Índices de Vegetação?
Nos últimos anos, os drones invadiram o mercado, o que popularizou a utilização de índices de vegetação.
Isso fez com que termos até então conhecidos por poucos profissionais se popularizassem, fazendo com que diversas siglas passassem a fazer parte do dia a dia dos profissionais da área.
Como exemplos temos:
- IFV;
- VARI;
- NDVI;
- NDRE.
Com a leitura deste artigo, você entenderá o significado destas siglas, entendendo quando e como que você pode utilizar estes índices de vegetação no seu dia a dia.
A origem dos índices de vegetação
Fonte da imagem: https://blog.agrointeli.com.br/blog/indice-de-vegetacao/
Para entender os diferentes índices de vegetação, você precisa entender o funcionamento do sensoriamento remoto.
No caso, o sensoriamento remoto, pode ser definido como a obtenção de dados de alvos, sem que seja necessário manter-se contato físico com os mesmos.
Para isso, são utilizados sensores orbitais, suborbitais e até mesmo terrestres.
Como exemplos de sensores orbitais, temos os satélites, que possuem sensores que recebem informações de frações especificas do espectro eletromagnético.
Como exemplo de sensores suborbitais, temos os aviões, drones, scanners e radares.
Já, como exemplos de sensores terrestres, temos os radiômetros e espectrorradiômetros.
Fonte: https://www.gob.mx/agricultura/es/articulos/espectro-radiometro-herramienta-para-decisiones-agroalimentarias
Os espectrorradiômetros, normalmente são utilizados para a obtenção de informações a respeito do comportamento espectral dos alvos.
Eu mesmo, em 2012, tive a oportunidade de trabalhar com um espectrorradiômetro (idêntico ao da imagem acima), onde que trabalhei em um projeto cientifico chamado Georremoto, com o Professor Elodio Sebem.
Na presente data, eu e meu amigo Jonatas Aimon, fomos a campo, locamos uma série de bandeiras em pontos amostrais em uma lavoura de trigo e, posteriormente, fizemos uma série de leituras do comportamento espectral do trigo.
O objetivo era fazer 3 leituras em datas especificas e, com base nos lavores obtidos de NDVI, estimar a produção da lavoura.
Porém, devido a fatores diversos, não conseguimos fazer a terceira leitura, conseguindo ir até a lavoura somente quando o trigo já estava em estado de senescência.
Ou seja, não conseguimos obter dados suficientes para a realização do estudo cientifico.
Índices de vegetação e o comportamento espectral dos alvos
Olhe para a imagem abaixo:
Na mesma, você pode ver a parte visível do espectro eletromagnético.
No caso dos índices de vegetação, os mesmos se baseiam na utilização da parte visível e do infra vermelho próximo. Isso porque estas são as frações do espectro eletromagnético com as quais a vegetação apresenta maior interação.
Olhe para a imagem abaixo:
- Reflectância;
- Transmitância e;
- Absortância.
Como as radiações absorvidas, refletidas e transmitidas são complementares, devem sempre totalizar 100%.
Essas interações, principalmente a refletância, ocorrem em diferentes intensidades e comprimentos de ondas nas mais diversas superfícies. Variação esta que faze com que cada alvo apresente uma assinatura espectral característica.
No caso da vegetação, a mesma apresenta grande absortância nas faixas do azul (400-500 nm) e vermelho (600-700 nm).
O que são os índices de vegetação
Os índices de vegetação são modelos matemáticos desenvolvidos a partir da reflectância da vegetação. Ao integrar a reflectância de duas ou mais bandas espectrais, ou comprimentos de ondas, os índices de vegetação conseguem realçar determinadas características.
Como o comportamento espectral das diferentes cultivares agrícolas é conhecido, é possível utilizar-se índices que possibilitam a obtenção de uma série de informações a respeito da vegetação.
O barateamento dos drones. possibilitou que voos sejam realizados com certa regularidade, com isso, utilizando-se os diferentes índices é possível obter informações que podem ser utilizados no processo de tomada de decisão, através da utilização da agricultura de precisão.
O índices de vegetação mais utilizados
Existem vários índices de vegetação, sendo que conforme indiquei no inicio do artigo, os mais utilizados são:
- NDVI;
- EVI;
- SAVI e;
- VARI.
Cada um destes índices, possui suas próprias aplicações e funcionalidades, sendo que os mesmos são mundialmente utilizados para as mais diversas aplicações.
NDVI
O NDVI (Normalized Difference Vegetation Index – Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) é o índice mais conhecido e utilizado.
Esse índice analisa a resposta espectral das plantas nas bandas do vermelho e do infravermelho próximo.
O mesmo é utilizado no monitoramento de lavouras, possibilitando:
- A identificação de déficit hídrico;
- A existência de danos causados por pragas;
- Estimar-se a produtividade da lavoura;
- Etc.
Este índice varia de -1 a 1, onde que valores próximos de 1 indicam uma vegetação ativa e saudável, enquanto que valores próximos a 0, ou negativos, indicam outros objetos ou ainda, que a vegetação está menos ativa ou senescente.
Veja na imagem abaixo, uma comparação entre 2 plantas e seus respectivos valores de NDVI.
Perceba que a planta sadia ficou com um valor mais próximo de 1, enquanto que a planta que está sofrendo devido a uma seca ficou com um valor de NDVI próximo a zero.
EVI
O EVI (índice de vegetação melhorado) é calculado de forma similar ao NDVI, apresentando algumas modificações que garantem a correção de luz refletida.
Onde:
NIR = Reflectância do infravermelho próximo;
RED = Reflectância do vermelho; }
BLUE = Reflectância do azul;
L = ajuste de fundo;
C1 e C2 = Coeficientes de resistência a aerossóis.
É comum que partículas em suspensão na atmosfera e sinais de fundo do dossel (cobertura do solo) levem à formação de reflexos indesejáveis.
Esses reflexos prejudicam a captura e consequentemente a interpretação dos dados.
Os dados produzidos pelo índice de vegetação melhorado não saturam tão facilmente quanto dados de NDVI.
O EVI é destinado especialmente em regiões que concentram grandes quantidades de biomassa vegetal (elevados teores de clorofila) como as florestas tropicais.
SAVI
O SAVI (Índice de Vegetação Ajustado ao Solo) surgiu da necessidade de atenuar os efeitos causados pelo solo na captura dos dados.
Seu cálculo é realizado pela mesma fórmula do NDVI acrescido da constante L, que varia de acordo o maior ou menor grau de cobertura do solo.
Este índice é muito utilizado em áreas que apresentam baixas densidades de vegetação ou de início de plantio.
VARI
O VARI (Índice Resistente à Atmosfera na Região Visível ) é um índice de vegetação que assim como o EVI, foi criado com intuito de realizar-se a correção de efeitos atmosféricos.
O mesmo é utilizado principalmente para detecção de áreas de estresse nas lavouras.
Diferente dos índices de vegetação anteriores, que são baseados em sensores infravermelho próximo (NIR), as imagens VARI são geradas pelos sensores RGB.
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