Apa NDVI, carane digunakake ing tetanèn - karo kang kamera

Ing lelampahan pribadi menyang tetanèn tliti lan analytics, aku ketemu NDVI ing konteks analisis citra. Tujuanku yaiku kanggo nganalisa lapangan alfalfa organik 45 hektar kanggo ngevaluasi efek pupuk sadurunge lan sawise aplikasi. Pitakonan utamaku yaiku: ing ngendi, jenis apa, lan jumlah pupuk sing kudu ditrapake, lan apa pengaruhe ing potong lucerne? Aku duwe kamera Mavic Pro karo kamera RGB standar. Nalika aku takon ing Twitter carane nerusake, ana sing nyaranake nggunakake data multispektral kanggo njelajah sawetara Indeks Vegetasi kanggo mbantu, kalebu NDVI. Dadi, aku nyelidiki jero bolongan terwelu kanggo sinau luwih lengkap babagan NDVI.

Indeks Vegetasi Beda Normalisasi (NDVI)
Sejarah saka NDVI
Carane ngetung NDVI?
NDVI ing tetanèn
Apa jinis kamera (drone) kanggo NDVI? RGB & IR-upgrade vs Multispektral
kok Gambar Multispektral penting ing agtech

Indeks Vegetasi Beda Normalisasi (NDVI) minangka cara sing umum digunakake kanggo ngevaluasi jumlah vegetasi urip ing wilayah tartamtu, utamane ing tetanèn.

Apa NDVI (Indeks Vegetasi Beda Normal)

Tanduran minangka organisme sing luar biasa sing nggunakake sinar matahari minangka energi kanggo nggawe panganan dhewe. Dheweke nindakake iki liwat proses sing disebut fotosintesis, sing kedadeyan ing godhong. Sing nggumunake, godhong tanduran ora mung nyerep sinar matahari, nanging uga nggambarake sawetara maneh. Iki utamané bener kanggo cahya infra merah cedhak, sing ora katon ing mripat kita nanging nggawe setengah saka energi ing suryo srengenge.

Alesan kanggo refleksi iki amarga kakehan cahya inframerah cedhak bisa mbebayani kanggo tetanduran. Dadi, dheweke wis berkembang kanggo nglindhungi awake dhewe kanthi nggambarake jinis cahya iki. Akibaté, tanduran ijo urip katon peteng ing cahya sing katon, nanging katon padhang ing spektrum inframerah cedhak. Iki beda karo awan lan salju, sing cenderung katon padhang ing cahya sing katon nanging peteng ing spektrum inframerah cedhak.

Ilmuwan bisa njupuk kauntungan saka sipat unik iki kanggo sinau tetanduran nggunakake alat disebut NDVI, utawa Normalized Difference Vegetation Index. NDVI ngukur beda antarane jumlah cahya abang lan cedhak-infra merah sing dibayangke dening tetanduran. Luwih akeh godhong tanduran, luwih akeh dawa gelombang cahya sing kena pengaruh, sing bisa menehi informasi penting babagan kesehatan lan distribusi tanduran.

NDVI minangka cara para ilmuwan nggunakake gambar satelit kanggo nyinaoni tetanduran lan tetanèn. Kanthi mangerteni carane tetanduran sesambungan karo sinar srengenge, kita bisa sinau luwih akeh babagan donya ing saubengé lan cara ngrawat planet kita.

Ringkesan: NDVI minangka ukuran standar vegetasi sehat. Iki ngitung vegetasi kanthi ngukur bedane antarane infra merah cedhak (NIR) lan cahya abang. Vegetasi sing sehat nggambarake luwih akeh NIR lan cahya ijo tinimbang dawa gelombang liyane, nanging luwih akeh nyerep cahya abang lan biru. Nilai NDVI tansah saka -1 nganti +1.

Sejarah saka NDVI

Ing 1957, Uni Soviet diluncurake Sputnik 1, satelit buatan pisanan sing ngorbit Bumi. Iki nyebabake pangembangan satelit meteorologi, kayata program Sputnik lan Cosmos ing Uni Soviet, lan program Explorer ing AS. seri TIROS satelit diluncurake ing 1960, lan diterusake karo satelit Nimbus lan instrumen Radiometer Resolusi Tinggi banget ing platform National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). NASA uga ngembangake Earth Resources Technology Satellite (ERTS), sing dadi prekursor kanggo program Landsat.

Ing Landsat program iki dibukak ing 1972 karo MultiSpectral Scanner (MSS), sing ngidini kanggo sensing remot bumi. Sawijining panaliten awal nggunakake Landsat fokus ing wilayah Great Plains ing tengah Peneliti AS nemokake manawa sudut zenith solar ngliwati gradien latitudinal sing kuwat iki ndadekake angel kanggo nggandhengake karakteristik biofisik saka vegetasi rangeland saka sinyal spektral satelit. Dheweke ngembangake indeks vegetasi beda normal (NDVI) minangka sarana kanggo nyetel efek sudut zenith solar. NDVI saiki dadi indeks sing paling kondhang lan digunakake kanggo ndeteksi kanopi tanduran ijo sing urip ing data penginderaan jauh multispektral. Iki uga digunakake kanggo ngitung kapasitas fotosintesis kanopi tanduran, nanging iki bisa dadi tugas sing rumit.

Carane ngetung NDVI?

NDVI nggunakake NIR lan saluran abang ing rumus. Satelit kaya Landsat lan Sentinel-2 duwe pita sing dibutuhake karo NIR lan abang. Asil ngasilake a nilai antarane -1 lan +1. Yen sampeyan duwe reflectance kurang ing saluran abang lan reflectance dhuwur ing saluran NIR, iki bakal ngasilake nilai NDVI dhuwur, lan kosok balene.

NDVI ing tetanèn

NDVI wis sawetara aplikasi ing macem-macem sektor. Foresters nggunakake NDVI kanggo ngitung pasokan alas lan indeks area godhong, lan NASA nyatakake yen NDVI minangka indikator kekeringan sing apik. Nalika banyu mbatesi pertumbuhan vegetasi, nduweni NDVI relatif lan kepadatan vegetasi sing luwih murah. Sektor liyane sing nggunakake NDVI kalebu ilmu lingkungan, tata kutha, lan manajemen sumber daya alam.

NDVI punika akeh digunakake ing tetanèn kanggo ngawasi kesehatan tanduran lan ngoptimalake irigasi. Petani nggunakake NDVI kanggo pertanian presisi, kanggo ngukur biomassa, lan kanggo ngenali tetanduran sing mbutuhake banyu utawa pupuk luwih akeh.

Kepiye cara nggunakake NDVI? Citra satelit vs. Citra Drone

Citra satelit endi sing duwe inframerah cedhak kanggo NDVI? Kaya sing wis kasebut sadurunge, satelit kaya Sentinel-2, Landsat, lan SPOT ngasilake gambar abang lan inframerah cedhak. Ana sumber data citra satelit gratis ing web, sing nduweni data sing bisa didownload lan nggawe peta NDVI ArcGIS utawa QGIS.

Kesehatan crop minangka aspek kritis saka tetanèn presisi, lan Data NDVI minangka alat sing penting kanggo ngukur iku. Saiki, panggunaan drone pertanian wis dadi praktik umum kanggo nggathukake data NDVI kanggo mbandhingake pangukuran lan ngenali masalah kesehatan panen sing potensial. Kanthi ngukur prabédan antarane cahya inframerah cedhak lan abang, NDVI bisa mbantu para petani ngoptimalake irigasi lan ngenali tanduran sing mbutuhake banyu utawa pupuk luwih akeh.

Tuladhane, PrecisionHawk lan Sentera nyedhiyakake drone pertanian sing bisa nangkep lan ngolah data NDVI sajrone sedina, yaiku perbaikan sing signifikan tinimbang teknik NDVI tradisional sing asring mbutuhake wektu ngenteni suwe. Peneliti wis nemokake iku Gambar NDVI malah bisa dipikolehi nggunakake kamera RGB digital standar karo sawetara modifikasi, lan pendekatan iki bisa digabungake menyang sistem pemantauan kesehatan potong.

Aplikasi seluler wis berkembang ing taun-taun pungkasan, nggunakake data NDVI minangka sarana kanggo ngawasi kesehatan tanduran. Doktar 'Orbit minangka salah sawijining aplikasi sing nyedhiyakake data NDVI marang petani sing ditampilake minangka peta kesehatan kanggo ngenali anomali ing lapangan. Aplikasi kasebut duwe tujuan kanggo ngowahi revolusi praktik tani kanthi menehi cara anyar babagan pramuka lapangan lan digitalisasi pertanian. Alat ngawasi lapangan adoh adhedhasar teknologi NDVI bisa ngirit biaya bahan bakar petani sing signifikan kanthi nyuda kabutuhan kunjungan lapangan sing asring, lan bisa mbantu manajemen irigasi sing efisien.

Apa jinis kamera (drone) kanggo NDVI? RGB & IR-upgrade vs Multispektral

Oke .. dadi iki jenis lapangan panas aku weruh, lan bolongan terwelu dadi luwih jero lan jero.

RGB standar kamera dirancang kanggo njupuk cahya Abang, Ijo, lan Biru, nalika kamera dipunéwahi bisa dijupuk kombinasi saka Cedhak Infrared, Abang, Ijo, lan Biru cahya gumantung model. Kanggo ngasilake kesehatan tanduran RGB peta sing nuduhake "greenness" saka crops, siji bisa nggunakake kamera RGB standar karo algoritma tartamtu ing piranti lunak.

Sawetara perusahaan adol "palsu” Ag utawa NDVI kamera, sing mung kamera biasa kanthi saringan infra merah sing dibusak lan saringan biru sing dipasang. Nanging, kamera iki ora akurat kanggo pangukuran radiometrik kaya NDVI amarga akeh banget tumpang tindih ing antarane saluran warna, lan ora duwe sensor kanggo nemtokake bedane cahya ing antarane kunjungan. Akibaté, kamera iki mung bisa nuduhake beda relatif ing wilayah tartamtu, nanging ora akurat ngukur NDVI.

Kamera NDVI sing nyata lan dikalibrasi bakal nimbang bedane cahya lan menehi hasil sing konsisten ing antarane pirang-pirang kunjungan menyang situs sing padha. Dadi ati-ati nalika tuku a "kamera NDVI" sing diowahi sing njupuk Cahya Infra Merah Cedhak, kanggo nganyarke drone (wis kanggo $400) kanggo njupuk citra near-infrared (NIR) kanggo nindakake analisis kesehatan vegetasi dening pitungan NDVI. Nanging elinga: Iki ora kamera NDVI nyata, lan iki bisa uga mblusukake. A Sentera kamera wis pilihan sing luwih apik amarga iku waé-dibangun lan bisa nyelarasake, nanging isih kurang saka sistem NDVI lengkap. Kamera multispektral, nyatane kamera NDVI yaiku larang, luwih larang tinimbang "kamera RGB / IR sing ditingkatake". Parrot kang Sequoia ing $3500. TetraCam ADC Snap $4500, MicaSense kang RedEdge $6000+.

Citra multispektral penting ing tetanèn amarga bisa nyedhiyakake informasi sing luwih rinci lan akurat babagan tanduran lan lemah tinimbang kamera RGB tradisional.

kok Multispektral Gambar penting ing agtech

Pencitraan multispektral njupuk data gambar ing dawane gelombang tartamtu ing spektrum elektromagnetik, nggunakake saringan utawa instrumen sing sensitif marang dawa gelombang tartamtu. Iku ngluwihi sawetara cahya katon kanggo kalebu infra abang lan ultraviolet cahya, mbisakake ekstraksi informasi tambahan ngluwihi apa mripat manungsa bisa ndeteksi karo reseptor katon kanggo abang, ijo, lan biru. Originally dikembangake kanggo identifikasi target militèr lan pengintaian, pencitraan multispektral wis digunakake ing pencitraan basis spasi kanggo peta rincian wates pesisir, vegetasi, lan landforms bumi. Uga nemokake aplikasi ing analisis dokumen lan lukisan.

Mangkene sawetara alasan kenapa citra multispektral luwih cocog kanggo aplikasi pertanian:

1. Resolusi spektral sing luwih gedhe: Kamera multispektral njupuk gambar ing sawetara pita sempit saka spektrum elektromagnetik, sing ngidini kanggo analisis luwih rinci dawa gelombang cahya tartamtu sing diserap utawa dibayangke dening tetanduran. Iki bisa mbantu ngenali masalah kayata kekurangan nutrisi utawa penyakit sadurunge katon kanthi mripat langsung.
2. Indeks vegetasi sing ditingkatake: Kanthi mbandhingake nilai pantulan dawa gelombang cahya sing beda, kamera multispektral bisa nggawe indeks vegetasi sing luwih canggih tinimbang kamera RGB tradisional. Indeks kasebut bisa digunakake kanggo ngukur kesehatan, wutah, lan tingkat stres tanduran kanthi luwih akurat.
3. Diferensiasi jinis lemah: Citra multispektral uga bisa mbedakake jinis lemah kanthi luwih efektif, sing penting kanggo tetanen presisi. Iki bisa mbantu para petani nggawe keputusan sing luwih ngerti babagan irigasi, pemupukan, lan praktik manajemen potong.
4. Deteksi tekanan banyu: Kamera multispektral uga bisa ndeteksi tekanan banyu ing tanduran kanthi ngukur jumlah radiasi infra merah sing dipancarake. Iki bisa mbantu petani nemtokake kapan lan sepira akeh irigasi.

Multispektral pencitraan biasane ngukur cahya ing nomer cilik pita spektral, saka 3 nganti 15.

Hiperspektral pencitraan minangka wangun khusus saka pencitraan spektral, ngendi atusan pita spektral contiguous kasedhiya kanggo analisis. Kanthi njupuk data gambar ing pirang-pirang pita spektral, pencitraan hiperspektral ngidini identifikasi lan analisis bahan sing luwih akurat tinimbang pencitraan multispektral.

Aku kudu mungkasi nyilem iki tengen kene. Muga-muga sampeyan sinau kaya aku.