Анализ космических снимков по индексу вегетации (NDVI)

Одним из важнейших показателей, все шире входящих в жизнь фермерского хозяйства, является индекс растительности или, говоря профессиональным языком, NDVI. После посева фермеру очень важно наблюдать за всходами. Для этого необходимо рассчитывать индекс растительности. Одним из методов анализа является выезд на поле и физический осмотр всходов. Однако данный способ не совсем эффективен для хозяйств с большой территорией, так как теряется возможность осмотра, к примеру, середины поля. К тому же данный метод занимает очень много времени и ресурсов. Современные технологии помогают решить данную проблему путем получения космических снимков полей.    

 Одной из преуспевающих компаний на рынке по космическому мониторингу земли сельскохозяйственного назначения  является компания Egistic. Сервис функционирует уже более двух лет и разработал свой алгоритм по точному анализу данных полей. Как анализировать поля по индексу NDVI, рассказывают эксперты Egistic (более подробно на примере одного из полей в сезоне 2020 года читайте на сайте компании по ссылке: (здесь).

NDVI — простой показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый вегетационным индексом). Один из самых распространенных и используемых индексов для решения задач, использующих количественные оценки растительного покрова. Его значения колеблются от -1 до 1. Показатели от нуля и меньше означают, что эта поверхность не имеет растительного покрова. Таким образом, мы фокусируемся только на значениях от 0 до 1, которые имеют участки с растительностью. В личном кабинете сервиса Egistic вы можете получить рейтинг полей по индексу NDVI до сотых значений.

Яркие и контрастные цвета индекса NDVI позволяют оценить густоту растительности. Каждый цвет соответствует определенной фазе развития культуры. Показатель NDVI помогает отслеживать состояние здоровья культур, определяя проблемные участки. Произвести анализ индекса NDVI можно по космическим снимкам, которые доступны у сервиса по космическому мониторингу сельскохозяйственных земель Egistic. К слову, они обновляются каждые 3–5 дней.

Для удобства рассмотрения этого вопроса разделим условно вегетационный сезон на три периода: начало, середина и конец.

Начало сезона

0 – 0,2 — низкий показатель, соответствует вспаханной почве, на которой не происходит вегетации  сельхозкультур. На данном снимке индекс равняется 0,16. Снимок был сделан 15 мая 2020 года. Наблюдается почва до посева. Как мы видим на картинке, Egistic также показывает индексы азота, влажности и хлорофилла в растениях.

0,2 – 0,3 — невысокий показатель. Возможно, что культура находится на ранней фенологической фазе. Индекс равняется 0,23. Снимок был сделан 24 июня 2020 года. На данном снимке мы видим, что наши растения только начинают прорастать.

0,3 – 0,5 — хороший показатель, отличное развитие биомассы. Индекс равняется 0,47. Снимок был сделан 14 июля 2020 года. Наблюдается активное развитие растительности. Также мы видим, что есть небольшие участки желтого и зеленого цвета, где вегетационный показатель ниже, чем на остальной части поля. Возможно, растениям не хватает каких-либо питательных элементов или влаги. На данный участок были даны рекомендации по проверке офлайн.

Проблема также может заключаться и в засоренности участка или в появлении каких-либо иных причин, что также можно проверить с использованием космических снимков. На снимке вы сможете увидеть проблемные зоны поля и принять необходимое решение.  

Эффективность космоснимков доказывается реальными случаями клиентов сервиса. В ходе анализа были замечены различия в показателях NDVI на одном поле. В ходе анализа агроном пришел к выводу, что главной причиной разных показателей вегетационного индекса на снимках является поражение растений блошкой. Благодаря снимкам Egistic агроном принял соответствующие меры по устранению вредителей прежде, чем они могли бы распространиться на соседние поля, нанося тем самым вред урожаю. 

Середина сезона

0,5 – 0,85 — хороший показатель, который означает, что, вероятнее всего, на участке все хорошо, а значения до 0,5 — низкий показатель, который означает, что растениям чего-то не хватает, например, влаги или питательных элементов. Усредненный показатель NDVI на данном поле — 0,53. Снимок был сделан 1 августа 2020 года. На нем мы видим, что развитие биомассы культуры идет неравномерно и имеются проблемные участки, которые были описаны выше. Кроме того, мы можем заметить участки с высоким NDVI-показателем темно-зеленого цвета. В Egistic также есть функция сравнения данных по датам. К примеру, можно сравнить индексы по предыдущему снимку или со снимками в начале сезона.

Конец сезона

На данном этапе чем ниже показатель, тем лучше. Самым оптимальным является 0,3 – 0,35. Усредненный показатель на данном снимке — 0,28. Он был сделан 28 августа 2020 года. Мы видим, культура созрела  неравномерно. Основная часть готова к уборке, однако имеются участки светло-зеленого оттенка. Это означает, что растения на данной площади еще не готовы к уборке.

Рынок АПК Казахстана является высоко волатильным и в большой степени зависит от климатических условий. Переход к цифровизации казахстанских хозяйств позволит аграриям перейти к точному земледелию и в разы повысить свою урожайность. Благо на местном рынке появляются казахстанские компании, которые, не уступая зарубежным аналогам, позволяют вывести фермерам свои хозяйства на новый уровень. Одной из таких компаний является Egistic, которая оказывает услуги не только по предоставлению космоснимков полей, но также по управлению агромероприятиями, телематике и севообороту. 

Больше информации о пользе сервиса Egistic для вашего хозяйства вы можете узнать на официальном сайте компании, здесь также можно посмотреть снимки своих полей.