Что это такое индекс NDVI, как его получать и использовать?, Бишкек

Что это такое индекс NDVI, как его получать и использовать?

В точном земледелии часто используются различные вегетационные индексы, и NDVI — самый популярный из них.
Он позволяет оценить состояние поля и растений по данным (снимкам) полученным с мультиспектральной камеры.
NDVI (Normalized difference vegetation index, Нормализованный вегетационный индекс) — это показатель здоровья растения, который вычисляется по тому, как растение отражает и поглощает различные световые волны.
Известно, что пигмент хлорофилл хорошо отражает зелёные волны. Также хлорофилл поглощает красные волны: за счёт этого происходит фотосинтез, то есть растение растёт и развивается. А клеточная структура растения отражает ближние инфракрасные волны. Получается, что здоровое растение, в котором много хлорофилла и хорошая клеточная структура, активно поглощает красный свет и отражает ближний инфракрасный. Больное растение — с точностью до наоборот.
Чтобы понять состояние здоровья растения, надо сравнить между собой значения поглощения и отражения красных (Red) и инфракрасных лучей (Nir). Это и есть NDVI.
NDVI = (NIR-RED)/(NIR+RED)

Индекс был разработан в 1973 году, когда группа учёных из Техасского университета предложила считать не просто соотношение инфракрасного света к красному, а отношение их разницы к сумме. Это позволило привести все значения индекса к диапазону от -1 до 1, то есть «нормализовать» для более лёгкого сравнения между собой. Значения NDVI от -1 до 0 это объекты неживой природы и инфраструктуры — снег, вода, песок, камни, дома, дороги и т. п. Значения для растений лежат в диапазоне от 0 до 1.
Надо понимать, NDVI — это индикатор состояния растения, который не говорит о причинах той или иной ситуации. Это скорее подсказка о том, что происходит на поле, и на какие участки следует обратить особое внимание

Что расскажет NDVI на разных стадиях сезона
Рассмотрим три сценария использования индекса вегетации NDVI — в начале, середине и конце сельскохозяйственного сезона.
В начале сезона по индексу NDVI можно понять, как растение перезимовало:
Если NDVI ниже 0,15 — вероятно, на участке все растения погибли. Обычно такие показатели соответствуют вспаханной почве без вегетации.
0,15−0,2 — тоже низкий показатель. Это может говорить о том, что растения вошли в зимовку на ранней фенологической фазе, до кущения.
0,2−0,3 — относительно хороший показатель. Вероятно, растения успели войти в фазу кущения и возобновляют вегетацию.
0,3−0,5 — хороший показатель. Учитывайте, что высокие значения NDVI могут говорить о том, что растения ушли на зимовку на поздней стадии развития. Если данные были получены до момента возобновления вегетации, то надо будет ещё раз проанализировать состояние участка после начала периода роста и развития растений.
Выше 0,5 — аномальный показатель после зимовки. Этот участок лучше проверить самостоятельно
Общий вывод такой — если вы видите аномальные значения NDVI, то есть те, которые сильно отличаются от показателей всего поля, то нужно проверять этот участок.
В середине сезона по индексу NDVI можно понять, как развиваются растения на поле. Если значения индекса средние и высокие (0,5−0,85), то, вероятнее всего, на этих участках всё хорошо. Если индекс низкий — похоже, на этих участках растениям чего-то не хватает, например, влаги или питательных элементов. Такую зону лучше проверить самостоятельно.

По индексу NDVI также можно создавать карты для дифференцированного внесения азотной подкормки, и использовать на подготовленной технике любых производителей.

В конце сезона по индексу NDVI можно определять, какие поля готовы к уборке урожая — чем ниже индекс, тем ближе к созреванию участок поля. Оптимальное значение индекса в таком случае — 0,3−0,35. Также по индексу NDVI можно определять нормы внесения десикантов — химических препаратов, которые обезвоживают растения. Это ускоряет их созревание и облегчает уборку урожая.
Мы предлагаем различные БПЛА и программное обеспечение для мониторинга в сельском хозяйстве. (//agro-kyrgyzstan.com)
Все БПЛА оснащаются мультиспектральными камерами и предназначены для получения данных на основе которых составляются карты вегетационных индексов.
БПЛА делятся на 2 вида:
- квадрокоптерного типа , Parrot Bluegrass, DJI P4 Multispectral позволяющие снимать от 60Га до 400Га за один полёт.
- самолётного типа, Parrot Disco AG, SenseFly eBee SQ, Sensefly eBee X, позволяющие снимать от 80Га до 2000 Га за один полёт.

Преимущества получение индексов с помощью БПЛА:

• Возможность получать данные о сельхозугодиях быстро и оперативно. Руководство предприятия и агрономическая служба получает объективные и всеобъемлющие детальные данные о состоянии растений на площади до 2000 Га в течение пары часов (1 час полет + 1 час обработки результатов полета)
• Сбор данных без расхода моторесурса и затрат на ГСМ.
• Максимальная эффективность расходования удобрений и гербицидов для достижения максимальной урожайности.
Использование дифференцированного подхода позволяет избежать перекармливания растений, или, наоборот, применить большую дозу там, где это необходимо. Кроме того, использование карт урожайности позволит избежать напрасных затрат в зонах с\х угодий с традиционно низкой урожайностью.
• Оперативный поиск проблемных зон развития растений.
• Контроль правильности, прямолинейности движения сельхозтехники, наличия проблемных мест при посеве.
• Объективный контроль пестроты посевов на основе индексных карт NDVI.
• Объективный контроль фактической всхожести.
• Контроль прироста биомассы и высоты растений, устойчивости к полеганию.

Обратите внимание, что NDVI это только один из индексов которые можно создавать с помощью наших БПЛА и софта.

Большинство моделей БПЛА которые мы предлагаем могут быть продемонстрированы, в том числе и непосредственно на вашем участке.

ОсОО Альпстрой
Огонбаева 93
Бишкек 720011
Кыргызстан
Mob/WhatsApp +996 555 902213
www.alpstroy.kg
office@alpstroy.kg