askcust dezvoltă monitorizarea culturilor cu NDVI pe imagini Sentinel-2: hărți ale indicelui pentru fiecare parcelă, curbe de dinamică pe campanie, compararea parcelelor și zone pentru inspecția culturilor. Pentru agronomii care nu au nevoie de o imagine colorată, ci de un răspuns la întrebarea unde să meargă și ce să verifice.
askcust dezvoltă o astfel de soluție gratuit, dacă și alte ferme au nevoie de ea, sau ca produs personalizat, doar pentru ferma ta. Cum funcționează cele două formate
Monitorizarea culturilor cu NDVI este calculul regulat al indicelui de vegetație cu diferență normalizată, NDVI = (NIR − Red) / (NIR + Red), din imaginile satelitare ale fiecărei parcele, cu urmărirea schimbărilor lui pe parcursul campaniei. Indicele ia valori de la −1 la 1 și crește odată cu cantitatea de biomasă verde. Spre deosebire de monitorizarea prin satelit în general, se concentrează pe un singur indice: ce arată, unde îi sunt limitele și cum se citește dinamica lui.
Serviciul nu doar colorează parcela: calculează media, dispersia și ponderea zonelor sub un prag și le compară cu imaginea anterioară. Agronomul vede ce parcelă s-a înrăutățit și cu cât, în loc să ghicească după nuanțele de verde.
Valorile NDVI depind de cultură și de fenofază: 0,4 e normal pentru porumbul în faza de răsărire, dar alarmant pentru grâul la înspicare. De aceea serviciul compară parcela cu ea însăși în campaniile trecute și cu parcelele cu aceeași cultură și fenofază din acest an.
După ce covorul vegetal se închide, NDVI se saturează și nu mai separă zonele viguroase de cele mai slabe. Pentru aceste faze, serviciul adaugă NDRE, calculat pe banda de margine roșie, care rămâne mai mult timp sensibil la conținutul de clorofilă.
Parcela se împarte în zone după valoarea indicelui, iar din zonele cele mai slabe se formează puncte de inspecție cu coordonate. Inspectorul de câmp merge acolo unde imaginea a arătat o întârziere în dezvoltare, iar rezultatul inspecției revine pe hartă împreună cu cauza.
Indicii se calculează pe imagini Sentinel-2 cu norii mascați; pentru sarcini mai precise se pot conecta imaginile comerciale ale fermei.
O hartă a indicelui pentru fiecare imagine fără nori, în interiorul conturului parcelei, cu aceeași scală de culori, ca parcelele și datele să poată fi comparate între ele, nu doar privite pe rând.
Curbele NDVI-ului mediu al parcelei pe parcursul campaniei, alături de curbele din anii trecuți și de cele ale parcelelor cu aceeași cultură; se vede când a început parcela să rămână în urmă și dacă a recuperat după un tratament.
MSAVI pentru fazele timpurii, cu solul descoperit, NDRE pentru culturile dese și NDMI pentru conținutul de apă din frunze, fiecare ca strat separat pe aceeași hartă a parcelei.
Parcela se împarte în mai multe zone după valoarea indicelui sau după media lui multianuală; zonele se exportă drept contururi pentru inspecția culturilor și pentru hărțile de prescripție cu doză variabilă.
Dacă NDVI-ul mediu al unei parcele sau al unei părți din ea scade între două imagini fără nori mai mult decât a stabilit agronomul, serviciul trimite o alertă cu o hartă a schimbărilor și un link către parcelă.
Un rezumat săptămânal: ce parcele s-au îmbunătățit, care s-au înrăutățit, care sunt acoperite de nori și lista punctelor de inspecție pentru zilele următoare, fără să deschizi fiecare parcelă separat.
Formulele sunt date pentru benzile Sentinel-2; rezoluția unui indice este egală cu cea mai grosieră dintre benzile sale.
| indice | formulă | ce arată | limitări |
|---|---|---|---|
| NDVI | (NIR − Red) / (NIR + Red); benzile B8 și B4, 10 m | cantitatea de biomasă verde și starea generală a culturii | se saturează pe culturile dese și închise; în fazele timpurii e influențat de sol |
| NDRE | (NIR − RedEdge) / (NIR + RedEdge); banda de margine roșie B5, 20 m | conținutul de clorofilă, inclusiv în culturile dese | rezoluție de 20 m, deci mai puține detalii pe parcelele mici |
| MSAVI | NDVI ajustat pentru solul descoperit; benzile B8 și B4, 10 m | starea culturii în fazele timpurii, când solul se vede printre rânduri | niciun avantaj față de NDVI după închiderea rândurilor |
| NDMI | (NIR − SWIR) / (NIR + SWIR); banda SWIR B11, 20 m | conținutul de apă din frunze și primele semne de stres hidric | nu arată direct umiditatea solului; rezoluție de 20 m |
askcust adună lista culturilor, a soiurilor și a fenofazelor tipice pe parcele, pentru ca indicele să fie comparat cu referința potrivită, nu cu o parcelă vecină cu altă cultură.
Din arhiva Sentinel-2 se construiesc, pentru fiecare parcelă, curbele NDVI din anii anteriori; agronomul marchează campaniile cu probleme cunoscute, iar pragurile de alertă se testează pe ele.
Se configurează împărțirea parcelelor în zone și generarea punctelor de inspecție; primele rute ale inspectorilor de câmp verifică dacă zonele corespund cu adevărat cu ce se vede în câmp.
Rezumatul săptămânal și alertele la scăderea indicelui ajung la agronom și la manager; zonele se transmit în harta parcelelor și în sistemele de agricultură de precizie.
exemple de proiecte askcustnu din agricultură, dar același tip de sarcini: evidență, CRM, automatizare
Orientativ, 0,3 înseamnă vegetație rară (răsărire, maturare târzie sau o cultură cu probleme), iar 0,7 înseamnă un covor verde des. Potrivit USGS, vegetația rară dă de obicei 0,2–0,5, iar cea deasă 0,6–0,9. Concluzia depinde însă de cultură și de fenofază, de aceea valorile unei parcele se compară cu cele ale aceleiași parcele din campaniile trecute și cu cele ale parcelelor cu aceeași cultură.
Pentru că frunzele verzi absorb aproape toată lumina roșie încă de la o densitate moderată a covorului vegetal, după care banda roșie aproape nu se mai schimbă, iar NDVI nu mai crește. Ca urmare, zonele viguroase și cele mai slabe ale unei culturi închise primesc valori asemănătoare. Pentru aceste faze este mai util NDRE, care folosește banda de margine roșie.
NDRE rămâne sensibil la conținutul de clorofilă mai mult timp, când cultura e deasă și NDVI s-a saturat deja, de aceea se folosește în a doua jumătate a perioadei de vegetație și pentru evaluarea nutriției cu azot. Dezavantajul este că banda de margine roșie a Sentinel-2 are o rezoluție de 20 m, față de 10 m pentru NDVI, așa că parcelele mici au mai puține detalii.
Cu fiecare nouă imagine Sentinel-2 fără nori: la latitudinile Ucrainei, sateliții fotografiază o parcelă la fiecare 2–3 zile, dar norii elimină o parte din imagini. Pe vreme senină, hărțile noi apar de câteva ori pe săptămână, iar în perioadele înnorate mai rar. Serviciul arată data și gradul de acoperire cu nori al fiecărei imagini, ca agronomul să vadă cât de proaspete sunt datele.
Da, ca bază: zonele parcelei după NDVI sau după media lui multianuală se exportă în Shapefile sau ISOXML și devin hartă de prescripție după ce agronomul stabilește o doză pentru fiecare zonă. Înainte de asta, zonele ar trebui verificate în câmp și prin analize de sol, pentru că un indice scăzut poate avea cauze diferite.
Dacă și alte ferme au nevoie de monitorizarea cu NDVI, askcust o poate dezvolta gratuit: tu aduci expertiza agronomului tău și parcelele pentru proiectul pilot, iar apoi o folosești fără să plătești. Prețul unei monitorizări personalizate depinde de indici, de adâncimea arhivei, de regulile de alertă și de integrări, nu de suprafață. askcust estimează prima etapă (hărțile și curbele NDVI pentru parcelele fermei) cu un volum de lucru fix; zonele și alertele vin în versiunile următoare.
Răspuns într-o zi lucrătoare; un apel doar dacă îl stabilim împreună.
Pentru probleme comune multor ferme: askcust dezvoltă produsul pe cheltuiala sa și îl oferă pieței.
Pentru procese pe care doar tu le ai: askcust construiește un sistem pe măsura fermei tale, pe care nu îl va mai avea nimeni.