Ahoj! Jsem Anna, podporuji OneSoil. Pravděpodobně jsme se setkali, pokud jste nám někdy napsali v aplikaci nebo na sociálních médiích. Poměrně často dostávám otázky o NDVI, indexu vegetace a o tom, jak přesná je. Dnes bych vám tedy rád řekl, jak zpracováváme terabajty satelitních snímků a proměňujeme je v praktické mapy NDVI, které jsou vám k dispozici na dosah ruky. Také zodpovím dvě nejoblíbenější otázky, které dostanu: „Proč nebyl NDVI pro mé pole aktualizován?“ a „Proč vypadají mapy v aplikaci OneSoil zastaralé“?
Ale nejdřív, co je NDVI? NDVI neboli normalizovaný index diferenční vegetace je indikátorem zdraví rostlin. Vypočítá se porovnáním hodnot absorpce a odrazu červeného a infračerveného světla. Zdravá rostlina aktivně absorbuje červené světlo a odráží téměř infračervené světlo, zatímco přesný opak se stává u nemocné nebo umírající rostliny.
Index vegetace je užitečný, pokud chcete vzdáleně sledovat, co se aktuálně děje s vašimi plodinami. Ale tato praktická mapa NDVI, kterou vidíte v mobilních a webových aplikacích OneSoil, pochází skutečně z poměrně složité satelitní cesty. Sluneční světlo zasáhne rostliny, některé vlnové délky se absorbují, jiné se projeví - a satelit všechna tato data zachytí svými senzory. Takto to funguje.
Index vegetace je užitečný, pokud chcete vzdáleně sledovat, co se aktuálně děje s vašimi plodinami. Ale tato praktická mapa NDVI, kterou vidíte v mobilních a webových aplikacích OneSoil, pochází skutečně z poměrně složité satelitní cesty. Sluneční světlo zasáhne rostliny, některé vlnové délky se absorbují, jiné se projeví - a satelit všechna tato data zachytí svými senzory. Takto to funguje.
Krok 1:
Snímání zeměkoule pomocí satelitů
Všechno to začíná satelity ve vesmíru. Platforma OneSoil používá pouze obrázky z mise Copernicus Sentinel-2. Copernicus je satelitní program pro pozorování a monitorování Země, který zahájila Evropská komise.Díky 10metrovému rozlišení a vysoké frekvenci aktualizací obrazu Sentinel-2 (každé 3 až 5 dní) je Sentinel-2 jedním z nejlepších satelitů, které lze použít pro zemědělské monitorování.
Satelitům trvá 10 dní, než zakroužkují Zemi 143krát, zatímco fotografují její povrch. Tyto fotografie jsou průběžně odesílány do pozemních zpracovatelských a archivačních center, kde jsou obrázky zpracovány a rozřezány na menší čtverečky před odesláním do cloudového úložiště Copernicus. Jsou k dispozici online 2 až 12 hodin po detekci.
Satelitům trvá 10 dní, než zakroužkují Zemi 143krát, zatímco fotografují její povrch. Tyto fotografie jsou průběžně odesílány do pozemních zpracovatelských a archivačních center, kde jsou obrázky zpracovány a rozřezány na menší čtverečky před odesláním do cloudového úložiště Copernicus. Jsou k dispozici online 2 až 12 hodin po detekci.
1 - oběžná dráha satelitů Sentinel; 2 - mřížka obkladů Sentinel-2
To je místo, kde jsme přišli.
Krok 2:
Zpracování a čištění satelitních snímků
Naším hlavním cílem je co nejrychlejší ukázat co nejpřesnější NDVI. Denně dostáváme asi 300 gigabajtů nezpracovaných dat. To je 200 až 300 satelitních snímků, přičemž každý snímek představuje oblast o rozloze 100 čtverečních kilometrů. Abychom s tak velkými daty mohli pracovat, automaticky komprimujeme, co přijímáme, a zpracováváme je.
Zpracování obrazu je rozhodujícím krokem, protože satelitní snímky jsou často pokryty nežádoucími artefakty, jako jsou mraky a sníh. Protože pouze čisté obrázky ukazují stav vegetace, vyvinuli jsme vlastní algoritmy pro detekci a odfiltrování mraků, jejich stínů a sněhu. Výložník! Existuje odpověď na otázku „Proč nebyl NDVI pro mé pole aktualizován?“. Pokud je počasí špatné a obloha má milión mraků, jsou obrázky příliš „špinavé“ a není
Zpracování obrazu je rozhodujícím krokem, protože satelitní snímky jsou často pokryty nežádoucími artefakty, jako jsou mraky a sníh. Protože pouze čisté obrázky ukazují stav vegetace, vyvinuli jsme vlastní algoritmy pro detekci a odfiltrování mraků, jejich stínů a sněhu. Výložník! Existuje odpověď na otázku „Proč nebyl NDVI pro mé pole aktualizován?“. Pokud je počasí špatné a obloha má milión mraků, jsou obrázky příliš „špinavé“ a není
NIR - odraz v blízkém infračerveném spektru
RED - odraz v červeném rozsahu spektra
RED - odraz v červeném rozsahu spektra
Potom dekódujeme vypočtené hodnoty a připojíme je k nastaveným barvám pro předdefinované rozsahy NDVI.
Krok 3:
Zobrazení vegetace v aplikacích OneSoil
Po těchto krocích zobrazíme v našich aplikacích mapu NDVI. To je zábavná část! Znalost NDVI usnadňuje vyhledávání v terénu. Můžete přeskočit části pole, které se vyvíjejí dobře, a jít přímo do problémových oblastí. Index vegetace nám nemůže říct, co přesně ovlivňuje vaše plodiny, ale dává nám náznak o aktuálním stavu pole. Existuje několik scénářů, ve kterých lze NDVI použít pro analýzu pole: na začátku, uprostřed a na konci vegetačního období. Další informace naleznete v tomto článku .
Nyní, když chápete, jak získáváme obrázky NDVI, se chci dotknout další důležité otázky, kterou dostáváme: „Proč vypadají mapy v aplikaci OneSoil zastaralé?“ U tohoto tématu si to představme jako dvouvrstvý dort. Po otevření webové aplikace OneSoil se nejprve zobrazí rozložení Map Google. V naší mobilní aplikaci jde o rozvržení MapBoxu. To je spodní vrstva. Kromě toho zobrazujeme mapu NDVI. Proč je toto důležité? Pracujeme pouze na přesnosti obrazu NDVI. Pokud mají Mapy Google nebo Mapbox zastaralou mapu území (např. Stará budova, špatné silnice atd.), Nemůžeme to změnit. Dobrou zprávou je, že to neovlivní přesnost NDVI ani jiné výpočty v aplikaci.
Nyní, když chápete, jak získáváme obrázky NDVI, se chci dotknout další důležité otázky, kterou dostáváme: „Proč vypadají mapy v aplikaci OneSoil zastaralé?“ U tohoto tématu si to představme jako dvouvrstvý dort. Po otevření webové aplikace OneSoil se nejprve zobrazí rozložení Map Google. V naší mobilní aplikaci jde o rozvržení MapBoxu. To je spodní vrstva. Kromě toho zobrazujeme mapu NDVI. Proč je toto důležité? Pracujeme pouze na přesnosti obrazu NDVI. Pokud mají Mapy Google nebo Mapbox zastaralou mapu území (např. Stará budova, špatné silnice atd.), Nemůžeme to změnit. Dobrou zprávou je, že to neovlivní přesnost NDVI ani jiné výpočty v aplikaci.
Shrnutí
Pojďme shrnout. Zde jsou dvě hlavní cesty, na které byste si měli pamatovat.
Zaprvé, NDVI je matematický výpočet, nikoli skutečný satelitní snímek. Je počítáno z pravidelně aktualizovaných satelitních snímků a je zobrazeno v OneSoil mobilních aplikací a OneSoil webové aplikace jako samostatné vrstvy.
Za druhé, NDVI není aktualizován každou sekundu, hodinu nebo dokonce den. Obvykle se satelitní snímky ze stejného místa pořizují mezi 3 a 5 dny. Pokud bylo v těchto dnech počasí příliš zataženo, aktualizace NDVI mohou trvat déle.
Zaprvé, NDVI je matematický výpočet, nikoli skutečný satelitní snímek. Je počítáno z pravidelně aktualizovaných satelitních snímků a je zobrazeno v OneSoil mobilních aplikací a OneSoil webové aplikace jako samostatné vrstvy.
Za druhé, NDVI není aktualizován každou sekundu, hodinu nebo dokonce den. Obvykle se satelitní snímky ze stejného místa pořizují mezi 3 a 5 dny. Pokud bylo v těchto dnech počasí příliš zataženo, aktualizace NDVI mohou trvat déle.