Società Sviluppo & Integrazione – Survey aerofogrammetrica
Aut.ni ENAC 6388 e 6389
REPORT NDVI SURVEY
Azienda Agricola RUGGIERO
Lat 41.098206 Lon 16.579969
09/04/2016
RAZIONALE - Principio fisico
Le piante assorbono la radiazione solare mediante la radiazione fotosinteticamente attiva (in inglese
nota anche come Photosynthetically active radiation - PAR) nella regione spettrale, che poi
utilizzano come fonte di energia nel processo di fotosintesi. Le cellule delle foglie si sono evolute a
disperdere (cioè, riflettere e a trasmettere) la radiazione solare nel vicino infrarosso della regione
spettrale (che trasporta circa la metà dell'energia solare in arrivo totalmente), perché il livello di
energia per fotone in quel dominio (lunghezze d'onda più lunghe di 700 nanometri) non è
sufficiente per essere utile per sintetizzare molecole organiche. Un forte assorbimento a queste
lunghezze d'onda potrebbe solamente provocare il surriscaldamento della pianta ed eventualmente
danneggiarne i tessuti. Quindi, le piante appaiono relativamente scure nel PAR e relativamente
luminose nel vicino infrarosso.[3] Al contrario, nuvole e neve tendono ad essere piuttosto brillanti
nella banda rossa (così come altre lunghezze d'onda visibili) e piuttosto scure nel vicino infrarosso.
Il pigmento delle foglie, la clorofilla, assorbe fortemente la luce visibile (da 0,4 a 0,7 um) per
l'utilizzo nella fotosintesi. La struttura cellulare delle foglie, invece, riflette fortemente la luce nel
vicino infrarosso (da 0,7 a 1,1 um). Più è grande il numero di foglie che una pianta ha, maggiori
lunghezze d'onda sono colpite. Poiché gli strumenti iniziali di osservazione della terra, come ERTS
della NASA e AVHRR del NOAA, acquisiscono dati nel visibile e nel vicino infrarosso, è stato
naturale sfruttare le forti differenze di riflettanza delle piante per determinare la loro distribuzione
spaziale nelle immagini satellitari.
L'NDVI viene così calcolato:
dove VIS e NIR stanno rispettivamente per le misure di riflettanza spettrale acquisite nelle regioni
visibile (rosso) e nel vicino infrarosso.[4] Queste riflettanze spettrali sono esse stesse rapporti della
radiazione riflessa su quella entrante per ogni banda spettrale, e di conseguenza assumono valori
compresi tra 0 e 1. In base alla definizione, lo stesso NDVI varia quindi tra -1 e +1. Va notato che
NDVI è funzionale, ma non linearmente equivalente al semplice rapporto infrarosso/rosso
(NIR/VIS). Il rapporto semplice (a differenza NDVI) è sempre positivo, e può avere vantaggi
pratici, ma ha anche un intervallo matematicamente infinito (da 0 a infinito), che può essere uno
svantaggio pratico rispetto al NDVI. Anche a questo proposito, si noti che il termine VIS al
numeratore di NDVI scala soltanto il risultato, andando a creare i valori negativi. NDVI è
funzionale e linearmente equivalente al rapporto NIR/(NIR+VIS), che varia da 0 a 1 e non è quindi
negativo e risulta quindi limitato.[5] Tuttavia, il concetto più importante per la comprensione della
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formula algebrica del NDVI è che, nonostante il nome, è una trasformazione di un rapporto
spettrale (NIR/VIS), e non ha alcuna relazione funzionale di una differenza spettrale (NIR-VIS).
In generale, se vi è molta più radiazione riflessa nel vicino infrarosso rispetto a quella nelle
lunghezze d'onda visibili, allora la vegetazione in quel pixel è probabile che sia maggiormente
densa e può contenere anche della foresta. Un lavoro successivo ha dimostrato che l'NDVI è
direttamente legato alla capacità di fotosintesi e quindi all'assorbimento di energia delle chiome
degli alberi.
Fonti:
^ (EN) Sellers, P. J. (1985) 'Canopy reflectance, photosynthesis, and transpiration', International Journal of Remote Sensing, 6, 1335-1372.
^ (EN) Myneni, R. B., F. G. Hall, P.J. Sellers, and A.L. Marshak (1995) 'The interpretation of spectral vegetation indexes', IEEE Transactions on
Geoscience and Remote Sensing, 33, 481-486.
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DATI DI VOLO
Parametro
Ground Sampling Distance
Altezza del volo
Proiezione orizzontale al Suolo
Proiezione verticale al Suolo
Overlap
Velocità orizzontale
Time laps
Tempo di volo
Valore
1,3 cm/pixel
50,6 m
39,31 m
52,42 m
80,00%
3,8 m/s
3s
11 '
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AREALE E CONTESTO SURVEY
Italy
Puglia
Provincia di Bari
41°05'53.5"N 16°34'47.9"E
Sono state rispettate le norme di sicurezza del volo e le limitazioni ENAC previste.
La survey si configura come operazione specializzata non critica.
Regolamento ENAC "Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto" Edizione 2, Emendamento 1 del 21 dicembre 2015
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PIANO DI VOLO
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VICINO INFRAROSSO + BLUE
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MAPPA DI VIGORE (NDVI)
La vegetazione sana si presenta
con una tonalità di verde.
ASSENZA DI VEGETAZIONE
GRAVE STRESS
STRESS
Più è scuro il verde più sana è
la vegetazione poiché più ricca
di clorofilla.
Le tonalità dal giallo all'arancio
fino al rosso indicano un
progressivo peggioramento
dello stato di salute della
vegetazione. Le cause possono
essere ascritte a stress idrico,
patogeni che deteriorano il
fogliame, carenza di
micronutrienti nel terreno, etc.
Il colore bianco è indicativo di
assenza di vegetazione e terreno
nudo, rocce e/o sabbia.
Le aree in scala di grigio sono
corpi d'acqua, strade, edifici e
altri elementi del campo di
ripresa non vegetali.
OTTIMO STATO
ZONE D'OMBRA
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Tutte le aree blu sono in genere
aree di vegetazione
ombreggiata per cui è difficile
valutarne lo stato di salute.
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