Fitimet:
- Aftësia për të shpjeguar se çfarë masin NDVI dhe indekset e tjera të vegjetacionit dhe cili indeks është i përshtatshëm në cilën situatë.
- Aftësia për të interpretuar hartat e indeksit të prodhuara nga imazhet satelitore/drone me ndihmën e AI dhe për t'i dhënë përparësi zonave të stresit
- Aftësia për të eliminuar alarmet e rreme duke verifikuar anomalitë e indeksit me kontrollin në terren, meteorologjinë dhe fenologjinë
Lundrimi në një fushë me sy është i ngadalshëm dhe mashtrues në zona të mëdha: syri lodhet, mësohet me të dhe humbet modele më të mëdha. Megjithatë, kur shikohet nga hapësira ose një dron, shëndeti i bimësisë bëhet një hartë dixhitale dhe zonat e stresuara zbulohen qartë, shumë herët që syri t'i dallojë. Mjeti kryesor për këtë transformim janë indekset e vegjetacionit: formula që shndërrojnë vitalitetin e bimës në një numër nga raporti i brezave të ndryshëm të dritës në imazh. Kjo njësi prezanton indeksin më të zakonshëm, NDVI, dhe vëllezërit e motrat e tij, shpjegon ndryshimin midis satelitit dhe dronit dhe ju tregon se si të interpretoni dhe - më e rëndësishmja - të verifikoni këto harta me inteligjencë artificiale.
Le të kuptojmë së pari fizikën. Një gjethe e shëndetshme, fotosintetike thith dritën e kuqe intensivisht (sepse klorofili e përdor atë) dhe reflekton dritën afër infra të kuqe (NIR; brezi përtej të kuqes, i padukshëm për syrin) fuqishëm. Ndërsa bima bëhet e stresuar dhe humbet klorofilin, ajo thith më pak të kuqe dhe reflekton më pak NIR. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) mat pikërisht këtë ndryshim:
NDVI = (NIR - E kuqe) / (NIR + E kuqe)
Rezultati është midis -1 dhe +1. Toka dhe uji i zhveshur japin vlera afër 0 ose negative; bimë e rrallë 0,2-0,4; mbulesa e dendur dhe e shëndetshme është në intervalin 0,7-0,9. NDVI nuk mat drejtpërdrejt rendimentin, sëmundjen ose lagështinë e tokës - vetëm dendësinë e mbulesës së gjelbër të gjallë. NDVI i ulët është një paralajmërim, jo një diagnozë.
Pse nuk mjafton një indeks?
NDVI është e fortë, por ka dy dobësi. E para është ngopja: kur mbulesa bëhet shumë e dendur (të themi, një misër i zhvilluar mirë) NDVI arrin kulmin në 0,8-0,9 dhe nuk tregon rritje të mëtejshme të biomasës. E dyta është efekti i tokës: në mbulesë të rrallë, ngjyra e tokës së sfondit shtrembëron indeksin. Kjo është arsyeja pse janë zhvilluar indekse të ndryshme për situata të ndryshme. Tabela e mëposhtme përmbledh më të përdorurat; Cilin indeks zgjidhni varet nga pyetja juaj.
indeks
Për çfarë është e mirë
shënim
NDVI
Qëndrueshmëria e përgjithshme e mbulesës
Siguron ngopje në mbulesë të dendur
NDRE (Buza e kuqe)
Azot/klorofil në mbulesë të dendur
I ndjeshëm ndaj NDVI në periudhën e vonë
GNDVI (E gjelbër)
Statusi i klorofilit/azotit
Përdor shirit jeshil
SAVI
Mbulesë e rrallë, tokë e zhveshur
Korrigjon efektin e tokës
NDWI/NDMI
Përmbajtja e ujit të bimëve/tokës
Më afër stresit të ujit
SHTËPI
Mbulesa e dendur, atmosfera e korrigjuar
Redukton ngopjen
Këshillë: "Cili indeks?" Përgjigja e pyetjes është faza e zhvillimit të produktit. SAVI në periudhën e hershme (mbulesë e rrallë); NDRE/GNDVI në monitorim të zgjeruar të mbulesës së dendur dhe të azotit; Në stresin e ujit, NDWI/NDMI është shpesh më informues se NDVI.
Satelit apo dron?
Të dy burimet nuk janë konkurrentë, por plotësojnë njëri-tjetrin. Satelitët (p.sh. Sentinel-2, Landsat) mbulojnë zona të mëdha në intervale të rregullta falas ose me çmim të ulët, por rezolucioni i tyre është i trashë (pikselë 10-30 m) dhe reja mund të errësojë imazhin. Droni ofron rezolucion shumë të lartë (pikselë dhe centimetra) dhe fluturon çdo ditë që dëshironi, por zë një zonë të vogël dhe fluturimi dhe përpunimi kërkon punë. Strategjia praktike është e shtresuar: skanoni të gjithë fermën me një satelit dhe gjeni zona të dyshimta, më pas ekzaminoni ato zona nga afër me një dron dhe në fund shkoni në fushë.
Si e interpreton inteligjenca artificiale hartën e indeksit?
Inteligjenca artificiale është e vlefshme për të interpretuar jo vetë imazhin, por përmbledhjet numerike të krijuara prej tij: mesataret e rajonit, ndryshimi me kalimin e kohës, ndryshimi me rajonet fqinje. Për shembull, nëse i jepni AI një përmbledhje si "Fundi verior i Plot-3 NDVI u ul nga 0.72 në 0.48 në 12 ditët e fundit, skaji jugor është i qëndrueshëm", kjo do t'ju ndihmojë të jepni përparësi shkaqeve të mundshme dhe të bëni një plan kontrolli në terren. Por mbani mend: "pse" sugjeron AI është një listë hipotezash. NDVI i ulët mund të shkaktohet nga stresi i ujit, sëmundjet, mungesa e lëndëve ushqyese, shfaqja e rrallë, dëmtimi i breshërit, hija e reve ose toka e sapo lëruar. Këto i dallojnë vetëm fusha, meteorologjia dhe fenologjia.
Tre Mini Rastet: Nga Numrat
Rasti 1 - Kapja e hershme e stresit. Në një fushë misri, sateliti NDVI ishte 0,15 pikë më i ulët se zona përreth në seksionin jugperëndimor 8-decar të fushës. Inxhinieri shkoi në atë zonë; gjeti një bllokim në linjën e ujitjes dhe defekti u rregullua 6 ditë përpara se të shfaqeshin simptomat e dukshme (venitje). Humbja e vlerësuar e produktivitetit u shmang.
Rasti 2 - Alarmi i rremë. NDVI ra papritmas në një datë të vetme satelitore në një parcelë gruri. AI tha "sëmundje e mundshme". Megjithatë, meteorologjia tregoi re të mëdha atë ditë; Në imazhin tjetër pa re, NDVI u kthye në normalitet. Hija e reve ishte një alarm i rremë; Vendimi nuk është marrë në bazë të një date të vetme, është shqyrtuar seria kohore.
Rasti 3 - Zgjedhja e indeksit. Në një fushë të zhvilluar të panxharit të sheqerit, NDVI ishte i ngopur në 0.85 kudo dhe nuk tregoi dallime azoti. Gjatë kalimit në indeksin NDRE, mungesa e klorofilit është vërejtur në gjysmën lindore të fushës; Analiza e gjetheve konfirmoi mungesën e azotit dhe veshja e sipërme e synuar u aplikua në atë zonë.
Prompt i dobët / Prompt i fortë
Njoftim i dobët:
A ka ndonjë problem me këtë hartë NDVI? Çfarë duhet të bëj?
Njoftim i fuqishëm:
Roli juaj: Agronom i asistuar me sensorë në distancë. Po ju jap një përmbledhje të serive NDVI dhe NDREtime sipas rajonit (data, rajoni, vlera mesatare). Detyrë:- Rendisni rajonet që tregojnë RËNIM të konsiderueshëm me sasinë dhe kohëzgjatjen e uljes.- Jepni 2-4 hipoteza të shkakut të mundshëm për çdo rajon (ujë/sëmundje/ lëndë ushqyese/dhe/re).- Shkruani me një fjali se si do ta verifikoj në terren për secilën hipotezë.- Shënoni ndryshimet e papritura me një datë të vetme. rekomandimi i pesticideve/plehrave; Lista kontrolluese me prioritet ver.Të dhënat:[përmbledhja e serive kohore]
Prompti i fuqishëm e kthen AI nga një makinë diagnostikuese në një asistent të planit të prioritizimit dhe verifikimit; shkruan qartë për kurthin e vetëm të datës dhe kufirin diagnostik.
Katër modele të kopjueshme
1) Konsultimi për përzgjedhjen e indeksit:
Kultura: [kultura], faza e zhvillimit: [faza], pyetja ime: [stresi i ujit / azoti / energjia e përgjithshme]. Shpjegoni shkurtimisht 2 indekset e vegjetacionit më të përshtatshëm për këtë situatë, pse dhe avantazhin e tyre ndaj NDVI. Shkruani edhe formulat.
2) Përmbledhja e anomalive të serive kohore:
Në tabelën e rajonit-datë-NDVI më poshtë: listoni veçmas: (a) rënie prej më shumë se 0,1 dhe që zgjasin për të paktën 2 data radhazi, (b) kërcime me një datë. Mos shtoni komente, thjesht nxirrni tabelën.
3) Plani i kontrollit në terren:
Bëni një plan udhëtimi në terren për zonat e mëposhtme prioritare: shkruani se çfarë matje (lagështia, mostra e gjetheve, kontrolli i rrënjëve) do të marr në secilën zonë dhe pse është e nevojshme. Rekomandoni pikat GPS në qendrën rajonale.
4) Filtri i alarmit të rremë:
Lista kontrolluese për të përjashtuar këtë rënie NDVI përpara se të merrni një vendim: re/hija, këndi i hijes, korrja/lëshimi, data e sensorit, qëndrueshmëria e zonës fqinje. Kontrolloni çdo artikull "a është kontrolluar?" Paraqesin si.
Gabimet e zakonshme
- Marrja e vendimeve bazuar në një datë të vetme. Retë, hijet dhe atmosfera shtrembërojnë imazhin e vetëm; gjithmonë shikoni seritë kohore.
- NDVI i ulët = i gabuar për sëmundje. Indeksi nuk e thotë arsyen; Problemet e ujit, lëndëve ushqyese, tokës dhe daljes japin të njëjtën rënie.
- Injorimi i ngopjes. NDVI majat në mbulesë të dendur; Kalo te NDRE/GNDVI në monitorimin e azotit.
- Duke harruar zgjidhjen. Një piksel satelitor 10 m mund të fshehë një copëz të vogël stresi; Ulni dronin në një vend të dyshimtë.
- Kapërcimi i fushës. Harta është një gisht tregues; Diagnoza bëhet në tokë dhe gjethe.
Shënim: Harta e indeksit i përgjigjet pyetjes "ku duhet të shikoni", jo pyetjes "cili është problemi". Përkthimi i grafikut drejtpërdrejt në një vendim për ilaçet ose plehrat është një rrezik për të ndërhyrë në shkakun e gabuar.
Në përmbledhje
Indekset e vegjetacionit përkthejnë energjinë e bimëve në numra nga raporti i brezave të ndryshëm të dritës; Ndërsa NDVI është më i zakonshmi, ai nuk i përshtatet çdo situate për shkak të ngopjes dhe efekteve të tokës - vëllezërit e motrat e tij si NDRE, SAVI, NDWI janë më të fortë në disa pyetje. Sateliti është skanimi i gjerë, droni është inspektimi i afërt dhe fusha është shtresa përfundimtare e verifikimit. UA është e vlefshme në prioritizimin e përmbledhjeve të indekseve dhe në krijimin e një plani të vërtetimit; Por një indeks i ulët është një hipotezë, jo një diagnozë. Mos bini në grackën e vetme të datës, zgjidhni indeksin sipas pyetjes dhe provoni çdo sinjal në fushë.
Detyra e aplikimit
Përgatitni një tabelë të vogël që përmban të paktën tre NDVI me datë dhe, nëse është e mundur, vlerat NDRE për një parcelë (aktuale ose përfaqësuese); vendosni një rënie të qëllimshme në një rajon dhe një kërcim një herë në një datë. Jepini AI me shabllonet "përmbledhja e anomalive të serive kohore" dhe "filtri i alarmit të rremë" në këtë njësi. Në dalje, vlerësoni nëse AI mund të ndajë rënien aktuale nga kërcimi i resë, nëse përpiqet të bëjë një diagnozë dhe shkruani një metrikë që do të shikoni në fushë për çdo rajon.
listë kontrolli
- [ ] Zgjodha me vetëdije indeksin (NDVI/NDRE/SAVI/NDWI) të përshtatshëm për pyetjen time.
- [ ] Vendimin e bazova në serinë kohore, jo në imazhin e vetëm.
- [ ] Kam filtruar pika të papritura në rast të reve/hijeve/rrëshqitjeve.
- [ ] Arsyet e dhëna nga AI i mora si hipoteza, jo si diagnoza.
- [ ] Kam planifikuar një matje verifikimi në terren për secilën zonë prioritare.