Tato mapová aplikace slouží zemědělským podnikům, jednotlivým zemědělcům a odborné veřejnosti lépe porozumět aktuálnímu stavu a vývoji vegetace na poli. Výstupy z aplikace jsou využitelné i ve finančním sektoru, potravinářství a veřejné správě. Vývoj plodin je analyzován s využitím časových řad satelitních snímků z družic Sentinel-1 a Sentinel-2 evropského vesmírného programu Copernicus. Růst a hustota vegetace na poli jsou v průběhu vegetační sezóny nerovnoměrné a promítají se do odběru živin, které jsou dodávány formou hnojiv, a použití prostředků na ochranu rostlin. Cílem mapové aplikace je pomoci zemědělcům s precizními zásahy na poli - v pravý čas, na pravém místě, v pravém množství. Aplikace byla vyvinuta v rámci Covid-19 hackathonu na podzim roku 2020.
Máte-li zájem o spolupráci, kontaktujte nás na info@plan4all.eu.

Mapa vegetačních indexů

Aplikace je dostupná pro následující oblasti

Dolní Újezd Rostěnice

Aktuálně dostupné vrstvy:

Semafor udává průměrnou hodnotu vegetačních indexů RVI4S1 a EVI na pozemcích družstva Rostěnice ke dni 22.4.2020 a 20. 4. 2020 v zemědělském družstvu Dolní Újezd. Pole jsou rozdělena do tří kategorií a plocha vybarvena podle popisu v legendě. Využití: 

  • okamžitý přehled stavu vegetace
  • porovnání polí se stejnou plodinou

Vyhlazení - vrstva radarového vegetačního indexu z družice Sentinel-1, na kterou byly aplikovány vyhlazovací filtry:

  • vyhlazení sedmi pixelovým čtvercovým oknem
  • vyhlazení čtvercovým oknem pěti pixelů
  • zprůměrování pixelu čtvercovým oknem se třemi pixely
  • Gaussovské vyhlazení
  • bez vyhlazení

Využití:

  • opticky hezčí výstupy radarového vegetačního indexu, tvorba aktuálních zón

Průměrný pixel udává průměrnou hodnotu indexu EVI a RVI4S1 za celé sledované období - v našem případě březen až srpen 2020. Využití:

  • vzájemné srovnání pozemků se stejnou plodinou
  • vyhodnocení variability v poli
  • identifikace problémových míst
  • odolný vůči náhlým výkyvům

RVI výstupy radarového vegetačního indexu z družice Sentinel-1 (RVI4S1)

  • RVI4S1 KMeans 10-2020: neřízená klasifikace KMeans vytvořená z vrstev RVI4S1 z vegetační sezóny 2020. Území celého snímků klasifikováno na 10 tříd. Hodnocení: klasifikace bez jakéhokoliv trénování dává opticky smysluplné výsledky - má smysl jít touto cestou dál a zdokonalovat ji
  • RVI4S1 leden 2021: radarový vegetační index z lednových snímků družice Sentinel-1. Datum se vybírá časovým posuvníkem v legendě mapy (leden 2021 úplně vpravo). Hodnocení: některé pravidelné vzorce snímky vykazují, nicméně interpretace není jasná, svůj vliv má struktura půdy a sněhová pokrývka
  • RVI4S1 rozdíl za 6 dní: průměrný denní gradient radarového vegetačního indexu pro Sentinel-1. Rozdíl sousedních vrstev RVI4S1 podělený počtem dní mezi jejich daty. Vypočteno pro období březen až srpen 2018, 2019 a 2020. Využití:
    • charakterizuje změnu vegetace v šestidenních cyklech
    • dokáže identifikovat škody na porostech většího rozsahu
    • rozdílová vrstva pravidelně každých šest dní bez vlivu oblačnosti
  • RVI4S1 index: Radarový vegetační index vytvořený z radarových snímků družice Sentinel-1. Každých 6 dní od března do srpna v letech 2018, 2019 a 2020. Více informací o indexu: Radar Vegetation Index for Sentinel-1 SAR data - RVI4S1 Script. Využití: 
    • aktuální monitorování porostu
    • nová vrstva pravidelně každých šest dní bez vlivu oblačnosti
    • vypovídá o prostorové variabilitě v rámci pozemku
    • při znalosti pozemků pomůže s identifikací problémů

Řízená klasifikace v Rostěnicích

  • RVI 2020 - majority: udává porovnání plodin klasifikovaných a skutečných. Klasifikace probíhala na sedmi na farmě nejzastoupenějších plodinách: ječmen jarní, řepka ozimá, kukuřice na zrno + siláž, pšenice setá ozimá, peluška jarní, mák, ječmen  ozimý dvouřadý
  • RVI 2020: řízená klasifikace radarových snímků z období od března do srpna. Přesnost klasifikace 76 %.
  • RVI 2020 rf: řízená klasifikace radarových snímků z období od března do srpna. Přiřazení pomocí učícího algoritmu random forest. Přesnost klasifikace 80 %.
  • 3468 EVI: Řízená klasifikace ze 4 vrstev EVI z března, dubna, června a srpna. Přesnost klasifikace 84 %.
  • 345678 RVI: řízená klasifikace ze 6 vrstev RVI4S1 z března, dubna, května, června, července a srpna. Přesnost klasifikace 67 %.  Využití:
    • odhady výměr osetých konkrétními plodinami pro velké území
    • dotační politika

EVI

  • EVI index difference: Průměrný denní gradient Enhanced Vegetation Index. Rozdíl sousedních EVI podělený počtem dní mezi nimi. Vypočteno pro pole s pšenicí ozimou. Využití:
    • znázorňuje průměrnou denní změnu indexu mezi dostupnými snímky
    • snadno interpretovatelné výstupy bez šumu a výrazných odchylek
    • dokáží přesně a spolehlivě identifikovat problémová místa - negativní rozdíl v růstové fázi značí problém
  • EVI index: Enhanced Vegetation Index ze všech použitelných scén pro pšenici ozimou ve vegetační sezóně 2018. Více info IDB - Index: Enhanced Vegetation Index. Využití
    • aktuální stav porostu - v případě absence oblačnosti nový snímek dostupný každé dva dny
    • dobře zdokumentovaný a snadno interpretovatelný index
    • přesně vypovídá o prostorové variabilitě na pozemcích

Další indexy

  • NDMI (SWIR) - 1.7.2020. Normalized Difference Moisture Index
    • interpretace indexu:
indexy

    • zdroj: https://www.agricolus.com/en/indici-vegetazione-ndvi-ndmi-istruzioni-luso/ 
    • využití
      • hustota vegetačního pokryvu 
      • sledování vodního stresu rostlin
      • více o indexu: Normalized Difference Moisture Index (NDMI) 
  • NDWI (G) - 1.7.2020. Jde o analogii předchozího indexu
    • výpočet: GREEN-NIRGREEN+NIR
    • více o indexu: NDWI Normalized Difference Water Index 
  • NDMI pole
    • ořez indexu na pozemky farmy Rostěnice a barevné zvýraznění
  • NDWI pole
    • ořez indexu na pozemky farmy Rostěnice a barevné zvýraznění

Ostatní

  • Pozemky Rostěnice: hranice testovacích pozemků na farmě Rostěnice
  • Plodiny Rostěnice 2020: názvy plodiny na pozemcích farmy Rostěnice v roce 2020
  • Pozemky Dolní Újezd 2020
  • Plodiny Dolní Újezd 2020 - hranice pozemků a popisky plodin zasetých v roce 2020
  • Hranice LPIS: hranice půdních bloků podle LPIS. Akualizovány jednou za měsíc.
  • Produkční zóny 2020: vrstva výnosového potenciálu pro zemědělské plochy v ČR. Znázorňuje variabilitu výnosového potenciálu v rámci jednotlivých půdních bloků. Do výpočtu vstupují družicové snímky s rozlišením 10 m za posledních osm let. Využití: