В современном точном земледелии широко используются так называемые вегетационные индексы, среди которых особое место занимает вегетационный индекс NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index — нормализованный относительный индекс растительности). Это один из самых распространенных и часто используемых индексов для количественной оценки растительного покрова. Данная технология основана на анализе спектральной отражательной способности растений, которая характеризуется большими различиями в отражении излучения разных длин волн: растения с большей листовой поверхностью и большим количеством хлорофилла в листьях сильнее поглощают электромагнитные волны в красном диапазоне и отражают волны в ближнем инфракрасном.
По сумме и разности отражений в красном и ближнем ИК диапазонах вычисляется индекс NDVI:
NDVI = (NIR — RED) / (NIR + RED),
где NIR — отражение в ближней ИК-области спектра,
а RED — отражение в видимой (красной) области спектра.
На спектральные характеристики растений влияют такие факторы, как соотношение пигментов, особенности внутреннего строения листьев, общее содержание в них влаги. В зависимости от фазы развития (возраста растений), биологического вида, условий окружающей среды (экспозиция склонов и угол наклона поверхности, цвет почвы под разреженной растительностью), сомкнутости и состояния растений, спектральные характеристики изменяются. Таким образом, карты с данными индекса NDVI позволяют количественно оценить состояние растительности, рассчитать урожайность, идентифицировать культуры, оценить всхожесть и рост растений, проанализировать продуктивность угодий, а также выявлять проблемные участки.
Для оценки NDVI традиционно используются, как наземные, так и дистанционные методы. К первым относится объезд сельхозугодий на тракторе или квадроцикле, с установленными на них наземными сенсорами NDVI. Ко вторым — снимки со спутника или самолета. Но наиболее перспективным дистанционным методом на сегодня является аэрофотосъемка с применением БПЛА.
Использование БПЛА позволяет снизить себестоимость данных, повысить оперативность их получения и разрешающую способность. Использование наземной техники обладает меньшей производительностью и обходится дороже в обслуживании. Снимки же, сделанные со спутника, отличаются меньшим разрешением, что не удовлетворяет современным запросам в области точного земледелия, особенно в случае полей небольших площадей. Кроме того, облачность в день съемки делает результаты, полученные со спутника непригодными к использованию.
Современный беспилотный комплекс, оснащенный мультиспектральной или гиперспектральной камерой:
- дает максимально достоверную картину распределения индекса;
- позволяет получить набор данных для NDVI за один полет (несколько часов);
- делает снимки с разрешающей способностью выше, чем у снимков со спутника (спутник — 30-250 м/пиксель, БПЛА — 3-50 см/пиксель);
- может осуществлять сбор данных в облачную погоду;
- прост в эксплуатации и обслуживании;
- обходится дешевле, имея более высокий КПД
Дистанционная оценка индекса NDVI на основе аэрофотосъемки с БПЛА — один из наиболее точных и быстрых методов мониторинга сельскохозяйственных угодий.
Ответим на любые вопросы по телефонам:
☎️ (044) 360-12-97
☎️ (095) 773-32-86