Historie NDVI a nástup biofyzikálních parametrů

25. April 2019

Počátky jednoho ze základních indexů, který se využívá v precizním zemědělství sahá až do roku 1972, kdy NASA vypustila družici Landsat 1, a vědci zkoumali závislost vývoje vegetace od jara do podzimu a její korelaci v různých spektrálních pásmech.

Od roku 1990 s rozvojem navigačního systému GPS dochází také k prvnímu využívání družicových dat, ale vzhledem k četnosti dostupných snímků a cenové politice provozovatelů družicových systémů, kdy bylo nutné objednat vždy celou scénu, boom v této oblasti ještě nenastává.

2015 – družicová data v zemědělství

K opravdu  masovému využití družicových dat pro precizní zemědělství tak dochází až od roku 2015 s vypuštěním družic Sentinel 2 v rámci evropského programu Copernicus. Tyto družice byly speciálně navrženy tak, aby spektrální pásma dobře zachycovala vývoj vegetace. Družice Sentinel 2 má celkem dvanáct spektrálních pásem. Přesto drtivá většina služeb, které využívají družicové scény v precizním zemědělství, využívá právě indexu NDVI, který pracuje pouze s pásmem červené barvy a NIR, tedy tzv. blízko infračervené. Družice Sentinel 2 ale nabízí celou řadu dalších pásem, která v posledních 3 letech vedla ke vzniku celé řady dalších indexů, které lépe popisují stav vegetace.

Ještě dále v této oblasti šla naše služba Družicová data, která se vydala cestou biofyzikálních parametrů, které popisují skutečné stavy pěstované plodiny na pozemku. V rámci analýzy družicových snímků se hodnoty biofyziky počítají pro obsah chlorofylu, množství vody v listoví vegetace a hustotu porostu. Aby bylo možné družicová data reprezentovat v podobě biofyziky, bylo nutné na pozemcích pro jednotlivé pěstované plodiny provést tzv. kalibraci. V rámci kalibrace se pro jednotlivé pěstované plodiny provedl sběr vzorků, následná laboratorní analýza a fotografická dokumentace. Hodnoty se pak vložily do datového modelu a s pomocí umělé inteligence se družicové snímky kalibrovaly.

Jak ukazují první výsledky, index NDVI nedokáže dostatečně přesně zachytit některé rozdíly na pozemku a jak je patrné z obrázku, biofyzika pak daleko lépe popisuje stav porostu pro jednotlivé parametry. Dá se očekávat také daleko lepší využití družicových dat vzhledem k pěstebním doporučením na pozemku.