Drones Multiespectrales ¿Cómo mido la Luz?

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Aplicaciones para realizar Fotogrametría con nuestros drones

Drones Multiespectrales ¿Cómo mido la Luz?

La luz es lo más rápido del universo. Eso lo sabemos, al menos. La luz, o luz visible, es solo una parte del espectro electromagnético más amplio. Nuestros ojos pueden detectar longitudes de onda de luz entre 400-700nm, pero hay longitudes de onda a cada lado que son mucho más cortas y también mucho más.

Cuando la radiación electromagnética es emitida por el sol, vuela a través del espacio exterior a cerca de 3×108  metros por segundo y choca con la Tierra.

Por suerte para nosotros, nuestra atmósfera incluye moléculas de ozono que absorben la luz ultravioleta, que podría de lo contrario causar daños. Además de la absorción, como en el caso del ozono y luz ultravioleta, la radiación electromagnética también puede ser reflejada o transmitida a través de los objetos que encuentra. Nuestro cielo es azul porque la longitud de onda azul la luz se dispersa o se refleja en las moléculas que conforman nuestra atmósfera.

Espectros de LUZ

La combinación de luz absorbida, transmitida y reflejado por un objeto se refiere a su firma espectral, y es responsable de los colores que vemos. Cada objeto tiene su propia firma espectral, y la mayor parte es invisible para el ojo humano fuera el espectro de luz visible. Cambios en la salud condiciones que los organismos vivos experimentan pueden registrar como cambios en esta firma espectral mientras no tener algún efecto visible.

LA IMAGEN MULTISPECTRAL Y LA GRANJA

Las imágenes multiespectrales se basan en la captura de múltiples longitudes de onda específicas de luz, incluidas las bandas más allá del espectro visible. Cuando se trata de teledetección, podemos utilizar cámaras multiespectrales para detectar las firmas espectrales de los diferentes cultivos y plantas, incluso identificando malezas y otras plantas no deseadas en función de estas diferencias. La firma espectral de cada planta individual puede cambiar dependiendo de muchas cosas, incluidas, entre otras, la etapa actual de su ciclo de crecimiento, el nivel de estrés hídrico que está experimentando o si está sufriendo una deficiencia de nutrientes. Por ejemplo, las hojas verdes nos absorbe la luz en las longitudes de onda rojas y refleja la luz verde y del infrarrojo cercano (NIR). Las plantas saludables pueden parecer más verdes que las plantas no saludables. Si bien el cambio de color puede ser notable, los cambios matizados en los reflejos NIR son invisibles para el ojo humano y pueden ocurrir antes de que los cambios de color visibles en las plantas. Aquí es donde los sensores multiespectrales resultan útiles.

ÍNDICES DE VEGETACIÓN

Tener acceso rápido a los datos de salud de la vegetación es un complemento indispensable para las observaciones en el campo, y los resultados pueden hacer o deshacer una cosecha. Aunque una vista aérea por sí sola podría ayudar a los agricultores a visualizar problemas potenciales en sus parcelas, aprovechar los análisis basados ​​en imágenes multiespectrales puede ser mucho más útil para comprender la variabilidad en el campo a lo largo de las diferentes temporadas de cultivo.

Los índices de vegetación (VI) existen desde hace muchas décadas. Son algoritmos que comparan las proporciones de luz capturadas en diferentes bandas espectrales del espectro electromagnético. Los VI fueron concebidos por primera vez por científicos como una herramienta para medir.

reflectancia de la superficie de la tierra en imágenes de satélite, y los agricultores las han estado utilizando para obtener una

perspectiva aérea de sus campos. Hay muchos VI diferentes que se calculan de diferentes maneras, cada uno de los cuales proporciona información diferente sobre diferentes aspectos de su granja.

Hoy en día, se pueden unir un gran número de imágenes multiespectrales para formar mapas VI en los que a cada píxel del mapa se le asignan valores en función de su firma espectral. Los mapas VI pueden ayudar a revelar información crítica sobre la salud de las plantas, las condiciones del suelo y el riego.

Indices de Vegetación con drones
VARI
Formula  Green – Red / Green + Red – Blue

VARI fue diseñado y probado para funcionar con datos RGB en lugar de datos de infrarrojo cercano (NIR). Es una medida de “qué tan verde” es una imagen. VARI no está diseñado como un sustituto de una cámara NIR, pero es significativo cuando se trabaja con imágenes que no son NDVI. Fue desarrollado en una medición de cultivos de maíz y soja en el medio oeste de los Estados Unidos.

NDVI
Formula NIR – Red / NIR + Red

El NDVI es el índice de vegetación más utilizado y da una idea del contenido de clorofila de las plantas. Representa las variaciones en el brillo del fondo del suelo y las condiciones de humedad, especialmente en áreas de poca cobertura vegetal, y también es sensible a los efectos atmosféricos de los aerosoles.

GNDVI

Formula  NIR – Green / NIR + Green

Este índice utiliza la onda verde para calcular el contenido de clorofila en lugar del rojo en el NDVI, y se ha demostrado en investigaciones que es más estable que el índice NDVI. Tiene casi la misma sensibilidad y minimiza la influencia del reflejo verde en la imagen.

OSAVI

Formula  NIR – Red / NIR + Red + 0.16

Este índice toma en consideración la condición del suelo y es un buen indicador del contenido de clorofila de los cultivos en sus primeras etapas de crecimiento.

NDRE

Formula NIR – RE / NIR + RE

Este índice da una idea del contenido de clorofila en cultivos de temporada media a tardía. Es sensible al contenido de clorofila en las hojas, la variabilidad en el área foliar y los efectos de fondo del suelo.


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