Indeksy dla upraw i gleb

GeoPard może obliczać indeksy wegetacji, wilgotności, chlorofilu, jasności gleby i inne.

Każdy indeks gleby i roślinności jest opisany w aplikacji GeoPard

Lista indeksów opartych na obrazach satelitarnych

Wszystkie obrazy satelitarne są korygowane i optymalizowane do oglądania i analizy.

Artykuły na blogu GeoPard

• Indeksy roślinności i zawartość chlorofilu

• Który indeks roślinności lepiej stosować w rolnictwie precyzyjnym?

• Jak Indeks Jasności Glebowej umożliwia zrównoważone rolnictwo?

• Wilgotność – indeks NDMI

• Indeks roślinności: jak są wykorzystywane w rolnictwie precyzyjnym?

Wybór różnych widoków obrazów pomaga lepiej zrozumieć pole, podkreślając dobrze rozwinięte obszary i anomalie wschodów upraw. Widoki te obejmują:

1. RGB – Kolor naturalny lub rzeczywisty (czerwony, zielony i niebieski).

2. NIR – (domyślny) połączenie niewidzialnej (bliskiej podczerwieni) i widzialnej (czerwonej, zielonej) części spektrum. Zwiększa to czytelność danych: roślinność jest przedstawiana w odcieniach czerwieni, a obszary silnie porośnięte w jaskrawoczerwonym kolorze, natomiast gleba ma barwy od ciemnozielonych do jasnozielonych lub szarych.

3. EVI2 – Ulepszony Indeks Roślinności (od 0 do 2,4) jest korzystniejszy niż NDVI dla pól o dużej gęstości okrywy roślinnej, gdzie NDVI może ulegać nasyceniu. Ten widok można stosować do analizy upraw na wszystkich etapach wzrostu.

4. LAI – Wskaźnik Powierzchni Liści (od 0 do 5,86), bezwymiarowa wielkość charakteryzująca okrywy roślinne. Rozkład od gołej gleby do gęstej okrywy. Zaczyna się od gołej ziemi (wartość indeksu 0) do gęstej okrywy (wartość indeksu 3,5 i wyżej w szczycie sezonu wegetacyjnego) i jest przedstawiany w kolorach od czerwonego do zielonego.

5. NDVI – Normalized Difference Vegetation Index (od 0 do 1) jest dobrym wskaźnikiem kondycji upraw, przedstawiającym rozmieszczenie zielonej roślinności. Istnieją jednak ograniczenia przy stosowaniu tego widoku na początku sezonu wegetacyjnego (wpływ gleby) oraz w szczycie wegetacji (nasycenie). Na mapie jest pokazany w skali od czerwonego do zielonego.

6. GNDVI – Green Normalized Difference Vegetation Index (od 0 do 1). Jest bardziej czuły na różnice w chlorofilu niż NDVI i zalecany dla upraw we wczesnych i środkowych fazach wzrostu. Na mapie rozkład jest od czerwonego do zielonego.

7. IPVI – Infrared Percentage Vegetation Index (od 0 do 1). Ten indeks funkcjonalnie jest taki sam jak NDVI, ale oblicza się go szybciej.

8. GCI – Green Chlorophyll Index (od 0 do 7). Indeks ten służy do oceny zawartości chlorofilu w liściach i ma zastosowanie do szerokiego zakresu gatunków roślin. Pomaga ocenić zdrowotność roślin, gdy zawartość chlorofilu spada u roślin zestresowanych. Na mapie rozkład jest od jasnozielonego do ciemnozielonego.

9. SAVI – Soil Adjusted Vegetation Index (od 0 do 1,5) minimalizuje wpływ jasności gleby. Jest najbardziej przydatny na początku sezonu, gdy rośliny są rozdzielone lub rosną w rzędach, a gleba jest wyraźnie widoczna, oraz w środkowej fazie wzrostu, gdy rośliny jeszcze się nie stykają.

10. OSAVI – Optymalizowany Soil Adjusted Vegetation Index (od 0 do 1). Najlepiej stosować go na obszarach z relatywnie rzadką roślinnością oraz dla upraw we wczesnych i środkowych fazach wzrostu. Jest przedstawiany za pomocą legendy od czerwonego do zielonego.

11. NDWI – Normalized Difference Water Index. Służy do odróżniania wody od suchych terenów oraz do mapowania zbiorników wodnych. Na mapie jest pokazany w odcieniach niebieskiego.

12. WDRVI – Wide Dynamic Range Vegetation Index (od -0,6 do 0,4). Indeks ten służy do bardziej zaawansowanej analizy cech fizjologicznych i fenologicznych upraw. Używa tych samych pasm co NDVI, ale stosuje rozszerzony zakres dynamiczny.

13. SBI – Soil Brightness Index. Jest wskaźnikiem zastępczym dla materii organicznej gleby, piasków i obszarów zasolenia, a także jest ważny do badania zmian warunków glebowych w czasie. Gleby piaszczyste, o jaśniejszym kolorze i grubszej teksturze, odbijają więcej światła, dlatego uzyskują wyższe wartości Soil Brightness Index. Z kolei gleby ilaste, bogatsze w materię organiczną i wilgoć, wyglądają ciemniej i mają niższe wartości.

14. NDMI – Normalized Difference Moisture Index. Normalized Difference Moisture Index służy do określania zawartości wody w roślinności. Jest idealny do wykrywania stresu wodnego u roślin. Lepsza roślinność ma wyższe wartości. Niższe wartości indeksu wilgotności sugerują, że rośliny są zestresowane z powodu niewystarczającej wilgoci. Interpretacja:

    • (-1; -0,8) Goła gleba;

    • (-0,8; -0,2) Prawie brak lub bardzo niskie pokrycie okrywą roślinną;

    • (-0,2; 0) Niskie pokrycie okrywą roślinną z dużym stresem wodnym LUB bardzo niskie pokrycie okrywą roślinną z niskim stresem wodnym;

    • (0; 0,2) Średnie pokrycie okrywą roślinną z dużym stresem wodnym LUB niskie pokrycie okrywą roślinną z niskim stresem wodnym;

    • (0,2; 0,4) Wysokie pokrycie okrywą roślinną z dużym stresem wodnym LUB średnie pokrycie okrywą roślinną z niskim stresem wodnym;

    • (0,4; 1) Wysokie i bardzo wysokie pokrycie okrywą roślinną bez stresu wodnego.

15. MSI – Wskaźnik Stresu Wilgotnościowego. Moisture Stress Index jest używany do analizy stresu okrywy roślinnej, prognozowania wydajności i modelowania biofizycznego. Wyższe wartości indeksu wskazują na większy stres wodny roślin i mniejszą wilgotność gleby oraz zawartość wody. Wartości tego indeksu mieszczą się w zakresie od 0 do ponad 3, a typowy zakres dla zielonej roślinności wynosi od 0,2 do 2.

16. CCCI – Wskaźnik Zawartości Chlorofilu w Okrywie Roślinnej. Canopy Chlorophyll Content Index (CCCI) to dwuwymiarowy wskaźnik teledetekcyjny proponowany do wnioskowania o stanie N w uprawach. CCCI wykorzystuje współczynniki odbicia w bliskiej podczerwieni (NIR) i czerwonej części widma, aby uwzględnić sezonowe zmiany gęstości okrywy roślinnej, natomiast odbicia w NIR i dalekiej czerwieni służą do wykrywania względnych zmian chlorofilu w okrywie roślinnej, będącego wskaźnikiem zawartości N.

17. MCARI – Zmodyfikowany Wskaźnik Stosunku Absorpcji Chlorofilu reaguje na stężenie chlorofilu w liściach i odbicie od podłoża. Ogólnie wysokie wartości MCARI wskazują na niską zawartość chlorofilu w liściach. MCARI słabo przewiduje niskie stężenia chlorofilu, zwłaszcza że wpływ sygnału gleby ogranicza jego funkcjonalność.

18. TCARI – Przekształcony Wskaźnik Odbicia Absorpcji Chlorofilu jest jednym z kilku indeksów CARI, który wskazuje względną obfitość chlorofilu. Jest on podatny na odbicie od gleby znajdującej się pod roślinnością, szczególnie przy niskim LAI.

19. MCARI/OSAVI i TCARI/OSAVI to zintegrowane formy CARI, które zapewniają lepszą liniowość względem zawartości chlorofilu i większą odporność na wpływ wskaźnika powierzchni liści (LAI). Poprawa wynika z tego, że odbicia w czerwieni i NIR zostały zastąpione odbiciami w zieleni, czerwieni i czerwonej krawędzi widma. Kombinacje tych indeksów mogą być używane do szacowania zawartości chlorofilu w okrywie roślinnej.