Παρακολούθηση και αξιολόγηση της ανάπτυξης των αμπελώνων με προσβολή από φυλλοξήρα με τηλεπισκόπηση

Από RemoteSensing Wiki

Έγχρωμες – υπέρυθρες εικόνες της περιοχής μελέτης . ελήφθησαν από αερομεταφερόμενους ψηφιακούς αισθητήρες στις 28 Ιουλίου 1993 (a) και 1 Αυγούστου 1994(b). Η επιφάνεια με έντονη παρουσία φύλλων εμφανίζεται ως κόκκινο χρώμα, ενώ με χαμηλή παρουσία φύλλων τείνει προς μπλε-γκρι . Μέσω ανάλυσης στον υπολογιστή ενισχύθηκε η αντίθεση για τις θέσεις των εννέα τεμαχίων της μελέτη

Σχετικός δείκτης βλάστησης σε εικόνες της περιοχής μελέτης για το 1993 (a) και του 1994 (b). (Εικόνα εντοπισμού βλάστησης της περιοχής μελέτης για το 1993 (α) και το 1994 (β). για την περιοχή των φύλλων, υπολογίστηκε αρχικά για κάθε pixel της εικόνας τιμή ως διαφορά των υπέρυθρων και κόκκινων καναλιών που διαιρέθηκαν με το ποσό των υπέρυθρων και κόκκινων καναλιών. Στις περιοχές του γυμνού χώματος ή της πολύ χαμηλής περιοχής φύλλων αντιστοιχεί το Μαύρο (επίπεδο 0).

Αλλαγές στην βλάστηση μεταξύ των ετών 1993 και 1994. Στην επεξεργασμένη εικόνα φαίνονται οι περιοχές που σχετίζονται με την προσβολή φυλλοξήρας με κόκκινο και κίτρινο.

I. ΣΤΟΧΟΣ ΤΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Η βελτιστοποίηση διαχείρισης αμπελώνων προσβεβλημένων με φυλλοξήρα με την χρήση εργαλείων τηλεπισκόπησης συνδυασμένα με τις καλλιεργητικές πρακτικές

II. Η ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΩΡΙΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Η παρακολούθηση και η εκτίμηση της ανάπτυξης ενός αμπελώνα, ο εντοπισμός αλλαγών και διαφοροποιήσεων στην εικόνα και την φυσιολογία των πρέμνων γινόταν με την εξέταση επιτοπίως και με την χρήση καλλιεργητικών πρακτικών για την αντιμετώπιση των προβλημάτων στην ομοιογένεια του αμπελώνα αποσπασματικά και κυρίως στις περιοχές που φαίνονταν κατά την επιτόπια έρευνα ότι θα έπρεπε να υπάρξει επέμβαση. Δεν υπήρχε η δυνατότητα :

• παρακολούθησης και σύγκρισης των αποτελεσμάτων διαχρονικά
• σχεδιασμού και προγραμματισμού εργασιών για το σύνολο της έκτασης του αμπελώνα
• η δημιουργία χρονοδιαγράμματος επέμβασης από τον καλλιεργητή.

Σημειώνεται ότι η εικόνα του αμπελώνα από ψηλά, με την χρήση της αεροφωτογραφίας, αποκαλύπτει σημεία ανάπτυξης στον αμπελώνα που παρουσιάζουν διαφοροποίηση, από την επίδραση της προσβολής από φυλλοξήρα, στην προκειμένη περίπτωση, που μπορεί να μην τα αντιλαμβάνεται κάποιος από το έδαφος.

III. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΜΕ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Μελέτη με χρήση τηλεπισκόπησης σε αμπελώνες προσβεβλημένους με φυλλοξήρα στην Oakville στην Napa της Καλλιφόρνιας, για τις καλλιεργητικές περιόδους των ετών 1993 και 1994

IV. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ 1η λήψη : Το Compact Airborne Spectrographic Imager , ένας σαρωτής επιχείρησης που αναπτύχθηκε από το ITRES RESEARCH(Alberta , Καναδάς) πέταξε στα 4.000 πόδια πάνω σε ένα ελαφρύ αεροσκάφος για να συλλέξει εικόνες από περίπου 5.000 στρέμματα του αμπελώνα κοντά στο Oakville στις 28 Ιουλίου 1993. Οι εικόνες καταγράφηκαν ως matrix αριθμών σε δισκέτα ηλεκτρονικού υπολογιστή αντί για φιλμ. Κάθε αριθμός αντιπροσωπεύει την φωτεινότητα καθενός κάθε στοιχείου της εικόνας, ή "pixel" (ελάχιστο διαχωρίσιμο χώρο στο έδαφος). Οι ψηφιακές εικόνες επεξεργάστηκαν με χρήση υπολογιστή για την αύξηση της έντασης της πληροφορίας και εξετάστηκαν οπτικά είτε στην οθόνη του υπολογιστή είτε ως εκτυπώσεις σε χαρτί. Στις εικόνες μετρήθηκε το φως που ανακλάται από το αμπέλι στο μπλε , πράσινο, κόκκινο και εγγύς υπέρυθρο του φάσματος Η ανάλυση pixel των εικόνων ήταν 6ft με 6 ft . 2η λήψη : Δύο εβδομάδες αργότερα, πραγματοποιήθηκαν λήψεις έγχρωμων υπέρυθρων εικόνων που καταγράφηκαν σε φίλμ σε κλίμακες 1:32,000 ίντσες και 1:6.000 ίντσες από αεροσκάφη της NASA.

V. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ Οι διάφοροι συνδυασμοί της ανάκλασης στο εγγύς υπέρυθρο και το κόκκινο έχει αποδειχθεί ότι είναι ευαίσθητοι στο ποσό φωτοσυνθετικά ενεργού βλάστησης παρούσας στα πρέμνα των φυτών αμπέλου (Tucker, 1979, τηλεπισκόπηση του περιβάλλοντος 8:127150). Η ανάκλαση από τα πρέμνα στο εγγύς υπέρυθρο τείνει να συσχετιστεί θετικά με την ανάκλαση της επιφάνειας των φύλλων ανά μονάδα επιφάνειας του εδάφους ενώ για το κόκκινο τείνει να συσχετιστεί αρνητικά με την περιοχή των φύλλων. Με αυτή την ανάλυση, παράχθηκε μια κανονικοποιημένη εικόνα διαφοράς βλάστησης (NDVI) και για τα δύο έτη με τον υπολογισμό τιμών για κάθε pixel Οι απόλυτες τιμές του NDVI φαίνεται να επηρεάζονται από παράγοντες που δεν έχουν σχέση με τις αλλαγές των πρέμνων, όπως οι διαχρονικές μεταβολές στην ατμόσφαιρα, η ανταπόκριση των αισθητήρων. Για την μείωση αυτής της επιρροής μια συνηθισμένη επεξεργασία της εικόνας ήταν να γίνει αντιστοίχιση καθενός pixel NDVI σε ένα από τα 12 επίπεδα που κυμαίνονται από χαμηλό σε υψηλό NDVI . Αυτές οι σχετικές τιμές NDVIs ήταν χρωματικά κωδικοποιημένες για να διευκολυνθεί η οπτική διάκριση : με καφέ να αντιστοιχεί στο NDVI Χαμηλότερο επίπεδο ( 1 ) , σκούρο πράσινο αντιστοιχεί στην υψηλότερη στάθμη NDVI (12) και μαύρο ( 0 ) σε αντίστοιχες περιοχές χωρίς εμφανή βλάστηση ( εικόνες α και β) .

VI. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι έγχρωμες υπέρυθρες και οι συσχετισμένες εικόνες NDVI χορηγήθηκαν στον καλλιεργητή και ως εκτυπώσεις και ως ψηφιακά αρχεία ενός συστήματος γεωγραφικών πληροφοριών Οι ερμηνεία των εικόνων επιβεβαιώθηκαν από τα αποτελέσματα επιτόπιων ελέγχων. o Οι εικόνες αποτελούν ουσιαστικά έναν χάρτη των ισχυρών και αδύνατων της καλλιέργειας της περιοχής μελέτης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον σχεδιασμό και την διαχείριση της, για την αύξηση της ομοιογένειάς της.

• Οι επιτόπιοι έλεγχοι έδειξαν ότι η διαφορά στην καταγραφή της εικόνας των πρέμνων οφειλόταν στην ύπαρξη ή μη φυλλοξήρας που συνδέεται με την ικανότητα συγκράτησης νερού του έδαφους.
• Επιπλέον μετρήσεις έδειξαν η φυσιολογία της καλλιέργειας διαφοροποιείται μεταξύ των ισχυρών (μη προβληματικών) και αδύνατων (προβληματικών) περιοχών της
• Η ποιότητα κρασιού βρέθηκε για να είναι εντυπωσιακά διαφορετική μεταξύ των ισχυρών και αδύνατων περιοχών, με τις ισχυρές περιοχές να παράγουν οίνο «υψηλής» ποιότητας και τις αδύνατες περιοχές χαμηλότερης.

Συμπερασματικά, φαίνεται ότι όπου η ομοιομορφία της καλλιέργειας δεν μπορεί να βελτιωθεί, τα στοιχεία της φωτοερμηνείας θα βοηθήσουν στην αποφυγή διαφορετικής ποιοτικής συγκομιδής στο αμπελοτεμάχιο με τον εντοπισμό των προβληματικών – αδύναμων περιοχών.

Παράλληλα τα στοιχεία της φωτοερμηνείας παρείχαν μια άμεση σύγκριση των πρέμνων της παρούσας και προηγούμενης καλλιεργητικής περιόδου. Η χρόνο με τον χρόνο σύγκριση ήταν επίσης χρήσιμη,στην εμφάνιση της επίδρασης των γεωργικών πρακτικών που διενεργήθηκαν, στο μέγεθος και την ομοιομορφία των πρέμνων

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι δίνεται στον καλλιεργητή, η δυνατότητα παρακολούθησης και αξιολόγησης της καλλιεργητικής κατάστασης του αμπελώνα, προκειμένου να βοηθηθεί στην λήψη αποφάσεων διαχείρισης .

Πηγή: California Agriculture 50(4):14-18. DOI: 10.3733/ca.v050n04p14. July-August 1996.

http://ucanr.org/repository/cao/landingpage.cfm?article=ca.v050n04p14&fulltext=yes