируется с плотной растительностью, будет меньше отражаться в красном диапазоне и больше – в ближнем инфракрасном. Сравнивая эти значения, можно достоверно определять и анализировать растительный покров, выделяя его среди других естественных типов покрова почвы.
Какие Значения Индекса NDVI Указывают На Здоровую Вегетацию, Положительные Или Отрицательные?
Однако, такой расчет всего лишь приблизителен. Всегда следует принимать во внимание конкретный сезон, тип культур и региональные особенности, чтобы точно понять, что означают полученные данные.
Как Измерить Плотность Растительности С Помощью NDVI?
Как правило, значения индекса NDVI от 0,2 до 0,4 соответствуют территории с разреженной растительностью; показатель для умеренной растительности – от 0,4 до 0,6. Все цифры выше 0,6 указывают на максимальную густоту зеленых листьев.
Во время анализа культур при расшифровке полученных результатов учитывайте тип культивируемых растений и широту высаженного ряда.
Недостатком этого вегетационного индекса как инструмента для измерения плотности растительности является тот факт, что его значения сбиваются при высокой концентрации зеленой биомассы. Проще говоря, у вас могут получиться одни и те же данные для низкой и очень высокой плотности вегетации. Поэтому рекомендуем использовать EVI (усовершенствованный вегетационный индекс), который представляет собой скорректированную версию нормализованного дифференцированного вегетационного индекса и дает более точные результаты, если растительность густая.
Еще одна альтернатива – это NDRE (нормализованный дифференцированный индекс красного края), который оправданно применяется для анализа многолетних густых культур и другой растительности с высокой плотностью.
Как Расшифровать Снимки NDVI?
Обычно изображения представлены в виде цветной карты, где каждый цвет соответствует определенной шкале значений. Стандартной гаммы цветов нет, но большинство программ использует «красно-зеленый» набор. При этом красные, оранжевые и желтые тона указывают на открытую почву или отмершую / разреженную растительность, а все оттенки зеленого свидетельствуют о нормальном или плотном растительном покрове.
Если расшифровка NDVI вызывает затруднения, проверьте легенду индекса, например, в LandViewer (как показано на иллюстрации в нижнем правом углу). В некоторых программах вы можете сами создавать цветовую гамму.
Какие Существуют Альтернативы NDVI?
В сущности, стандартный NDVI лежит в основе многих вегетационных индексов. В отличие от формулы вегетационного индекса NDVI, их формулы скорректированы с учетом яркости почвы, атмосферных явлений и других факторов, которые влияют на результаты NDVI, и содержат дополнительные коэффициенты. Это EVI, SAVI, ARVI, GCL, SIPI, подробнее о них читайте здесь.
Что Измеряет NDVI?
Простыми словами, нормализованный вегетационный индекс определяет состояние и здоровье растений или их мощность. Этот параметр – индикатор «зелености» и тесно связан с зеленой биомассой; он является показателем роста. Как известно, результаты NDVI также соотносятся с урожаем, а это значит, что данный ВИ может применяться как инструмент для измерения продуктивности культур и прогнозирования урожая.
Может Ли NDVI Показывать Фазы Развития Культур?
Собственно говоря, значения этого вегетационного индекса, полученные с помощью спутниковых данных с высоким временным разрешением (например, MODIS), тесно коррелируют с фенологическими этапами развития растений (прорастанием семян, созреванием, плодоношением).
Тем не менее, существуют определенные ограничения. Так, на ранних стадиях развития растений, когда зеленые листья занимают малую площадь, результаты подвергаются влиянию почвенного фона. Показатели также могут сбиваться на последующих этапах, когда растения образуют сомкнутый полог. В этом случае расчет может быть неточным.
Отличаются Ли Значения Индекса NDVI, Если Культуры Разные?
Конечно же. У каждого типа растений своя структура надземной части, стадии роста и необходимые климатические особенности для нормального развития. Все эти факторы влияют на отражательные способности. Как результат, для разных культур показатели также будут разными.
Какое Значение NDVI Считается Нормой Для Кукурузы / Пшеницы / Рапса / Сои?
К сожалению, стандартных норм для значений не существует, поскольку каждое поле имеет свои особенности. Поэтому расшифровка NDVI зависит от различных факторов (климатические условия, тип почвы, применяемые сельскохозяйственные практики).
Мы рекомендуем брать спутниковые данные за несколько сезонов и генерировать временные ряды, чтобы определить тенденции роста и нормы значений для конкретного поля и понять, как посчитать NDVI правильно.
Можно Ли Использовать Снимки NDVI Для Виноградников?
По-разному. Данный спектральный индекс применяли для оценки мощности виноградной лозы, но на точность данных влияют практики культивирования почвы. Если в междурядьях есть растительное покрытие, будет сложно различить NDVI для растений между рядами и собственно для винограда. Если же междурядья открытые, результаты будут более точными.
Как Расшифровка NDVI Применяется В Сельском Хозяйстве?
Существует множество вариантов использования нормализованного вегетационного индекса для анализа развития растений:
EOS Crop Monitoring
Получите доступ к спутниковым снимкам с высоким разрешением – управляйте полями эффективно!
Можно Ли Использовать NDVI Для Оптимизации Применения Фунгицидов?
Конечно же, да. Первое, карты нормализованного дифференцированного вегетационного индекса помогают определить результаты применения различных фунгицидов на полях и посмотреть, какой из них наиболее способствует здоровью и сопротивляемости растений.
Второе, спутниковый снимок NDVI может служить рекомендательной картой, которая указывает на участки с возможными признаками грибковых заболеваний у растений, и соответственно, на необходимость применения фунгицида. Это будет стоить дешевле, чем опрыскивать полностью всё поле.
Как NDVI Помогает Уменьшить Количество Сорняков?
Борьба с сорняками становится эффективнее при использовании спутниковых данных. Профиль индекса для растений, росту которых не препятствуют сорняки, значительно отличается от профиля культур, которые сорняки заглушают.
Вычисление NDVI на основе аэроснимков или спутниковых изображений с высоким разрешением, полученных за несколько недель до увядания культур, помогает различить участки, где присутствуют и отсутствуют сорняки. В последнем случае отражательная способность культур, росту которых препятствуют сорняки, будет больше (следовательно, значение будет выше).
Существует и другой вариант, когда участки, где растут сорняки, могут быть выявлены с помощью изображений, сделанных после уборки урожая.
Таким образом, снимки индекса выполняют функцию гербицидных рекомендательных карт, которые дают возможность опрыскивать только участки с сорняками, а не целое поле, что уменьшает затраты и вред, наносимый окружающей среде.
Увидеть наличие сорняков на ранних этапах роста растений помогут установленные в поле сенсоры.
Является Ли NDVI Эффективным Инструментом Управления рисками При Страховании Урожая?
Конечно же. Страховые компании пользуются преимуществами новыми технологиями в сельском хозяйстве и спутниковых снимков NDVI, в том числе:
– быстро и точно подсчитывают убытки, нанесенные экстремальными погодными условиями, избыточным опрыскиванием, засухой и т.д., что уменьшает трудозатраты и экономит время;
– получают информацию о полях, пользуясь историческими данными со снимков, сделанных 30-40 лет назад;
– наблюдают за полями любого масштаба (начиная от района и заканчивая областью/штатом или целой страной) с обновлениями в реальном времени и оперативно подготавливают возмещение ущерба;
– определяют поля, выплаты по которым не предусматриваются (например, незаконные поджоги).
Как Отличить Растения От Деревьев По NDVI?
Мы допускаем, что иногда это нелегко. И культуры, и деревья дают высокие показатели, поэтому увидеть разницу между ними затруднительно. Самый простой способ – высчитывать среднее арифметическое значений индекса за каждые три месяца прошлого года.
Покрытые растительностью участки с высокими значениями на протяжении более трех месяцев – это, вероятнее всего, хвойный лес. Культуры редко сохраняют высокий показатель настолько долго.
Как Определить Обезлесение / Дефорестацию С Помощью NDVI?
В этом случае есть варианты. Можно посчитать среднее арифметическое нормализованного индекса за несколько месяцев, начиная с даты предполагаемого обезлесения, и сравнить его со средним арифметическим за эти же месяцы прошлого года.
Если показатель снизился по крайней мере на 0,25, то наверняка, этот факт указывает на вырубку леса. Также можно использовать автоматический инструмент обнаружения изменений; он отметит участки с изменениями почвенного покрова по нескольким снимкам NDVI, сделанным в разное время (желательно, брать один и тот же месяц и разные годы).
Массивная вырубка старых лесов на острове Ванкувер в Канаде 2017-2018 гг.
Важно, чтобы при проведении анализа с помощью спутниковых изображений облачность была минимальной. Это поможет избежать некорректных отрицательных значений.
Недостаток этого метода заключается в том, что он не уточняет причину потерь лесных массивов. Кроме вырубки, потери растительности в лесах могут быть вызваны пожарами, ураганами или применением химикатов.
Можно Ли Измерить Температуру В лесу И Определить Лесные Пожары По NDVI?
В общем-то, нет. В формуле этого индекса диапазоны для этого отсутствуют. Однако, как известно, он способен выявить засуху, а значит, может показать участки с пересушенной растительностью (низкие значения), где риск возникновения пожара наиболее высок.
Можно Ли Использовать Спутниковые Снимки NDVI Для Определения Количества Фуража?
В сущности, ответ на этот вопрос – и да, и нет. Фермеры, занимающиеся разведением скота, использовали данные по NDVI, чтобы узнать наличие и качество травы на пастбищах. Однако в случае, когда фуражная трава скрыта под густой кроной деревьев и / или кустов (например, в тропических лесах), нормализованный дифференцированный вегетационный индекс не является надежным источником данных. Поэтому применять его как инструмент для определения наличия травы для корма животных не следует.
Высокотехнологичный инструмент сельского хозяйства, обеспечивает надежную аналитику состояния полей для фермеров, агротрейдеров и страховщиков.