Ver para além do que se encontra no Olho: Desbloqueia o Poder das Imagens NDVI para a Agricultura.
Neste artigo, vamos explorar as bases da NDVI, como interpretar os valores da NDVI, e as muitas formas como as imagens da NDVI podem ser usadas na agricultura para optimizar as práticas de gestão, reduzir os custos dos inputs, aumentar a produtividade e melhorar a saúde das colheitas.
Fazenda mais inteligente com imagens de satélite.
NDVI, ou Índice de Vegetação com Diferença Normalizada, é uma medida da "verdura" ou cobertura vegetal de uma determinada área. É amplamente utilizado na agricultura, silvicultura e estudos ambientais para monitorizar a saúde e o crescimento das plantas.
As imagens NDVI são geradas por satélite ou por tecnologia de detecção remota aérea, que usa o reflexo da luz no infravermelho próximo (NIR) e bandas vermelhas do espectro electromagnético para criar uma imagem de cobertura vegetal com código de cores.
Três passos para compreender e usar as imagens NDVI
- Compreende o cálculo da NDVI: A NDVI é calculada comparando a reflectância da luz quase infravermelha (NIR) com a luz vermelha. Os valores NDVI variam de -1 a 1, com valores mais próximos de 1 indicando vegetação saudável e densa e valores mais próximos de -1 indicando pouca ou nenhuma vegetação.
- Interpreta os valores da NDVI: Interpretar os valores NDVI requer compreender o que a gama de valores NDVI significa para a vegetação. Valores altos de NDVI (entre 0.6 e 1) indicam vegetação saudável, enquanto valores baixos de NDVI (entre -0.1 e 0.1) indicam terra árida, água, ou nuvens. Valores entre 0.1 e 0.6 indicam cobertura vegetal moderada.
- Usa imagens NDVI: As imagens NDVI podem ser usadas para monitorizar a saúde da vegetação e as alterações ao longo do tempo. Também podem ser usadas para mapear a cobertura vegetal e identificar áreas de stress ou danos na vegetação. As imagens NDVI podem ser criadas a partir de imagens de satélite ou de sensores terrestres, e muitos programas de software permitem a visualização e análise de imagens NDVI.
Vamos mergulhar mais fundo nas imagens de satélite da NDVI e nas suas aplicações.
Como é que a NDVI funciona?
A NDVI funciona explorando as diferentes propriedades de reflectância da vegetação e outros tipos de cobertura terrestre na NIR e nas bandas vermelhas do espectro electromagnético. A clorofila, que é o pigmento principal responsável pela fotossíntese nas plantas, absorve a luz nas bandas azul e vermelha e reflecte-se na banda NIR. Por outro lado, as áreas não reveladas ou nuas têm valores de reflectância mais baixos na banda NIR, devido à ausência de clorofila. Ao subtrair os valores de reflectância das bandas NIR e vermelha e dividir o resultado pela sua soma, a NDVI pode destacar a cobertura vegetal de uma área e distingui-la de outros tipos de cobertura terrestre. A fórmula para NDVI é a seguinte:
NDVI = (NIR - Vermelho) / (NIR + Vermelho
Nesta fórmula, NIR e Vermelho são os valores de reflectância das bandas quase infravermelha e vermelha, respectivamente. Interpretar os valores NDVI pode ser um desafio sem uma compreensão básica do que eles representam. Os valores NDVI variam de -1 a 1, com valores mais próximos de 1 indicando vegetação densa e saudável, e valores mais próximos de -1 indicando vegetação esparsa ou insalubre. Aqui estão algumas orientações gerais para a interpretação dos valores NDVI:
- Valores NDVI abaixo de 0: Isto indica água ou outros elementos não detectados.
- NDVI valores entre 0 e 0.3: Isto indica áreas áridas com pouca ou nenhuma cobertura vegetal.
- Valores NDVI entre 0.3 e 0.6: Isto indica áreas com cobertura vegetal esparsa.
- Valores NDVI entre 0.6 e 0.9: Isto indica áreas com cobertura vegetal densa e saudável.
- Valores NDVI acima de 0.9: Isto indica áreas com cobertura vegetal muito densa, tais como florestas tropicais.
Os valores NDVI também podem ser classificados em diferentes categorias, tais como cobertura vegetal baixa, moderada e alta, com base em limiares pré-definidos. É importante notar que estas são directrizes gerais e a interpretação dos valores NDVI pode ser mais complexa com base em factores como o tipo de solo, clima e tipo de cultura. Adicionalmente, os valores NDVI devem ser usados em combinação com outras fontes de dados e práticas de gestão para tomar decisões informadas sobre a saúde e produtividade das culturas.
As imagens NDVI são geradas através do processamento dos valores de reflectância do NIR e bandas vermelhas de imagens de satélite ou aéreas usando software especializado ou algoritmos. Os valores NDVI resultantes são então mapeados para uma escala de cores, normalmente variando do vermelho (valores NDVI baixos) ao verde (valores NDVI altos), para criar uma representação visual da cobertura vegetal de uma área. As imagens NDVI podem ser geradas em diferentes resoluções espaciais e temporais, dependendo do tipo e qualidade dos dados de detecção remota e da finalidade da análise.
Porque é que as imagens da NDVI são valiosas na agricultura?
As imagens da NDVI fornecem valiosos insights sobre a saúde e o vigor da vegetação. Os produtores agrícolas, investigadores e agrónomos podem usar imagens NDVI para monitorizar a saúde das culturas e identificar áreas que possam requerer atenção adicional, tais como irrigação ou fertilizantes. As imagens NDVI também podem ajudar a identificar áreas de stress das colheitas causado por pragas, doenças ou secas. Adicionalmente, as imagens NDVI podem ajudar os agricultores a tomar decisões mais informadas sobre a plantação e a colheita, pois podem ver que áreas dos seus campos estão a ter um melhor desempenho do que outras. Vejamos alguns exemplos práticos de como as imagens NDVI podem ajudar os profissionais do agro:
Passa de uma agricultura reactiva para uma agricultura pró-activa.
As imagens NDVI podem ajudar os agricultores a partir de reactivo a pró-activos A tomada de decisões, fornecendo-lhes conhecimentos valiosos sobre a saúde e o vigor das suas colheitas, permitindo-lhes tomar medidas correctivas antes que os problemas se tornem demasiado graves. Tradicionalmente, os agricultores têm confiado em inspecções visuais ou amostragens manuais para monitorizar a saúde das suas colheitas. Contudo, estes métodos são frequentemente reactivos, uma vez que dependem do agricultor para identificar problemas uma vez que estes já tenham ocorrido. Isto pode levar a uma diminuição dos rendimentos e a uma redução dos lucros.
Em contraste, com as imagens da NDVI os agricultores podem ter uma abordagem mais proactiva à gestão de colheitas. Monitorizando regularmente as suas culturas através de imagens NDVI, podem identificar potenciais problemas antes que estes se tornem graves. Por exemplo, se uma imagem NDVI mostrar que certas áreas de um campo têm valores NDVI mais baixos que outras, o agricultor pode tomar medidas imediatas para resolver o problema, tais como ajustar a irrigação ou aplicar fertilizantes.
Utilizando imagens NDVI para monitorizar a saúde das culturas, os agricultores podem também tomar decisões mais informadas sobre quando plantar e colher as suas colheitas. Eles podem usar imagens NDVI para identificar áreas do campo que estão a ter melhor desempenho do que outras, e ajustar os seus horários de plantio e colheita de acordo com isso.
No geral, as imagens da NDVI permitem aos agricultores uma abordagem proactiva à gestão de colheitas, o que pode levar a maiores rendimentos, custos reduzidos e lucros acrescidos.
Mitiga os danos causados por pragas, doenças ou correntes de ar.
As imagens NDVI podem ajudar a mitigar o stress das colheitas causado por pragas, doenças ou secas, permitindo aos agricultores identificar e resolver problemas precocemente, antes de terem a oportunidade de ter um impacto negativo na produção. No entanto, as imagens NDVI podem fornecer sinais de alerta precoce destes problemas, permitindo que os agricultores tomem medidas antes que se tornem demasiado severas.
Por exemplo, se uma imagem NDVI mostra que certas áreas de um campo têm valores NDVI mais baixos do que outras, isto pode ser um sinal precoce de infestações por pragas ou doenças. Identificando estas áreas cedo, os agricultores podem tomar medidas para resolver o problema, como a aplicação de pesticidas ou fungicidas. Da mesma forma, se uma imagem de NDVI mostrar que certas áreas de um campo têm valores de NDVI mais baixos do que outras, isto pode ser um sinal precoce de stress de seca. Identificando estas áreas cedo, os agricultores podem tomar medidas para resolver o problema, tais como ajustar a irrigação ou aplicar técnicas de conservação de água.
Em geral, as imagens da NDVI podem ajudar os agricultores a mitigar o stress das culturas causado por pragas, doenças ou secas, permitindo-lhes identificar problemas precocemente, antes de terem a oportunidade de ter um impacto significativo no rendimento. Isto pode levar a maiores rendimentos, redução de custos e aumento de lucros.
Poupa tempo, dinheiro e recursos.
As imagens NDVI podem ajudar os cultivadores, investigadores agrícolas e agrónomos a poupar tempo, dinheiro e outros recursos de várias formas:
- Entradas direccionadas: Usando imagens NDVI para identificar áreas de um campo que requerem atenção adicional, tais como fertilizantes ou pesticidas, os agricultores podem aplicar estes insumos com maior precisão e evitar o seu desperdício em áreas que não os requerem. Isto pode ajudar a poupar dinheiro em inputs e a reduzir o impacto ambiental.
- Detecção precoce de problemas: As imagens NDVI podem ajudar a identificar problemas precocemente, antes de terem a oportunidade de ter um impacto significativo no rendimento. Isto permite aos agricultores tomar medidas correctivas rapidamente, o que pode poupar tempo e reduzir os custos associados à perda de rendimento.
- Redução do tempo de reconhecimento: Os métodos tradicionais de olheiro requerem que os agricultores caminhem pelos seus campos e inspeccionem visualmente as colheitas em busca de problemas. As imagens NDVI podem ajudar a reduzir o tempo de batedor, identificando áreas problemáticas de forma rápida e eficiente.
- Melhoria na tomada de decisões: As imagens da NDVI fornecem uma visão valiosa sobre a saúde das colheitas e podem ajudar os agricultores a tomar decisões mais informadas sobre a plantação, a irrigação e o momento da colheita. Isto pode levar a melhores rendimentos, redução de custos e aumento dos lucros.
- Melhor gestão de recursos: Utilizando imagens NDVI para identificar áreas de um campo que requerem mais ou menos água ou nutrientes, os agricultores podem gerir melhor os seus recursos e evitar a aplicação de inputs em excesso ou em falta. Isto pode levar a uma utilização mais eficiente dos recursos e a custos reduzidos.
No geral, as imagens da NDVI podem ajudar os agricultores, investigadores agrícolas e agrónomos a poupar tempo, dinheiro e outros recursos, fornecendo valiosos insights sobre a saúde das colheitas e permitindo práticas de gestão mais precisas e eficientes.
Como é que as imagens da NDVI se adaptam à agricultura de precisão?
As imagens da NDVI desempenham um papel crítico na agricultura de precisão, permitindo aos agricultores monitorizar a saúde e o crescimento das colheitas em tempo real e tomar decisões mais informadas sobre a utilização dos recursos.
A agricultura de precisão envolve o uso de tecnologia, como sensores, GPS, e ferramentas de mapeamento, para optimizar o rendimento das colheitas ao mesmo tempo que minimiza o uso de inputs. As imagens NDVI são uma ferramenta importante na agricultura de precisão porque fornecem conhecimentos valiosos sobre a saúde e crescimento das colheitas, permitindo aos agricultores ajustar as suas práticas de gestão em conformidade. Por exemplo, as imagens NDVI podem ser usadas para identificar áreas de um campo que requerem atenção adicional, tais como irrigação, fertilização, ou controlo de pragas. Ao aplicar estes inputs com maior precisão, os agricultores podem evitar o desperdício de recursos e optimizar o rendimento das colheitas.
As imagens NDVI também podem ser usadas para monitorizar os efeitos das práticas de gestão, tais como diferentes regimes de irrigação ou fertilização, na saúde e crescimento das culturas. Isto pode ajudar os agricultores a identificar as práticas de gestão mais eficazes para as suas culturas e a optimizar a utilização dos seus recursos.
Além disso, as imagens NDVI podem ser usadas para criar mapas de prescrição, que são mapas personalizados que indicam quais as áreas de um campo que requerem diferentes níveis de inputs, tais como água ou fertilizante. Estes mapas de prescrição podem ser usados para guiar equipamento de aplicação de precisão, como irrigação de taxa variável ou aplicadores de fertilizantes, para aplicar os inputs de forma mais precisa e eficiente.
Em resumo, as imagens da NDVI desempenham um papel crítico na agricultura de precisão, permitindo aos agricultores tomar decisões mais informadas sobre o uso de recursos, optimizar o rendimento das colheitas, e reduzir o impacto ambiental.
Como é que a imagem da NDVI promove a agricultura sustentável?
Agricultura sustentável é de importância vital para a saúde e bem-estar a longo prazo, tanto do ambiente como da sociedade. Ao adoptarem práticas agrícolas sustentáveis, os agricultores e outros profissionais agrícolas podem assegurar a viabilidade das suas operações, proteger os recursos naturais e contribuir para um sistema alimentar mais resiliente e sustentável para as gerações futuras. As imagens da NDVI podem ajudar na sustentabilidade da agricultura, promovendo uma utilização mais eficiente dos recursos e reduzindo o impacto ambiental.
Uma forma de a imagem da NDVI promover práticas agrícolas mais sustentáveis é permitindo aos agricultores identificar áreas de um campo que requerem atenção adicional, tais como irrigação, fertilização, ou controlo de pragas. Ao aplicar estes inputs com maior precisão, os agricultores podem evitar o desperdício de recursos e reduzir o seu impacto ambiental. As imagens da NDVI também podem ajudar os agricultores a optimizar o rendimento das colheitas, reduzindo ao mesmo tempo o uso de recursos. Por exemplo, ao usar as imagens NDVI para identificar áreas de um campo que têm um melhor desempenho do que outras, os agricultores podem ajustar as suas práticas de gestão para optimizar o rendimento nessas áreas enquanto reduzem o uso de inputs em áreas que não estão a ter o mesmo desempenho. Isto pode levar a uma utilização mais eficiente dos recursos e a uma redução do impacto ambiental.
As imagens da NDVI podem ajudar a promover a sustentabilidade na agricultura, permitindo aos agricultores tomar decisões mais informadas sobre o uso dos recursos, optimizando o rendimento das colheitas enquanto reduzem o impacto ambiental, e identificando áreas do campo que requerem atenção adicional para prevenir a perda de nutrientes e a erosão do solo.
Para além do NDMI, que outras imagens de satélite estão disponíveis?
Existem vários tipos de imagens de satélite disponíveis para ajudar os agricultores a monitorizar a saúde das colheitas e a tomar decisões mais informadas sobre as práticas de gestão. Vejamos duas das mais populares:
- Diferença Normalizada Borda Vermelha (NDRE): NDRE é um índice usado para medir o conteúdo de clorofila nas plantas, que está relacionado com a saúde e o crescimento das plantas. NDRE é particularmente útil para monitorizar culturas que são sensíveis ao stress do azoto e da água. É calculado usando a banda vermelha e a banda quase infravermelha das imagens de satélite.
- Índice de Humidade de Diferença Normalizada (NDMI): NDMI é um índice usado para medir o conteúdo de água na vegetação e no solo. É particularmente útil para monitorizar o stress hídrico nas culturas e pode ajudar os agricultores a tomar decisões mais informadas sobre irrigação e gestão da água. O NDMI é calculado usando a banda infravermelha quase infravermelha e a banda infravermelha de ondas curtas das imagens de satélite.
Aqui está o que precisas de saber sobre a funcionalidade de satélite do Farm21
Farm21 oferece serviços de monitorização de colheitas por satélite para agricultores, agro-negócios, e investigadores que incluem o seguinte
- Imagens de satélite de alta resolução: Farm21 usa imagens de satélite de alta resolução para monitorizar a saúde e o crescimento das colheitas ao longo da época de crescimento. Estas imagens podem ser usadas para identificar áreas do campo que requerem atenção adicional, tais como irrigação, fertilização, ou controlo de pragas.
- Análise NDVI: Farm21 utiliza a análise NDVI para medir a saúde e o vigor das colheitas. Esta análise permite aos agricultores identificar áreas do campo que têm um melhor desempenho do que outras, e ajustar as suas práticas de gestão em conformidade.
- Monitorização em tempo real: A oferta de satélite do Farm21 fornece monitorização em tempo real das colheitas, permitindo aos agricultores identificar e resolver rapidamente os problemas à medida que estes surgem.
- Relatórios personalizados: O Farm21 fornece relatórios personalizados a agricultores, empresas agrícolas e agências governamentais, fornecendo valiosos conhecimentos sobre saúde e crescimento das colheitas. Estes relatórios podem ser usados para tomar decisões mais informadas sobre plantação, irrigação, fertilização, e controlo de pragas.
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Em conclusão, as imagens NDVI são uma ferramenta poderosa para agricultores, investigadores e agrónomos na monitorização da saúde das culturas e na melhoria das práticas agrícolas.
Ao compreenderem o básico das imagens da NDVI e as suas aplicações, cultivadores e investigadores podem aproveitar o seu potencial para conduzir uma agricultura sustentável e produtiva durante os próximos anos.
