3 неща, които трябва да знаете за NDVI (Нормализиран индекс на растителната разлика)
Като един от най-популярните индекси на растителността, Нормализираният индекс на растителната разлика (NDVI) е ценен начин за разбиране на здравето на растенията .За да се осигури здравето на селскостопанските площи, наложителни са редовните инспекции на растителния живот. Поради техния размер и структура, един от начините те да се проверяват е от въздуха с помощта на мултиспектрален дрон. Чрез анализирането на NDVI индекса можем да получим незабавен анализ на полетата, позволявайки на земеделските производители да максимизират потенциала за добив на полето, да минимизират въздействието върху околната среда и да приспособят своите прецизни земеделски практики.
Цветовете, които виждаме в светлината, се определят от дължината на вълната на тази светлина. Растенията поглъщат и отразяват светлината по различен начин в зависимост от тази дължина на вълната. Растенията обикновено поглъщат синя и червена светлина, като същевременно отразяват малко зелена светлина. Те също така отразяват много по-голямо количество близка инфрачервена (NIR) светлина, която не се вижда от човешкото око, но се вижда от камерата на дрона. Отражателната способност е процентът на светлината, която се отразява от растението.
1. Какво е NDVI?
По същество NDVI е показател за здравето на растителността въз основа на това как растенията отразяват определени диапазони на електромагнитния спектър. Електромагнитният спектър е от основно значение за определяне на здравето на растенията.
За човешкото око растението е зелено, защото хлорофилният пигмент в него отразява зелените вълни и абсорбира червените вълни. Клетъчните структури в растенията отразяват близките инфрачервени (NIR) вълни. И така, когато настъпи фотосинтеза, растението се развива и расте и съдържа повече клетъчни структури. Това означава, че едно здраво растение – такова с много хлорофил и клетъчни структури – активно абсорбира червената светлина и отразява NIR.
Болното растение ще направи точно обратното. Тази връзка между светлината и хлорофила е как можем да използваме NDVI, за да различим здраво растение от болно. Здравите растения поглъщат активно червената светлина и отразяват близка инфрачервена светлина. Сензори на дрона измерват дължините на вълните на светлината, погълната и отразена от зелени растения. Те са отличен източник на данни за спектрален подпис за NDVI анализ. Индексът NDVI открива и определя количествено присъствието на жива зелена растителност, използвайки тази отразена светлина във видимите и близки инфрачервени ленти.
2. Каква е формулата за NDVI?
Трябва да сравним стойностите на абсорбцията и отражението на червената и NIR светлината, за да разберем колко здраво е растението.
Стойността на NDVI винаги ще пада между -1 и +1.
Стойности между -1 и 0 показват мъртви растения или неорганични обекти.
Стойностите на NDVI за живи растения варират между 0 до 1, като 1 е най-здравословното и 0 е най-малко здравословното. Една стойност може да бъде определена за всеки пиксел в изображението – варираща от отделно листо до 500 акра пшенично поле.
3. Какво може да ни каже NDVI за растенията?
Важно е да знаете, че NDVI е показател за здравето на растението, а не начин за диагностициране на конкретно състояние. Това е по-скоро набор от количествено измерими улики за това, което в момента се случва на терена, за да можете да се оборудвате с него. Сушата, болестите, вредителите или наводненията са сред многото фактори, които биха могли да повлияят на растителността и от своя страна, нейните NDVI стойности. По този начин, провеждането на NDVI анализ може да ви насочи къде да проучите допълнително или да направите по-широка оценка на щетите, ако вече знаете кои фактори влияят върху здравето на растенията.
Любопитно
Кога е създаден NDVI?
NDVI е създаден през 1973 г., когато изследователски екип от университета A&M в Тексас изследва данните, получени обратно от най-ранните спътници за наблюдение на Земята, обикалящи около Земята. Техните образни инструменти записват дължини на вълните на инфрачервената светлина, отразена от растителността на земята.
Оттогава NDVI е прозорец към здравето на растенията по целия свят. Индексът е полезен по много начини и за много цели. От помощ на фермерите в прецизното земеделие до разрешаване на природозащитниците да разберат екосистемните промени.
