Комбінації Каналів Для Сільського Господарства
Сьогодні супутниковий моніторинг посівів неможливий без застосування набору спектральних діапазонів для сільського господарства. Найчастіше використовується кобмінація діапазонів SWIR1, NIR і Blue. Комбінації каналів “Здоров’я рослинності”(Healthy vegetation) допомагають відрізнити здорову рослинність (яскравий зелений колір) від відкритої (пурпурний), несільськогосподарської рослинності (блідо-зелена) та інших об’єктів на супутникових знімках.
Як короткохвильові, так і ближні інфрачервоні спектральні діапазони надають багато корисної інформації про здоров’я сільськогосподарських культур. Діапазон NIR дає уявлення про фактичний стан рослинності, тоді як діапазони SWIR можна використовувати для визначення вмісту води як у рослинах, і у ґрунті. Виробники продуктів харчування можуть використовувати ці дані, щоб краще захистити свої посіви та забезпечити більш високі врожаї.
Комбінації Каналів “Сільське Господарство” У Дії
Так звані комбінації діапазонів сільськогосподарських частот засновані на природній високій відбивній здатності рослинності в ІЧ-області електромагнітного спектра. Ця характеристика дозволяє стежити за станом посівів та ідентифікувати різні типи культур. А оскільки волога – як у ґрунті, так і в рослинах – відіграє ключову роль у зростанні сільськогосподарських культур, зовсім не погано, що вода майже не відображає світло в тому ж ІЧ-діапазоні, забезпечуючи різкий контраст між водоймищами та іншими поверхнями, що відображаються на супутникові знімки.
SWIR1 + NIR + Blue
У цій комбінації каналів для сільського господарства (Agriculture band), завдяки вищому коефіцієнту відображення у ближньому інфрачервоному спектрі, неприбраний урожай можна відрізнити як від відкритого ґрунту, так і від лісових масивів. У той же час міська інфраструктура має набагато темніший колір, що ще більше виділяє орні землі та луки на зображеннях.
Комбінація Каналів Здоров’я Рослинності (NIR+SWIR1+Blue)
Згруповані іншим чином, спектральні діапазони для сільського господарства забезпечує колірну схему, яка точніше орієнтована виявлення здорової рослинності.
Отримані композити NIR відображають здорову рослинність у вигляді різних відтінків червоного, помаранчевого, жовтого та коричневого кольорів; ґрунту у вигляді відтінків коричневого – від світлого до темного. Елементи, що не належать до рослинності, такі як хмари, сніг та лід, виділяються в окремий колірний клас блакитного синього.
Чому Комбінації Каналів Для Сільського Господарства Такі Важливі?
Діапазони SWIR і NIR чудово підходять для цілей моніторингу посівів. Спектральна крива здорової рослинності має піки в ближньому інфрачервоному спектрі. Завдяки цьому явищу здорові посіви будуть здаватися набагато яскравішими на супутниковому знімку, ніж ті, що зазнали стресу.
Однак, коректна інтерпретація даних супутникового діапазону можлива лише за умов детального аналізу. Наприклад, опади, що випали перед тим, як було отримано зображення, можуть вплинути на точність аналізу даних через певні характеристики діапазону SWR11.
Як Працюють Комбінації Каналів “Здоров’я рослинності” На Практиці
Комбінації діапазонів для сільського господарства настільки ефективні завдяки тому, що рослинність відбиває значно більше світла в ІЧ-області.
Через сильне поглинання видимого світла хлорофілом та середнього інфрачервоного світла водою, найкращою областю електромагнітного спектру для моніторингу здоров’я рослин завжди є діапазон NIR – між 0,7 і 1,3 мкм. Надзвичайно висока відбивна здатність листя рослин у цьому діапазоні дозволяє легко візуалізувати здорову рослинність на супутниковому зображенні.
Супутникові датчики також здатні розрізняти типи культур завдяки ефектам відбиття листя рослин та пологу (з урахуванням площі листя, структури рослин, відбивної спроможності фону, тіней тощо).
Щодо виявлення стресу сільськогосподарських культур із космосу, то тут враховуються інші ефекти. Замість того, щоб зосередитися на відображенні рослинності, датчики інтерпретують зменшення загальної площі листя як потенційну ознаку того, що рослинність відчуває стрес. Однак для коректної інтерпретації ці дані завжди слід зіставляти із наземними даними, такими як стадія розвитку, стан ґрунту тощо.
Цікаво, що зменшення загальної площі листя через стрес або хворобу зазвичай відповідає зменшенню інфрачервоного відбиття. Ці найважливіші дані, отримані з супутника, можуть надати фермерам достатньо інформації, щоб відрізнити здорову рослинність від культур, що зазнали стресу, і вжити всіх необхідних заходів для збереження рясного врожаю.
