Индексы для культур и почв

GeoPard может рассчитывать индексы растительности/влажности/хлорофилла, яркости почвы и другие индексы

Каждый индекс почвы и растительности описан в приложении GeoPard

Список индексов на основе спутниковых изображений

Все спутниковые изображения скорректированы и оптимизированы для просмотра и анализа. Выбор различных видов изображений позволяет лучше понять ваше поле, выявляя хорошо развитые участки и зоны с аномалиями появления посевов. Эти виды включают:

1. RGB – Натуральный или истинный цвет (красный, зелёный и синий).

2. NIR – (по умолчанию) комбинация невидимого (ближний инфракрасный) и видимого (красный, зелёный) участков спектра. Это повышает интерпретируемость данных: растительность отображается оттенками красного, плотные заросли — ярко-красным, а почва варьируется от тёмно- до светло-зелёного или серого.

3. EVI2 – Усовершенствованный индекс растительности (от 0 до 2,4), предпочтительнее NDVI для полей с высокой плотностью покрова, где NDVI может насыщаться. Этот вид можно использовать для анализа посевов на всех стадиях роста.

4. LAI – Индекс листовой поверхности (от 0 до 5,86), безразмерная величина, характеризующая кроны растений. Показывает распределение от голой почвы до плотной кроны. Диапазон от голой земли (значение индекса 0) до плотной кроны (значение индекса 3,5 и выше в пике вегетации) и отображается цветами от красного к зелёному.

5. NDVI – Нормализованный разностный индекс растительности (от 0 до 1) является хорошим показателем состояния посевов, отражая распределение зелёной растительности. Однако при использовании этого вида есть ограничения в начале вегетации (влияет почва) и в пике роста (насыщение). На карте отображается от красного к зелёному.

6. GNDVI – Зелёный нормализованный разностный индекс растительности (от 0 до 1). Более чувствителен к содержанию хлорофилла, чем NDVI, и рекомендуется для культур на ранних — средних стадиях роста. На карте отображается от красного к зелёному.

7. IPVI – Процентный инфракрасный индекс растительности (от 0 до 1). Функционально аналогичен NDVI, но вычисляется быстрее.

8. GCI – Индекс зелёного хлорофилла (от 0 до 7). Этот индекс используется для оценки содержания хлорофилла в листьях и применим к широкому спектру растений. Помогает измерять здоровье растений, поскольку содержание хлорофилла уменьшается у испытывающих стресс растений. На карте отображается от светло-зелёного до тёмно-зелёного.

9. SAVI – Индекс растительности с корректировкой по почве (от 0 до 1,5) минимизирует влияние яркости почвы. Особенно полезен в начале сезона, когда растения разрежены или идут в ряд и почва хорошо видна, а также до средних стадий роста, когда растения ещё не соприкасаются.

10. OSAVI – Оптимизированный индекс растительности с корректировкой по почве (от 0 до 1). Лучше всего использовать в районах с относительно разреженной растительностью и для культур на ранних — средних стадиях роста. Отображается с легендой от красного к зелёному.

11. NDWI – Нормализованный разностный водный индекс. Используется для отделения воды от суши и картирования водоёмов. На карте отображается в оттенках синего.

12. WDRVI – Индекс растительности с широким динамическим диапазоном (от -0,6 до 0,4). Используется для более тонкого анализа физиологических и фенологических характеристик посевов. Использует те же полосы, что и NDVI, но применяет расширенный динамический диапазон.

13. SBI – Индекс яркости почвы. Является прокси для содержания органического вещества в почве, песчаных и засолённых участков, и важен для изучения изменений состояния почвы во времени. Песчаные почвы, с их более светлым цветом и более грубой текстурой, отражают больше света и поэтому имеют более высокие значения индекса яркости почвы. Напротив, глинистые почвы, более богатые органикой и влагой, выглядят темнее и имеют более низкие значения.

14. NDMI – Нормализованный разностный индекс влажности. Используется для определения содержания воды в растительности. Идеален для выявления водного стресса у растений. Более здоровая растительность имеет более высокие значения. Низкие значения индекса влажности указывают на стресс растений из‑за недостатка влаги. Интерпретация:

    • (-1; -0.8) Голая почва;

    • (-0.8; -0.2) Почти нет или очень низкая плотность покрова;

    • (-0.2; 0) Низкая плотность покрова с высоким водным стрессом ИЛИ очень низкая плотность покрова с низким водным стрессом;

    • (0; 0.2) Средняя плотность покрова с высоким водным стрессом ИЛИ низкая плотность покрова с низким водным стрессом;

    • (0.2; 0.4) Высокая плотность покрова с высоким водным стрессом ИЛИ средняя плотность покрова с низким водным стрессом;

    • (0.4; 1) Высокая и очень высокая плотность покрова без водного стресса.

15. MSI – Индекс стрессовой влажности. Используется для анализа стрессового состояния кроны, прогнозирования продуктивности и биофизического моделирования. Более высокие значения индекса указывают на больший водный стресс у растений и меньшее количество влаги в почве и растениях. Значения индекса варьируются от 0 до более чем 3, при этом типичный диапазон для зелёной растительности составляет 0,2–2.

16. CCCI – Индекс содержания хлорофилла в кроне. CCCI — двумерный дистанционный индекс, предложенный для оценки статуса азота у посевов. CCCI использует отражения в ближней инфракрасной (NIR) и красной областях спектра для учёта сезонных изменений плотности кроны, тогда как отражения в NIR и фиолетово-красной областях используются для обнаружения относительных изменений содержания хлорофилла в кроне, служащего суррогатом содержания азота.

17. MCARI – Модифицированный индекс поглощения хлорофилла, чувствительный к концентрации хлорофилла в листьях и к отражению поверхности почвы. В целом высокие значения MCARI указывают на низкое содержание хлорофилла в листьях. MCARI слабо предсказывает низкие концентрации хлорофилла, особенно потому, что воздействие сигнала от почвы ограничивает его функциональность.

18. TCARI – Преобразованный индекс поглощения отражения хлорофилла — один из индексов CARI, указывающий относительное содержание хлорофилла. Он подвержен влиянию отражательной способности почвы, особенно при растительности с низким LAI.

19. MCARI/OSAVI и TCARI/OSAVI являются интегрированными формами CARI для лучшей линейности с содержанием хлорофилла и устойчивости к индексу листовой поверхности (LAI). Улучшение достигается за счёт замены красных и ближне‑инфракрасных отражений на зелёные, красные и красно‑краевые отражения. Комбинации индексов могут использоваться для оценки содержания хлорофилла в кроне.