A jobb minőségű információ birtokában hamarabb észlelhetjük a betegségek megjelenését a földjeinken, illetve időben elkezdhetjük a gyengébb állományok differenciált kondicionálását, így növelve termésünket és csökkentve költségeinket. Az egyik ilyen technológia, amely hozzájárulhat a jobb döntésekhez, és segíthet időben felismerni a problémát, az NDVI térképek-használata.
Mi is az az NDVI?
Az NDVI egy mutatószám, melyből a növényvegetáció sűrűségére és állapotára lehet következtetni a növények által visszavert és elnyelt elektromágneses sugárzás mennyiségéből.
Az egészséges növényekben található nagy mennyiségű klorofil elnyeli az infravörös sugárzás jelentős részét, és visszaveri az infravöröshöz közeli (NIR: Near-Infrared) egyéb hullámhosszúságú sugárzást. A szemünk azért látja zöldnek a növényt, mert a klorofil pigmentek a zöld hullámhosszúságot nagymértékben visszaverik, míg a pirosat nagymértékben elnyelik.
Ha mérjük az elnyelt és visszavert különböző hullámhosszúságú elektromágneses sugárzás mennyiségét, és ebből egy arányszámot készítünk, akkor következtetni tudunk a növénytakaró mennyiségére és állapotára. Az NDVI (angolul: Normalized Difference Vegetation Index) számításához össze kell hasonlítanunk az elnyelt és visszavert vörös és vörösközeli hullámhosszok mennyiségét.
A számítási képlete a következő (ahol a NIR az infravörös közeli tartományokat, míg a RED a vörös tartományokat jelenti):
A képlet úgy lett megalkotva, hogy értéke mindig -1 és +1 között értéket vehet fel. Számítása során kivonjuk az infravörös-közeli tartományokból a vörös tartományokat, majd ezt elosztjuk az infravörös tartományok és a vörös tartományok összegével. A lent látható szemléltető példa segíti a megértést.
NDVI számítása és példa az alkalmazására
A példa alapján látható, hogy az alacsonyabb értékek jelzik a kevésbé egészséges és dús növényzetet. Jellemzően -1 és 0 közötti értékekkel élettelen növényeket és nem organikus tárgyakat jelölünk, míg 0 és 1 közötti értékekkel különböző sűrűségű és fejlettségű növényeket jelzünk.
NDVI értékeinek szemléltetése
Mire használhatjuk az NDVI-értékeket?
Ahogy a vegetációs időszakban fejlődik a növényállományunk, úgy változik a NDVI értéke is. A mutatót elsősorban a fejlődés nyomon követésére ajánlatos használni, valamint kiválóan alkalmas a táblán belüli homogenitás ellenőrzésre és a problémás, ritkább területek beazonosítására. Ezenkívül használható azonos növénykultúrák fejlettségének összehasonlítására is. Segítségével könnyebben azonosíthatjuk a problémás részeket, de a probléma okára nem ad magyarázatot. Az okok felderítésére további helyszíni szemrevételezések és helyi viszonyok ismerete szükséges (vadkár, belvíz, betegség…).
Fontos megemlíteni, hogy hozam előrejelzésére sem alkalmas, ugyan mutat valamilyen korrelációt a hozam és a NDVI-érték közötti kapcsolat, azonban a nagy szórás miatt pontos előrejelzésre nem használják (Az R2 értéke 0,3 ás 0,8 között változik).
Az NDVI-értéket gyakran használják a műtrágya-kijuttatás mennyiségének meghatározására, hiszen a nagyobb NDVI-érték nagyobb zöld tömeget jelent.
Online források
NDVI-térképet készíthetünk drónokkal, munkagépre szerelhető szenzorokkal vagy akár műholdak segítségével is. A Föld körül szerencsére rengeteg tudományos műhold kering, melyek folyamatosan képesek mérni NDVI számításához szükséges paramétereket. Ezen információk nagy része mindenki számára elérhető, mivel nyílt adatbázisokban tárolják. Többek között a Landsat, Sentinel 1-2, Pléiades és a SPOT műholdak neveire rákeresve tudunk az adatbázisokhoz eljutni az interneten.
Innen a számunkra hasznos információ kiszűrése és feldolgozása programozói hátteret igényelne, de szerencsére az interneten több ingyenes honlapot találhatunk, melyek feldolgozzák és közzéteszik számunkra is használható módon az információt.
Ingyenes platform – Onesoil.ai
Az egyik legsikeresebb ilyen jellegű ingyenes alkalmazás a mobilra is letölthető, valamint számítógépen is használható Onesoil.ai alkalmazás, mely a Sentinel-1 műhold adatait használja. A honlapot három fehérorosz fiatal alapította 2017-ben, mely a folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően az egyik legnagyobb ingyenes platformmá nőtte ki magát.
Az alkalmazás Észak-Amerika és Európa nagy részét lefedi, valamint mesterséges intelligencia segítségével képes automatikusan felismerni a területek határait, és gyakran a növényállomány fajtáját is. A fejlesztők célja egy olyan platform létrehozása volt, mely figyelembe veszi a talajnedvesség állapotát, a növényállomány sűrűségét és egyéb faktorokat, majd ezek felhasználásával segít a gazdáknak a differenciált vetésmennyiség vagy tápanyag-kijuttatás kalkulálásban.
Egy gyors, ingyenes regisztráció után egy Google Maps-alapú térképet kapunk, melyen kiválaszthatjuk az elemezni kívánt területeket, melyeket el is menthetünk a fiókunkba, így legközelebb gyorsan előhívható lesz az adat.
Automatikus táblafelismerés
Az alkalmazás képes a talaj vízháztartásának nyomon követésére is, így segítve a vetés vagy az öntözés optimumának meghatározását.
A növényvegetációs index segítségével pedig nyomon követhetjük a növényeink fejlődését, és időben azonosíthatjuk a problémás, nagyobb figyelmet igénylő területeket.
A program segítségével zónákat határozhatunk meg, és javaslatokat kapunk a differenciált tápanyag-kijuttatás mértékéről és helyéről, mely olyan formátumban menthető le, hogy a legtöbb permetezőgép és műtrágyaszóró gép képes felismerni és tudja kezelni.
Differenciált tápanyag-kijuttatási zónák és a hozzá tartozó beállítások
A térképek hétnaponta frissülnek, ahogy a műhold halad a pályáján, azonban ha felhős az időjárás, sajnos előfordulhat olyan, hogy 1-1 alkalommal kimarad a frissítés az adott területen. A fejlesztők folyamatosan dolgoznak újabb verziókon és további funkciókon, illetve ahogy a mesterséges intelligenciát fejlesztik a felhasználóktól érkező adatokkal, egyre pontosabb és jobb minőségű szolgáltatást tudnak nyújtani a felhasználóknak.
A technológiában óriási potenciál van: a fejlesztők hamarosan képesek lesznek automatikusan megkülönböztetni a különféle növényállományokat nagy pontossággal, és képesek lesznek előre jelezni a várható termésterületeket növényenként, valamint pontosabb becslést adni a várható termésmennyiségre is, mely globális szinten nagyon fontos információ. A kisebb gazdák pedig ingyen férhetnek hozzá adatokhoz, melyek segítenek a saját területeik jobb megművelésében, így csökkentve a költségeket és növelve a hozamot.
Forrás: onesoil.ai, https://up42.com/blog/tech/5-things-to-know-about-ndvi
