Возникли вопросы?

Проконсультируем Вас!


ФИО:

Email:

Компания, должность:

Контактный телефон:

Ваш вопрос:

Задать вопрос


Ставя эту отметку, я даю ООО «Авиационные роботы» свое согласие на обработку моих персональных данных
в соответствии с Федеральным законом №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006
на условиях и для целей, определенных Политикой в отношении обработки персональных данных.
Также я ознакомлен и принимаю условия пользовательского соглашения.


Заказать работы

на беспилотных комплексах

ФИО:

Email:

Компания, должность:

Контактный телефон:

Заказать
Ставя эту отметку, я даю ООО «Авиационные роботы» свое согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с Федеральным законом №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 на условиях и для целей, определенных Политикой в отношении обработки персональных данных.
Также я ознакомлен и принимаю условия пользовательского соглашения.

+7 (812) 603-46-07
Заказать обратный звонок
ЗАЯВКА




Вегетационные индексы NDVI с использованием мультиспектральной камеры на БПЛА


Набор данных в виде геопривязанных мультиспектральных снимков поверхности полей полученных с пятиканальной камеры на борту беспилотника и специализированное программное обеспечение (например ArcGIS) дает нам возможность проводить количественную оценку состояния растительного покрова сельскохозяйственных культур.



Назад к разделу


 
Рейтинг статьи:

Вегетационные индексы
и их интерпретация

После обработки исходных снимков, снятых БПЛА сельскохозяйственной комплектации, помимо получения основных трех типов данных: ортофотоплан, цифровая модель местности (ЦММ) и карта высот, мы получаем еще и карты вегетационных индексов таких как NDVI, SAVI, WI, NDWI, WDRVI, ARI, TCARI, MSAVI и др. Особое место занимает вопрос получения карты вегетационного индекса NDVI.

Природа происхождения NDVI индекса
и формула расчета

Алгоритм для расчета NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) был разработан еще в 1973 году доктором Джоном Роузом - директором Центра дистанционного зондирования из Техасского университета (the Remote Sensing Center of Texas A&M University) и расшифровывается как, нормализованный относительный индекс вегетации растительности — один из самых распространенных и используемых индексов для решения задач, использующих количественные оценки растительного покрова.

Формула расчета
вегетационного NDVI индекса

Расчет NDVI базируется на двух наиболее стабильных (не зависящих от прочих факторов) участках спектральной кривой отражения сосудистых растений и выражается в формуле:

NDVIij=(IKij-Kij)/(IKij+Kij),

где NDVIij – значение нормализованного вегетационного индекса для каждого пиксела изображения. Согласно данной формуле, плотность растительности (NDVI) в определенной точке изображения равна разнице интенсивностей отраженного света в видимом и инфракрасном диапазоне, деленной на сумму их интенсивностей.





Количество фитосинтетически активной биомассы (вегетационный индекс) выявляется линейными или дробно-линейными комбинациями двух спектральных каналов: 06,- 0,7 мкм (красный диапазон спектра) и 0,8-0,9 мкм (ближний ИК диапазон спектра). Обусловлено это тем, что в красном диапазоне спектра растительность имеет наименьшее отражение, а в ближнем ИК-диапазоне спектра – самое высокое отражение по сравнению с другими природными объектами. То есть, для растительности в хорошем состоянии характерно падение спектральной кривой в красном диапазоне и резкий подъем в ближнем ИК- диапазоне.

Что такое мультиспектральная камера
и представленный на рынке модельный ряд для БПЛА

Данными для последующего вычисления формулы NDVI являются фотоснимки, собранные путем дистанционного зондирования беспилотником с мультиспектральной камерой в качестве полезной нагрузки. На российском потребительском рынке наиболее популярными производителями мультиспектральных камер являются международные компании.

  • Tetracam (Чатсворт, штат Лос-Анжелес, США) - имеет в своем портфеле два модельных ряда, это MINI-MCA - ряд камер с возможностью пользовательского выбора фильтров, а также модельный ряд ADC, дополняющий ассортимент компании ультралегкими мультиспектральными камерами.
  • MicaSense (Сиэтл, штат Вашингтон, США) - их модель RedEdge является одним из универсальных решений для проведения исследований полей и профессионального спектрального анализа растений. Камера имеет оптимальное спектральное и пространственное разрешение и легко интегрируется с различными беспилотными платформами.
  • PARROT (Франция) - флагманом компании является модель Parrot Sequoia™, обладающая невероятными возможностями в маленьком корпусе и приемлемой ценой. Parrot Sequoia™ является самым маленьким и дешёвым решением для мультиспектральной съёмки; возможна интеграция с любыми дронами.

Назначение камер в целом совпадает – мониторинг растительных и лесных покровов, однако камеры отличаются техническими характеристиками, как например устройства компаний MicaSense и Parrot снимают в 5 независимых спектральных каналах и являются одним из самых универсальных решений на рынке авиационных беспилотных комплексов.

Вегетационные NDVI индексы,
и разнообразие их производных

Со времени разработки алгоритма для расчета NDVI у Доктора Джона Роуза (Rouse B.J.) появилось много модификаций предназначенных для уменьшения влияния различных помехообразующих факторов. Таких, к примеру, как:

  • ARVI (Atmospheric — Resistant Vegetation Index) - поглощение аэрозолями атмосферы;
  • SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index) - отражение от почвенного слоя;
  • WI (Water Index) - определение содержания воды в растительности по гиперспектральным снимкам;
  • NDWI (Normalized Difference Water Index) - используется для мониторинга изменений содержания воды в листьях с использованием инфракрасных и коротковолновых инфракрасных;
  • TCARI (Transformed Chlorophyll Absorption Reflectance Index) - трансформированный индекс отражения абсорбции хлорофилла;
  • MSAVI (Modified Soil Adjusted Vegetation Index) - модифицированный корректированный почвенный индекс;
  • и д.р.

Для расчета всех этих индексов используются формулы, учитывающие отношения между отражающей способностью различных природных объектов и растительностью в других диапазонах, помимо красного и инфракрасного, что делает их более сложными в применении. Существуют также индексы, основанные на NDVI, но корректирующие сразу несколько помехообразующих факторов, как, например EVI (Enhanced vegetation index).

Для отображения индекса NDVI используется стандартизованная непрерывная градиентная или дискретная шкала, показывающая значения в диапазоне от -1..1 в % или в диапазоне 0..200 (-100..100), что более удобно, так как каждая единица соответствует 1% изменения показателя. Благодаря особенности отражения в ИК областях спектра, природные объекты, не связанные с растительностью, имеют фиксированное значение NDVI.





Назад к разделу:  Беспилотник в сельском хозяйстве




Услуги БПЛА в сельском хозяйстве:


КЕЙС #1
Подтверждение факта гибели озимой культуры
и расчет площади погибших посевов


Объект

Подразделение агрохолдинга, 22 000 га, Краснодарский край
весна 2016 г.



Задачи

Выявить факт гибели озимого рапса и измерить площадь погибшей культуры.



 
Решение

Мультиспектральная аэрофотосъемка, камеральная обработка данных.



Результат
  • Выявлено 1 200 га гибели озимого рапса (100% от посеянного).

  • Подтверждена сумма ущерба совместно с экономической службой заказчика.

  • Агрономической службе агрохолдинга предоставлены материалы для принятия оперативного решения о посеве новой культуры.

  • Дополнительно, обнаружена гибель 12,2% озимой пшеницы.






Обсудите с нами эту тему



Возникли вопросы? Проконсультируем Вас!



ФИО:

Email:

Компания, должность:

Контактный телефон:

Ваш вопрос:

Задать вопрос


Ставя эту отметку, я даю ООО «Авиационные роботы» свое согласие на обработку моих персональных данных
в соответствии с Федеральным законом №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006
на условиях и для целей, определенных Политикой в отношении обработки персональных данных.
Также я ознакомлен и принимаю условия пользовательского соглашения.

А также по телефону:

+7 (812) 603-46-07

или закажите обратный звонок


Хлебные крошки:
>  Вегетационные индексы NDVI с использованием мультиспектральной камеры на БПЛА