IImagens de satélite

Nosso sistema utiliza diferentes imagens de satélite, cada uma correspondendo a uma banda espectral específica.

A partir do momento em que tiver definido o Lote, ao clicar no último, aparecerá um menu com a imagem acima que lhe permitirá aceder às imagens de satélite do seu lote.

Em outubro de 2023 introduzimos uma nova forma de visualizar os índices em nosso sistema.

Os índices que usamos são:

NDVI
NDRE
NDMI
MSAVI
EVI
ARVI
GCI
SIPE
NBR
SAVI

Os usuários das versões anteriores poderão observar que ao longo de 2023 mudamos completamente a forma como os índices são apresentados com uma nova apresentação, mais amigável e com mais informações.

Incorporamos a visualização dos dados dos sensores que você possui no lote ou campo que deseja examinar, colocando o mouse sobre o sensor, serão exibidos os dados lidos dele.

A barra no final da página permite-nos escolher o índice com que queremos trabalhar, bem como as datas das imagens disponíveis no sistema.

Algumas definições:

Ao escolher o dia serão apresentadas as condições de temperatura máxima e mínima do dia, estes dados podem ser provenientes das estações meteorológicas do QTS Agro Meteometer ou, caso não possua uma estação meteorológica, incorporamos dados meteorológicos de uma plataforma. Os dados da plataforma não terão a precisão das nossas plantas, pois são estimados e não medidos no local.

Nova escala de cores por índice, exibição do valor do pixel ao passar pela imagem.

Incorporamos um novo resumo percentual de valores com base na área do lote

No resumo você também poderá acessar uma breve descrição do índice que você está utilizando ou selecionou.

Comparação da evolução do mesmo índice em função do tempo:

Podemos ver a mesma comparação com os resumos de cada imagem e assim ter uma melhor perspectiva.

Visualização de diferentes índices entre si utilizando a mesma imagem ou imagens pertencentes a dias diferentes.

Quais índices o sistema permite funcionar:

NDVI
NDRE
NDMI
MSAVI
EVI
ARVI
GCI
SIPE
NBR
SAVI

Um pouco de teoria sobre o uso de índices.

O que é o NDVI e o que ele nos diz?

O NDVI ou Índice Verde também chamado de Índice de Vegetação por Diferença Normalizada NDVI é um indicador numérico da quantidade e qualidade da vegetação e é calculado a partir da decomposição de imagens de satélite em uma matriz ou tabela com Longitude, Latitude e valor numérico do pixel analisado.

Uma planta saudável, com muita clorofila e boa estrutura celular, absorve ativamente a luz vermelha e reflete a luz infravermelha próxima.

No caso de plantas doentes, é um processo inverso.

O NDVI mostra a relação entre a diferença na intensidade da luz refletida nas faixas vermelha e infravermelha e sua soma.

NDVI = (NIR-Red) / (NIR+Red)

Os valores deste índice de vegetação para plantas variam entre 0 e 1.

O NDVI nos informa se uma área do lote está se desenvolvendo normalmente na fase atual.

No início e no final da época, o NDVI é geralmente inferior a 0,5, enquanto este valor aumenta a meio da campanha.

Os valores ideais de NDVI dependem da cultura e da fase de desenvolvimento.

Evolução do NDVI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o NDVI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos perceber a capacidade da aplicação em exibir os dados de um lote real, as funcionalidades são, exportação de imagens, exportação para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando os dados de geolocalização e o valor NDVI.

Os dados foram coletados de 8/4/23 a 25/7/23.

Como pode ser visto tanto numericamente quanto nas imagens, os valores do índice mudam bastante neste lote específico.

Simbologia Os mapas de índice NDVI variam no espectro de cores branco a azul. Como há maior teor de umidade na vegetação, a amostragem da paleta de cores caminha para azuis intensos, o índice se aproxima de 1.

O que é a NDRE e o que ela nos diz?

O NDRE ou Índice de Borda Vermelha de Diferença Normalizada é útil para analisar o vigor das plantas em imagens de sensores multiespectrais ao longo do ciclo da cultura.

A luz “borda vermelha” pode passar pelas folhas muito mais profundamente do que a luz vermelha (usada no NDVI), produzindo valores com menor tendência à saturação e expressando melhor a variabilidade do que o NDVI em estudos específicos, porque é sensível a uma faixa mais ampla de concentração de clorofila na cultura, concentração de nitrogênio, índice de área foliar e biomassa.

Esse índice detecta alterações no teor de clorofila, que é um dos principais indicadores de nitrogênio no interior das folhas.

NDRE = (NIR – RED EDGE) / (NIR + RED EDGE)

O NDRE pode ser utilizado como ponto único de monitoramento, bem como em combinação com o NDVI durante todo o período de envelhecimento da cobertura vegetal, desde a data do plantio até a colheita. O índice dá uma visão completa do teor de clorofila, que é um dos principais indicadores de nitrogênio e ajuda a gerar mapas de onde a aplicação de fertilizantes é necessária. Ao analisar imagens NDRE, a paleta de cores normalmente vai do vermelho ao verde, onde o vermelho é o solo descoberto, o amarelo claro ao verde claro são plantas não saudáveis ou vegetação que está no início de sua maturação e, por último, o verde é uma cobertura morta saudável.

O que é conteúdo de clorofila?

A clorofila é um pigmento que confere às plantas sua cor verde característica. As plantas dependem dele para sobreviver, pois absorve a luz solar, que depois converte em açúcares e amidos através de um processo chamado fotossíntese. Portanto, a clorofila é um bom indicador da saúde das plantas.

Ao medir a refletância espectral da clorofila nas plantas a partir do espaço, podemos monitorizar regularmente o estado das colheitas. Para isso, utiliza-se o índice de vegetação de clorofila.

Os usos do índice de clorofila na agricultura de precisão são:

Identificação de deficiências nutricionais em plantas

Avaliação da absorção de fertilizantes nitrogenados

Previsão de desempenho

Mapeamento de prescrição VRA e muito mais

Evolução do NDRE em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o NDRE reflete as mudanças em uma cultura.

Os dados foram coletados de 8/4/23 a 25/7/23.

Como pode ser visto tanto numericamente quanto nas imagens, os valores do índice mudam bastante neste lote específico.

Simbologia O índice NDRE apresenta-se com a mesma paleta dos restantes índices de vegetação, começando pelas cores castanhas (índice mais baixo) e passando depois por uma gama variada de verdes e expressando valores elevados do índice em tons azuis até ao verde.

O que é NDMI e o que ele nos diz?

O Índice de Umidade Diferencial Normalizado NDMI – Índice de Umidade por Diferença Normalizada é obtido comparando a faixa do infravermelho próximo com a faixa do infravermelho de ondas curtas, sensível à absorção de umidade foliar.

É um bom indicador de água na planta.

Usamos NDMI para:

Monitoramento regular da umidade da colheita.
Determinação de áreas com estresse hídrico para um lote/estabelecimento.
Logística de colheita antecipada, planejar ordem de colheita.
Determinação dos níveis de combustibilidade em áreas vulneráveis a incêndios.

Calcula-se:

NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)

As bandas NIR e SWIR são selecionadas para a equação da banda NDMI para mitigar os efeitos da iluminação e da atmosfera. O canal espectral infravermelho de ondas curtas (SWIR) é sensível ao conteúdo de água da vegetação e à estrutura mesofílica das folhas. Por outro lado, a banda do infravermelho próximo (NIR) coleta a refletância brilhante da estrutura interna da folha e seu conteúdo de matéria seca. Quando combinados, a precisão dos dados sobre o conteúdo de água da vegetação é muito maior. Além disso, o NDMI é um melhor indicador de desmatamento do que o NDVI graças a uma diminuição menos abrupta dos valores.

Assim como a maioria dos índices, o NDMI só pode ter valores entre -1 e +1, facilitando a interpretação. O estresse hídrico seria indicado por valores negativos próximos a -1, enquanto +1 pode indicar alagamento.

Terreno descoberto-1 a -0.8
Cobertura de dossel quase inexistente -0.8 a -0.6
Cobertura de dossel muito baixa -0.6 a -0.4
Cobertura de copa baixa e seca ou muito baixa e úmida -0.4 a -0.2
Cobertura de copa média-baixa e alto estresse hídrico ou baixa cobertura de copa e baixo estresse hídrico -0.2 a 0
Cobertura de copa média e alto estresse hídrico ou cobertura de copa média-baixa e baixo estresse hídrico 0 a 0.2
Cobertura de copa média-alta e alto estresse hídrico ou cobertura média e baixo estresse hídrico 0.2 a 0.4
Alta cobertura de dossel, sem estresse hídrico 0.4 a 0.6

É importante notar que os valores do NDMI variam ao longo da estação de crescimento porque a reflectância das plantas é ligeiramente diferente em cada fase fenológica.

Evolução do NDMI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o NDMI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos perceber a capacidade da aplicação em exibir os dados de um lote real, as funcionalidades são: exportação de imagens, exportação para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando os dados de geolocalização e o valor NDMI.

Os dados foram coletados de 8/4/23 a 25/7/23.

Simbologia Os mapas de índice NDMI variam no espectro do branco ao azul.

À medida que há maior teor de umidade na vegetação, a paleta caminha para azuis intensos, o índice se aproxima de 1.

O que é MSAVI e o que ele nos diz?

O índice MSAVI é utilizado nas fases iniciais do cultivo, quando a planta está no início de seu desenvolvimento.

É neste momento que o índice NDVI apresenta certas limitações na detecção deste crescimento inicial. Isso ocorre porque a planta tem tamanho muito pequeno, poucos centímetros, ou quando há maior proporção de solo do que vegetação no lote, com grande distância entre as plantas, na zona sul do pivô.

MSAVI = (2 * Band 5 + 1 – sqrt ((2 * Band 5 + 1)2 – 8 * (Band 5 – Band 4))) / 2

O índice de vegetação modificado ajustado ao solo é um índice de vegetação usado para estender os limites de aplicação do NDVI a áreas com alta composição de solo descoberto. MSAVI é usado em áreas onde índices como NDVI ou NDRE fornecem dados inválidos, principalmente devido à pequena quantidade de vegetação ou à falta de clorofila nela. Assim, o índice é utilizado para minimizar a influência do fundo do solo e aumentar a faixa dinâmica sinalizada pela vegetação.

Como mencionamos anteriormente, em campos onde as plantas acabaram de ser plantadas, outros índices não obteriam dados exatos e, consequentemente, enganariam o agricultor; pode não haver possibilidade de tratamento adequado para o campo. O MSAVI, por sua vez, permite o monitoramento das condições das culturas em seus estágios iniciais de desenvolvimento, uma vez que foi projetado especificamente para esse fim. Portanto, o agricultor tem a possibilidade de aplicar fertilizantes apenas onde e quando for necessário. Esta abordagem permite otimizar a gestão inicial do campo do zero, resultando no aumento dos lucros e na redução do impacto ambiental.

Evolução do MSAVI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o MSAVI reflete as mudanças em uma cultura.

Os dados foram coletados de 8/4/23 a 25/7/23.

Simbologia

-1 a 0.2 iindicar terreno descoberto
0.2 a 0.4 é o estágio de germinação das sementes
0.4 a 0.6 é o estágio de desenvolvimento da folha
Quando os valores ultrapassam 0,6 É hora de aplicar o NDVI

O que é o EVI e o que ele nos diz?

O EVI ou Enhanced Vegetation Index expressa os efeitos atmosféricos calculando a diferença de radiância entre as faixas Azul e Vermelha e permite-nos monitorizar o estado da vegetação em caso de elevadas densidades de biomassa.

O processo acaba por ser semelhante ao cálculo do NDVI, exceto que, nesta ocasião, também exigimos a banda correspondente ao Azul do espectro visível.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

EVI = 2.5 * ((NIR – RED) / ((NIR) + (C1 * RED) – (C2 * BLUE) + L))

Isto é útil para analisar áreas da Terra com grandes quantidades de clorofila, um exemplo das quais poderiam ser as florestas tropicais, de preferência com efeitos topográficos mínimos (regiões não montanhosas).

Evolução do EVI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o EVI reflete as mudanças em um cultivo.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Recursos adicionais são:

A sequência de imagens abaixo mostra como o EVI reflete as alterações em um corte.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lotes, bem como dados históricos.

Recursos adicionais

O que é ARVI e o que ele nos diz?

ARVI ou Índice de Vegetação Resistente à Atmosfera é o primeiro índice de vegetação relativamente sujeito a fatores atmosféricos (como aerossóis). A fórmula ARVI inventada por Kaufman e Tanré é basicamente corrigida sobre o NDVI para efeitos de dispersão atmosférica na refletância da banda vermelha usando medições nos comprimentos de onda da banda azul.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

ARVI = (NIR – (2 * RED) + BLUE) / (NIR + (2 * RED) + BLUE)

Seu uso geralmente se concentra em regiões com alto teor de aerossóis atmosféricos, chuva, neblina, poeira, fumaça, poluição do ar).

Evolução do ARVI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o ARVI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Os recursos adicionais são:

Exportação de imagem

Exporte para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando dados de geolocalização e valor ARVI

O que é o GCI e o que ele nos diz?

GCI ou Índice de Clorofila Verde é usado para estimar o conteúdo de clorofila das folhas em várias espécies de plantas. O teor de clorofila reflete o estado fisiológico da vegetação; diminui em plantas estressadas e pode, portanto, ser usado como avaliador do vigor das plantas.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

GCI = NIR / GREEN – 1

Este Índice de Vegetação é útil para monitorizar o impacto da sazonalidade, do stress ambiental ou, também, da aplicação de pesticidas nos seus efeitos na saúde das plantas.

Evolução do GCI em muito

A sequência de imagens abaixo mostra como o GCI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Os recursos adicionais são:

Exportação de imagem

Exporte para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando dados de geolocalização e valor GCI

O que é o SIPI e o que ele nos diz?

O Índice de Pigmentação Insensível à Estrutura é bom para a análise de vegetação com estrutura de copa variável. Estime a proporção de carotenóides em relação à clorofila: os sinais mais valiosos de vegetação estressada.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

Fórmula: SIPI = (NIR – BLUE) / (NIR – RED)

Podemos usá-lo para monitorar a saúde das plantas em regiões com alta variabilidade na estrutura da copa ou no índice de área foliar, para detecção precoce de doenças de plantas ou outras causas de estresse.

Evolução do SIPI em muito

A sequência de imagens abaixo mostra como o SIPI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Os recursos adicionais são:

Exportação de imagem

Exporte dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando dados de geolocalização e valor SIPI

O que é NBR e o que ela nos diz?

O Índice de Calcinação Normalizado é usado para calcular ou identificar quantitativamente as áreas calcinadas. Este índice concentra-se em medições nos comprimentos de onda NIR e SWIR. A vegetação saudável apresenta alta refletância no NIR, enquanto as áreas de vegetação recentemente queimadas são altamente refletidas no SWIR. Este índice tornou-se especialmente instrumental nos últimos anos, à medida que condições climáticas extremas (como a seca do El Niño) provocam um aumento significativo de incêndios florestais que destroem a biomassa florestal.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

NBR = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)

A utilização típica da NBR no domínio da agricultura e silvicultura é a deteção de incêndios ativos, a análise da gravidade da área ardida e a monitorização da sobrevivência da vegetação após o incêndio.

Evolução do NBR em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como a NBR reflete as alterações em uma cultura.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Os recursos adicionais são:

Exportação de imagem

Exporte para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando dados de geolocalização e valor NBR

O que é SAVI e o que ele nos diz?

O Índice de Vegetação Ajustado ao Solo foi projetado para minimizar as influências da luminosidade do solo. Seu criador, Huete, adicionou um fator de ajuste do solo L à equação do NDVI para corrigir os efeitos do ruído do solo (cor do solo, umidade do solo, variabilidade do solo na região, etc.), que tendem a afetar os resultados.

A fórmula de cálculo é a seguinte:

SAVI= ((b5-b4)/(b5+b4+0.5))*(1+0.5)

Este Índice de Vegetação é utilizado para análise de culturas jovens, para regiões áridas com vegetação esparsa (menos de 15% da área total) e superfícies de solo expostas.

Evolução do SAVI em lote

A sequência de imagens abaixo mostra como o SAVI reflete as mudanças em uma cultura.

Podemos ver a capacidade do aplicativo de exibir dados reais em lote, bem como dados históricos.

Os recursos adicionais são:

Exportação de imagem

Exporte para dados numéricos em formato de tabela Excel mostrando dados de geolocalização e valor SAVI