O que é o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI)

Ao observarmos uma planta sob a luz solar, podemos notar que ela não reflete toda a luz que obtém da mesma maneira. Na verdade, as plantas absorvem certos comprimentos de onda eletromagnética, enquanto outras são refletidas de volta ao ambiente. Essa interação entre a luz solar e as plantas é fundamental para seu crescimento e saúde, e é a base para uma métrica importante na agricultura de precisão: o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, ou NDVI.

O NDVI é uma medida que utiliza informações de diferentes comprimentos de onda da luz refletida pelas plantas para avaliar sua saúde e vigor. Neste artigo, vamos explorar o que é o NDVI, como ele é calculado e como é utilizado na agricultura de precisão para monitorar e gerenciar culturas de forma mais eficiente e sustentável.

O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, ou NDVI, é uma medida que usamos para entender a saúde das plantas. Ele usa informações de duas faixas de luz que uma câmera multiespectral pode capturar: a luz vermelha e a luz infravermelha na próxima.

A luz vermelha é absorvida pelas plantas para fazer fotossíntese. Plantas saudáveis ​​absorvem bastante luz vermelha.

O infravermelho próximo (NIR) é refletido pelas plantas. Quanto mais plantas estão saudáveis ​​e têm muitas folhas, mais luz infravermelha próxima elas refletem.

O NDVI compara a quantidade de luz refletida nessas duas faixas para cada área da planta. Ele calculou a diferença entre a luz infravermelha próxima e a luz vermelha, dividida pela soma desses dois detalhes. Matematicamente, isso é expresso como:

​

O resultado é um número entre -1 e 1.

• Valores próximos a 1 indicam áreas com muitas folhas verdes elevadas.
• Valores próximos a -1 indicam áreas sem vegetação, como água ou solo exposto.
• Valores próximos a 0 podem indicar áreas de construções ou objetos que não são plantas.

Relação Entre Luz e Saúde das Plantas

Quando uma planta está doente, ela muitas vezes reage diferentemente à luz em comparação com uma planta saudável. Isso pode levar a variações nas cores e texturas das plantas, que podem ser detectadas por meio de imagens capturadas em diferentes bandas espectrais por câmeras multiespectrais.

Existem várias maneiras pelas quais as plantas doentes podem reagir à luz de maneiras diferentes das plantas saudáveis:

Absorção de luz : Algumas doenças podem afetar a capacidade da planta de absorver certas bandas espectrais de luz. Por exemplo, a presença de fungos ou bactérias nas folhas pode alterar a absorção de luz em certas partes do espectro, causando variações nas cores observadas.

Reflexão de luz : A estrutura das folhas e a presença de sintomas de doenças podem variar de maneira como a luz é refletida pelas plantas. Por exemplo, manchas ou áreas de descoloração nas folhas podem refletir a luz de maneira diferente das áreas saudáveis, resultando em variações na cor percebida.

Produção de clorofila : Algumas doenças podem afetar a produção de clorofila nas plantas, o que pode levar a variações no cor das folhas. Por exemplo, doenças fúngicas podem causar o amarelecimento das folhas devido à redução na produção de clorofila.

Estresse da planta : Plantas que sofrem frequentemente experimentam estresse, o que pode afetar sua capacidade de realizar processos metabólicos normais, incluindo a fotossíntese. Isso pode levar a variações na quantidade de luz refletida ou absorvida pela planta.

Conclusão

Ao capturar imagens em várias bandas espectrais e analisar as diferenças nas respostas das plantas à luz, é possível detectar possíveis variações e identificar áreas onde as plantas podem estar sofrendo de doenças ou estresse. Essa abordagem permite uma detecção precoce e precisa de problemas nas plantas, o que pode ajudar os agricultores a tomar medidas corretivas antes que os danos se tornem graves.

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Por Aritan Ventura

Coordenador SKYLAB/UFRPE