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Imagens NDVI: Entenda como podem ser importantes para a análise da lavoura.

Atualizado: 21 de jul. de 2023

O que é?

As imagens de satélite expressam a quantidade de energia que é refletida nos objetos na superfície da Terra. Essa energia, que se propaga como uma onda eletromagnética, possui um comportamento que varia em função do tipo de objeto analisado. Para entender esse comportamento, também chamado de comportamento ou assinatura espectral, a radiação eletromagnética é dividida em faixas de frequência ou comprimento de onda, e cada objeto interage de forma diferente com a energia em cada uma dessas faixas.


A luz, ou radiação visível, está compreendida nas faixas de comprimento de onda do vermelho, verde e azul (R – red; G – green, B – blue). Mas além do visível, existem outras faixas que não enxergamos, como o infravermelho (NIR- near infrared). Por exemplo, o comportamento espectral de uma folha está relacionado com sua composição, morfologia e estrutura interna. Na região do visível os pigmentos das folhas, como a clorofila, absorvem a maior parte da radiação. A energia interage com a estrutura foliar e é absorvida pela clorofila durante a fotossíntese, principalmente nas faixas do vermelho e do azul.


Já na região do infravermelho, existe pouca absorção de energia e considerável espalhamento interno da radiação no interior do tecido foliar, fazendo com que ela seja refletida. De maneira geral, quanto mais preenchida por ar e/ou água a estrutura do tecido foliar, maior será a quantidade de energia que é refletida e quanto mais seca a mesma, menor. O índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI – inglês, Normalized Difference Vegetation Index) consiste na diferença normalizada entre os valores das regiões do infravermelho e do vermelho.


Pra que serve?


O NDVI expressa o vigor vegetativo da planta, de forma que quanto maiores os valores, entende-se que a planta está fotossinteticamente ativa e sua morfologia e estrutura interna não estão comprometidas por fatores externos como déficit hídrico, ataque de patógenos que afetam a área foliar seja por desfolha, ou por comprometimento da atividade fotossintética resultando em clorose e necrose da folha.


Os valores de NDVI também aumentam conforme ocorre o desenvolvimento vegetativo da cultura, ou seja, à medida que a planta se desenvolve, ela emite mais folhas, e a atividade fotossintética também aumenta. Por isso é importante observar a imagem do NDVI levando em consideração o momento em que está se observando, por exemplo, nos estágios fenológicos iniciais, a planta ainda não cobriu completamente o solo, e ainda está emitindo folhas novas, e desta forma, os valores de NDVI não serão tão altos, mas o que não quer dizer que exista algum problema fitossanitário.


O NDVI também é influenciado pelo tipo da cultura, pois estas podem apresentar variações na morfologia e na composição. Por exemplo, as gramíneas como o milho e sorgo, apresentam folhas mais eretas, e isso diminui a área foliar observada pelo sensor do satélite, ao contrário da soja, ou algodão, que por possuírem folhas mais planas, dispõem de uma área foliar maior, consequentemente resultando em valores mais altos de NDVI.


Como é gerado?


O NDVI do Farmbox faz uso das imagens do satélite Sentinel 2 (A e B), que é o satélite de observação da Terra do programa espacial europeu, o Copernicus, da ESA (European Space Agency – Agência Espacial Europeia). Esse satélite apresenta imagens com resolução espacial (tamanho do pixel), de 10 metros, e leva em média uma semana para gerar uma nova imagem do mesmo local. Essas imagens são obtidas e processadas na plataforma de computação em nuvem Google Earth Engine para então serem disponibilizadas no Farmbox via API.


Como podemos imaginar, as nuvens podem ser um obstáculo para geração dessas imagens, e, portanto, devem ser mascaradas na imagem. O NDVI do Farmbox faz uso de algoritmos sofisticados para mascarar as nuvens das imagens, assim como a sombra das mesmas.



O que o produtor pode tirar disso?


À medida que se encontram pontos na imagem em que os valores de NDVI estão diferentes do esperado, formando reboleiras, é possível delimitar zonas de manejo, de forma que o produtor possa compreender melhor o que está acontecendo no campo naquela região. Esse recurso também te ajuda a acompanhar o desenvolvimento fenológico das culturas, à medida que podemos observar essa variação ao longo do tempo, permitindo uma avaliação da homogeneidade do talhão. Da mesma forma também te permite analisar o histórico de lavoura, entendendo se essas zonas que apresentam valores de NDVI menores, se repetem de uma safra para outra, e se estão indicando algum problema no solo, ou no manejo da fertilidade.


Texto por: Hugo Bendini


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