Індекси для сільськогосподарських культур і ґрунтів

GeoPard може обчислювати індекси вегетації/вологості/хлорофілу, яскравості ґрунту та інші індекси

Кожний індекс ґрунту та рослинності описано в додатку GeoPard

Список індексів на основі супутникових знімків

Усі супутникові знімки коригуються та оптимізуються для перегляду та аналізу. Вибір різних виглядів зображення дозволяє краще зрозуміти ваше поле, розпізнаючи добре розвинені ділянки та ділянки з аномаліями появи культури. Ці вигляди включають:

1. RGB – Природний або істинний колір (червоний, зелений і синій).

2. NIR – (за замовчуванням) поєднання невидимої (близької інфрачервоної) та видимої (червона, зелена) частин спектра. Це підвищує інтерпретованість даних: рослинність відображається відтінками червоного, а щільно вкрита рослинністю зона — яскраво червоним; ґрунт варіює від темно-до світло-зеленого або сірого.

3. EVI2 – Покращений індекс рослинності (від 0 до 2,4), переважно використовується замість NDVI для полів із високою щільністю крони, де NDVI може насичуватися. Цей вигляд можна використовувати для аналізу культур на всіх стадіях росту.

4. LAI – Індекс листкової поверхні (від 0 до 5,86), безрозмірна величина, що характеризує рослинні крони. Розподіл від голого ґрунту до щільної крони. Значення варіює від голого ґрунту (індекс 0) до щільної крони (значення індексу 3,5 і вище в період піку вегетації) і показується кольорами від червоного до зеленого.

5. NDVI – Нормалізований різницевий індекс рослинності (від 0 до 1) є хорошим показником стану посівів, що відображає розподіл зеленої рослинності. Однак існують обмеження при використанні цього вигляду на початку вегетаційного періоду (вплив ґрунту) і в період піку рослинності (насичення). На карті відображається від червоного до зеленого.

6. GNDVI – Зелений нормалізований різницевий індекс рослинності (від 0 до 1). Він більш чутливий до відмінностей хлорофілу, ніж NDVI, і рекомендований для культур на ранніх та середніх стадіях росту. Розподіляється на карті від червоного до зеленого.

7. IPVI – Інфрачервоний відсотковий індекс рослинності (від 0 до 1). Функціонально цей індекс аналогічний NDVI, але обчислювально швидший.

8. GCI – Індекс зеленого хлорофілу (від 0 до 7). Цей індекс використовується для оцінки вмісту хлорофілу в листі та застосовується до широкого кола видів рослин. Він допомагає вимірювати стан рослин, оскільки в стресованих рослин вміст хлорофілу зменшується. На карті показано від світло-зеленого до темно-зеленого.

9. SAVI – Індекс рослинності з корекцією за ґрунтом (від 0 до 1,5) мінімізує вплив яскравості ґрунту. Найкорисніший на початку сезону, коли рослини розділені або в рядках і ґрунт чітко видимий, а також у середній стадії росту, коли рослини ще не торкаються одна одної.

10. OSAVI – Оптимізований індекс рослинності з корекцією за ґрунтом (від 0 до 1). Його найкраще використовувати на ділянках з відносно розрідженою рослинністю та для культур на ранніх і середніх стадіях росту. Показується за легендою від червоного до зеленого.

11. NDWI – Нормалізований різницевий індекс води. Використовується для розрізнення води та сухої землі та для картування водних об’єктів. На карті показується відтінками синього.

12. WDRVI – Індекс рослинності з широким динамічним діапазоном (від -0,6 до 0,4). Цей індекс використовується для більш тонкого аналізу фізіологічних і фенологічних характеристик культури. Він використовує ті самі смуги, що й NDVI, але застосовує розширений динамічний діапазон.

13. SBI – Індекс яскравості ґрунту. Це показник для органічної речовини ґрунту, піскових та засолених ділянок і важливий для вивчення змін умов ґрунту з часом. Піщані ґрунти, через світліший колір та грубішу текстуру, відбивають більше світла, тому мають вищі значення індексу яскравості ґрунту. Навпаки, глинисті ґрунти, багатіші на органічну речовину та вологу, виглядають темнішими і мають нижчі значення.

14. NDMI – Нормалізований різницевий індекс вологості. Використовується для визначення вмісту води в рослинності. Ідеальний для виявлення водного стресу у рослин. Кращеї рослинності відповідають вищі значення. Нижчі значення індексу вологості свідчать про те, що рослини піддаються стресу через недостатню вологість. Інтерпретація:

    • (-1; -0.8) Гїлий ґрунт;

    • (-0.8; -0.2) Майже відсутня або дуже низька покритість крони;

    • (-0.2; 0) Низька покритість крони з високим водним стресом АБО дуже низька покритість крони з низьким водним стресом;

    • (0; 0.2) Середня покритість крони з високим водним стресом АБО низька покритість крони з низьким водним стресом;

    • (0.2; 0.4) Висока покритість крони з високим водним стресом АБО середня покритість крони з низьким водним стресом;

    • (0.4; 1) Висока та дуже висока покритість крони без водного стресу.

15. MSI – Індекс вологого стресу. Використовується для аналізу стресу крони, прогнозування продуктивності та біофізичного моделювання. Вищі значення індексу вказують на більший водний стрес рослин та менший вміст вологи в ґрунті й води. Значення цього індексу варіюють від 0 до понад 3, при цьому типовий діапазон для зеленої рослинності становить від 0,2 до 2.

16. CCCI – Індекс вмісту хлорофілу в кроні (CCCI). CCCI — це двовимірний дистанційний індекс, запропонований для оцінки статусу азоту (N) культури. CCCI використовує відбивну здатність у ближньому інфрачервоному (NIR) та червоному спектральних діапазонах для урахування сезонних змін щільності крони, тоді як відбивні характеристики у NIR та далекому червоному діапазоні використовуються для виявлення відносних змін хлорофілу крони, що є сурогатом вмісту азоту.

17. MCARI – Модифікований індекс відношення поглинання хлорофілу чутливий до концентрації хлорофілу в листі та відбивності ґрунту. Зазвичай високі значення MCARI вказують на низький вміст хлорофілу в листі. MCARI погано передбачає низькі концентрації хлорофілу, особливо через вплив сигналу ґрунту, який обмежує його функціональність.

18. TCARI – Перетворений індекс відношення поглинання хлорофілу — один із кількох індексів CARI, що вказує на відносну кількість хлорофілу. Він впливає на відбивність підлягаючого ґрунту, особливо у рослинності з низьким LAI.

19. MCARI/OSAVI та TCARI/OSAVI є інтегрованими формами CARI для кращої лінійності з вмістом хлорофілу та стійкості до індексу листкової поверхні (LAI). Покращення відбувається тому, що відбивності в червоному та NIR були замінені відбивностями в зеленому, червоному та red-edge. Комбінації індексів можна використовувати для оцінки вмісту хлорофілу в кроні.