Что такое NDVI и как он связан с урожайностью?

Июль 23, 2016
Что такое NDVI

Каждый агроном знает, как вырастить хороший урожай. Но не каждый год урожай бывает хорошим. Можем ли мы заранее предсказывать урожайность? Учёные аграрии давно знают и применяют «волшебную формулу», когда прогнозный урожай рассчитывается с высокой точностью по растительному индексу NDVI посевов во время вегетации. С помощью интернет-сервиса ExactFarming этой технологией может воспользоваться и простой агроном.

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормализованный относительный индекс растительности, по которому можно судить о развитии биомассы растений во время вегетации. Зелёные листья растений поглощают электромагнитные волны в красном диапазоне и отражают волны в ближнем инфракрасном. Чем больше листовая поверхность растений и чем больше хлорофилла в листьях, тем сильнее растения поглощают попадающий на них красный свет (и меньше его отражают). Индекс NDVI вычисляется по сумме и разности отражений в красном и ближнем инфракрасном диапазонах.

Диапазон абсолютных значений индекса NDVI лежит в интервале от –1 до +1. Для растительности индекс принимает положительные значения (примерно от 0,2 до 0,9), и чем больше зелёная фитомасса растений в момент измерения, тем значение NDVI ближе к единице. Показатель NDVI – относительный, он не показывает абсолютных значений биомассы зеленых листьев (в т/га, например), но по нему можно достоверно оценить, насколько хорошо или плохо развивается посев.

ExactFarming - график вегетации

График NDVI в сервисе ExactFarming

Индекс NDVI изменяется весь сезон и его значения различны во время роста, цветения и созревания растений. В начале вегетационного сезона индекс нарастает, в момент цветения его рост останавливается, затем по мере созревания, NDVI снижается. В зависимости от почвенного плодородия, метеоусловий и технологии возделывания посевов скорость развития биомассы будет разной.

Наиболее точный прогноз урожайности посевов по индексу NDVI можно дать в момент прохождения пика значения NDVI. Например, для посевов озимой пшеницы при возделывании по интенсивной технологии, значение NDVI во время пика достигает 0,80–0,88 (по данным Центра точного земледелия РГАУ – МСХА им. К.А.Тимирязева). Пик NDVI обычно приходится на момент начала фазы колошения. Зная потенциальную урожайность сорта, мы можем прогнозировать, что при таком значении NDVI урожайность будет максимальной для данного сорта. Если в фазу колошения NDVI достигает значения всего 0,60–0,65, то это значит, что урожайность будет ниже максимальной на 25–30 %. Ведь NDVI связан с зеленой биомассой растений, а урожайность – это некая (известная для каждой культуры) процентная часть биомассы.

ExactFarming - карта неоднородностей (beta)

Карта неоднородностей развития биомассы в сервисе ExactFarming

В интернет-сервисе ExactFarming индекс NDVI рассчитывается в режиме реального времени на основе спутниковых снимков (данные обновляются ежедневно при условии безоблачной погоды). Агроному следует только указать границы своих полей на электронной карте, после чего сервис покажет оперативную информацию о значении NDVI на отмеченных полях. Эти значения можно сравнить со среднемноголетними данными по NDVI на данном поле. Сравнивая «сегодняшний» показатель NDVI со среднемноголетними значениями и сопоставляя эти данные с урожайностью культур за прошлые годы (учёты прошлых лет), можно прогнозировать урожайность в текущем году.

Подпишитесь на наш блог
И узнавайте о новостях в мире точного земледелия
x