O índice de vegetação é uma tecnologia representada por modelos matemáticos (através do sensoriamento remoto) que tem como objetivo exprimir e retratar a cobertura vegetal de determinada região.
Para o seu cálculo, utiliza-se a reflectância das assinaturas espectrais, que vamos compreender mais adiante.
Trata-se de uma das tecnologias, (juntamente com o GPS e os drones) que auxiliam os trabalhos de quem precisa acompanhar atividades agrícolas, evolução da cobertura vegetal de algum local, entre outras finalidades.
O índice de vegetação é essencial para a agricultura de precisão, porque, além de ajudar no planejamento agrícola, figura como uma revolução na forma de analisar o campo, auxiliando o produtor rural em todas as suas atividades e decisões.
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Mas afinal, qual é a real finalidade do índice de vegetação?
Na verdade, ele pode ser usado para diversas finalidades. De forma geral, servem para a interpretação de uma série de fatores relacionados à vegetação. Isso inclui, por exemplo, o tipo de vegetação (que se relaciona com o solo), a biomassa presente, certos nutrientes, etc.
Quer entender melhor como funciona essa tecnologia e que benefícios ela traz para todo produtor rural?
Então fique com a gente e saiba tudo sobre o assunto!
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Sensoriamento remoto: a chave para os índices de vegetação
Antes de adentrarmos nos índices propriamente ditos, vamos recapitular ou mesmo entender melhor o sensoriamento remoto.
O sensoriamento remoto é uma ferramenta que envolve coleta de dados ou imagens por satélite e sensores, que são usadas para posteriores processamento e análise. Um dos resultados desse processo é justamente o índice de vegetação.
Toda essa coleta é possível por meio da radiação eletromagnética. Todo objeto na superfície terrestre tem a capacidade de refletir ou emitir essa radiação, e o sensoriamento remoto explora justamente essa capacidade.
Assim, com uso de equipamentos devidamente calibrados e capazes de medir essa energia, são gerados mapas de determinadas regiões, de acordo com suas propriedades. E grande parte das aplicações do sensoriamento é a avaliação de vegetação.
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As folhas das plantas possuem níveis de reflectância (nível de absorção da radiação; proporção de fluxo de radiação). Dependendo dos seus níveis, é possível analisar o seu desenvolvimento, identificar falta de água, entre outras questões.
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Dessa forma, foram criados diversos índices com o intuito também de quantificar essas relações. Além disso, diversas variáveis podem ser relacionadas direta ou indiretamente com alguma característica da própria planta, dependendo do que se deseja estimar.
Afinal, quais são os índices de vegetação?
Atualmente, existem diversos índices de vegetação. Cada um tem funcionalidades e finalidades diferente. Vale salientar que os índices de vegetação não são usados apenas na agricultura; eles podem ter diversos outros propósitos.
A seguir, vamos conhecer os principais deles e como eles funcionam.
Índice de vegetação NDVI
O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, também conhecido por NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, em inglês), é um índice que atua com sensores infravermelhos.
Portanto, ele analisa as respostas espectrais das plantas que se aproximam das bandas do vermelho e do infravermelho próximo (você pode ver mais detalhes no link que compartilhamos no tópico anterior).
Mas afinal, qual é o principal uso do NDVI?
O NDVI é essencial para ser utilizado no monitoramento de pragas, danos de pragas, estimativas de produtividade e detecção de déficit hídrico. Suas respostas são mais precisas no estágio de crescimento ativo da cultura.
Para seu cálculo, utiliza-se a fórmula NDVI = (IVP – VERMELHO) / (IVP + VERMELHO),
em que o valor de IVP corresponde à refletância do infravermelho próximo ao vermelho (seus valores variam de –1 a 1).
Assim, valores de NDVI próximos a 1 indicam uma vegetação ativa e saudável. Quanto mais esse índice se aproxima de zero, mais doente a cultura se encontra.
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Índice de vegetação SAVI
O índice de vegetação SAVI surgiu tempos atrás devido à necessidade de mitigar os efeitos no solo, resultado do monitoramento das culturas. Dessa forma, ele surge como uma fuga, caso os índices NDVI não sejam eficientes.
Portanto, em locais de alta porcentagem de solo nu, vegetação baixa e baixo teor de clorofila, utiliza-se o SAVI para análise do cenário.
Para realizar seu cálculo, é empregada a mesma fórmula do NDVI, com a adição de uma constante L que varia de acordo com a cobertura do solo. Temos o seguinte para o cálculo de índice de vegetação:
SAVI = [(IVP -V) / (IVP + V)] (1 + L).
Vale salientar que o SAVI é um índice que deve ser usado no início da temporada de produção agrícola, quando as mudas da cultura começam a se firmar.
Índice de vegetação RGB (Índice Resistente à Atmosfera na Região Visível)
O índice de vegetação VARI, também conhecido como índice de vegetação RGB, foi criado para realizar correções dos efeitos atmosféricos. Ele tenta mitigar os efeitos da dispersão atmosférica, realizando adição e dobrando medidas do espectro vermelho.
Em suma, o uso do VARI é fundamental para análise da vegetação em regiões montanhosas tropicais (com muita neblina, poeira, fumaça e chuva) e locais onde há agricultura de derrubada e queimada.
Diferentemente dos índices que mencionamos anteriormente, e como o próprio nome já diz, o VARI utiliza sensores RGB para sua análise. De certa forma, ele amplia as técnicas de mensuração da vegetação.
Índice de vegetação EVI
O Índice EVI, conhecido como índice de vegetação melhorado, atua de forma similar ao índice NDVI, mas apresenta, em sua fórmula, algumas correções relacionadas à luz refletida.
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Em toda análise de sensoriamento remoto, é comum que partículas da atmosfera sejam captadas, levando à formação de reflexos indesejáveis no resultado final.
Esses reflexos, por sua vez, acabam prejudicando o conjunto da obra e, consequentemente, interferem diretamente na interpretação dos dados.
Para sua análise, utiliza-se a fórmula EVI = G [(NIR – V)/(NIR + C1XV – C2Xblue + L)], em que:
V = reflectância do vermelho;
blue = reflectância do azul;
L = ajuste do fundo;
C1 e C2 = coeficientes de resistência a aerossóis;
NIR = reflectância do infravermelho próximo.
O uso do EVI é indicado para regiões que possuem elevados teores de clorofila, como florestas tropicais densas.
Índice de vegetação GLI
O Índice GLI foi criado, inicialmente, para determinar o impacto do plantio do trigo. Assim, para valores positivos, ele demonstra uma cultura saudável. Do contrário, para valores negativos, ele representa solo ou vegetação sem vida.
Sua fórmula básica é feita da seguinte maneira:
GLI = (2xG – R – B) / (2xG + R + B),
em que:
R = reflectância no vermelho;
B = reflectância no azul.
Suas principais aplicações envolvem a detecção de doenças em árvores, a diferenciação de vegetação e não vegetação e a determinação do nível de clorofila em folhas de arroz.
Por fim, qual é a importância dos índices de vegetação?
Agora que você entendeu tudo sobre os principais índices de vegetação, fica a pergunta: qual é a importância deles para o dia a dia do agricultor?
Não é preciso ir longe para responder a essa pergunta, não é mesmo?
Todos os índices que mencionamos (lembramos que ainda existem outros) são essenciais para o agricultor. Eles auxiliam diretamente na tomada de decisão, gerando resultados mais positivos na lavoura.
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Entre outros tantos benefícios, podemos ainda citar:
- Otimização de aplicação de pesticidas: imagens de sensoriamento remoto ajudam o produtor a identificar a melhor hora para aplicação de pesticidas, além dos locais onde é necessária uma maior aplicação. Isso não apenas reduz o impacto dos mesmos contra o solo, mas também contribui para uma maior sustentabilidade (e redução de custos).
- Ajuda em cultivos futuros: as informações obtidas pelos índices de vegetação não ajudam só a cultura atual, mas também outras que virão.
- Manejo preciso de pragas: existem muitas pragas da lavoura que não são identificáveis a olho nu, como os nematoides. Assim, através de manchas encontradas em índices de vegetação, elas são facilmente identificadas e combatidas.
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