Resumen
Site Scan Manager ahora proporciona una capa de visualización VARI (Visible Atmospherically Resistant Index). VARI ayuda a enfatizar la vegetación en toda el área mapeada utilizando solo las bandas del espectro visible capturadas por cámaras RGB estándar disponibles en la mayoría de los drones. Para ver una capa VARI para cada misión procesada, debe habilitar la función en Configuración de usuario > Funciones > VARI.
Haga clic en el icono de su organización en la parte inferior izquierda, luego Configuración de usuario > Funciones para habilitar VARI.
Una vez habilitado, puede ajustar la opacidad para comparar la capa VARI con el ortomosaico. La configuración de número de desviaciones estándar ayuda a eliminar valores atípicos. Esta configuración se discutirá con más detalle a continuación.
Ajustando la opacidad de VARI en Site Scan Manager.
Antes de profundizar más en VARI, es útil entender los conceptos básicos de medir la reflectancia espectral de la vegetación.
¿Qué es la reflectancia espectral?
La reflectancia espectral describe cómo la radiación electromagnética se refleja en los objetos. Todos los objetos reflejan longitudes de onda de radiación de manera diferente a lo largo del espectro electromagnético. Generalmente, la vegetación saludable refleja fuertemente longitudes de onda en el rango del infrarrojo cercano (NIR) y refleja débilmente longitudes de onda en el espectro visible (azul, verde y rojo).
Comparando la reflectancia espectral de vegetación saludable, vegetación no saludable y suelo a través de longitudes de onda visibles y NIR.
Comprender la reflectancia espectral de diferentes objetos le permite detectar y analizar estos objetos usando teledetección. La radiación electromagnética es capturada por sensores para crear una imagen. Los sensores pueden capturar imágenes desde el suelo o pueden estar montados en drones, aeronaves o satélites.
Diferentes sensores capturan radiación de longitudes de onda variables. Los sensores RGB, que son los sensores más comunes para mapeo con drones, capturan longitudes de onda reflejadas del espectro visible rojo, verde y azul.
Otros sensores, como los térmicos o multispectrales, capturan longitudes de onda reflejadas desde otras áreas del espectro electromagnético como NIR. Algunos drones pueden llevar sensores térmicos y multispectrales, y Site Scan Manager soporta el procesamiento de datos capturados por los siguientes sensores térmicos y multispectrales hasta 5 bandas:
- Térmico: DJI Zenmuse XT, DJI Zenmuse XT2 (también soportado en la aplicación Site Scan Flight)
- Multiespectral: Parrot Sequoia+, MicaSense RedEdge, MicaSense RedEdge-M, MicaSense Altum, Phantom 4 Multispectral
¿Cuál es la reflectancia espectral de la vegetación?
La vegetación con hojas verdes tiene una reflectancia muy fuerte en las bandas NIR y baja reflectancia en las bandas visibles. Por eso la mejor manera de medir la vegetación usando sensores es capturando imágenes NIR. Sin embargo, la vegetación aún refleja la banda visible verde más fuerte que azul y rojo en un sentido relativo. Volviendo a la imagen anterior, observe un pequeño aumento en el rango verde para vegetación saludable comparado con azul y rojo.
Pequeño pico en la reflectancia espectral para vegetación saludable en la banda verde.
Los humanos no pueden ver las longitudes de onda NIR. Solo podemos ver las longitudes de onda reflejadas en las bandas visibles: rojo, verde y azul. Por lo tanto, la vegetación frondosa nos parece verde porque refleja el verde más fuerte que azul y rojo, pero todavía solo estamos viendo una pequeña parte del total de la reflectancia.
¿Qué es VARI y cómo se diferencia del NDVI?
VARI es un índice de vegetación que estima la vegetación como un ráster multibanda usando solo el rango visible del espectro. Aquí está la fórmula VARI:
VARI = (Verde - Rojo) / (Verde + Rojo – Azul)
Evalúa si hay diferentes valores en la banda verde comparado con rojo, lo que proporciona una estimación razonable de vegetación frondosa. Un componente notable de VARI es la sustracción de la banda azul, diseñada para reducir el impacto de los efectos atmosféricos sobre el índice.
VARI no es un sustituto completo para otros índices que incorporan longitudes de onda NIR (infrarrojo cercano), específicamente NDVI. Note cómo la fórmula NDVI es muy similar a VARI pero reemplaza la banda verde con NIR.
NDVI = (NIR - Rojo) / (NIR + Rojo)
NDVI ilumina más precisamente la vegetación que VARI porque captura valores más fuertes de reflectancia para vegetación usando NIR. Sin embargo, dado que la vegetación refleja longitudes de onda visibles verdes más que rojas y azules, VARI aún puede distinguir razonablemente bien la vegetación.
¿Por qué usar VARI?
VARI es una excelente herramienta para investigar la salud y robustez de la vegetación. La mayoría de los usos de VARI involucran un patrón similar de evaluación:
- Mapear un sitio (granja, bosque, mina, etc.) que debería tener vegetación saludable o no debería tener ninguna vegetación.
- Ver los resultados para identificar áreas que no coinciden con las expectativas (detecta un área con vegetación no saludable donde debería ser saludable).
- Verificar en terreno el área que no cumplió con las expectativas para entender el problema (nota que hay plagas o sequía en el área con vegetación no saludable).
- Si determina que hay un problema, despliegue los recursos necesarios para solucionarlo (contratar control de plagas o redistribuir riego).
< P >< Span >A continuación hay algunos ejemplos breves sobre cómo se usa VARI en diferentes industrias.< Span > </ P >< P >< STRONG >< Span >Agricultura </ STRONG >< Span ><br /></ P >< Span >En agricultura, los agricultores y agrónomos necesitan evaluar la salud del cultivo. En lugar viajando fila por fila a través de la tierra de cultivo, VARI muestra una instantánea de las condiciones del cultivo en toda la granja. Esto puede ayudar a priorizar áreas para verificación en terreno para investigar más a fondo y mitigar problemas. Estas observaciones pueden conducir al descubrimiento de plagas, sequía, subfertilización o sobre-fertilización, y otros factores que afectan el rendimiento del cultivo.<\/SPAN>
<\/SPAN><\/P>Silvicultura<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>Similar a la agricultura, es importante evaluar la salud de la vegetación en la silvicultura. Los bosques pueden ser vulnerables a plagas como el escarabajo de la corteza, que puede causar pérdidas masivas ambientales y de biodiversidad, sin mencionar pérdidas financieras. Identificar áreas afectadas temprano es importante para mitigar la propagación de plagas y evitar estas pérdidas. Dado que no es realista verificar en terreno todos los árboles en un bosque, VARI ayuda a priorizar áreas para desplegar recursos para una evaluación adicional y finalmente mitigación.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Incendios forestales<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>Para la prevención y evaluación de incendios forestales, VARI puede distinguir áreas de vegetación no saludable o seca que pueden ser más susceptibles a incendios forestales. Esta evaluación puede identificar áreas de alto riesgo de incendio. Después de un incendio, puede exponer cicatrices de quemaduras como áreas con poca o ninguna vegetación. Las cicatrices de quemaduras en algunos climas pueden recuperar rápidamente la vegetación, y este proceso de recuperación puede ser monitoreado viendo VARI sobre una cicatriz de quemadura con el tiempo.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Petróleo y Gas Natural<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>En la industria del petróleo y gas natural, el mantenimiento de tuberías es críticamente importante para asegurar la entrega exitosa del recurso a las instalaciones del cliente. El avance de la vegetación sobre las tuberías debe ser gestionado sistemáticamente. Los drones pueden inspeccionar tuberías usando un escaneo de corredor. El resultado VARI mostrará vegetación que está demasiado cerca de la tubería, y se pueden desplegar recursos para remover la vegetación.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Minería<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>En minería, la recuperación del terreno es un requisito para reducir los impactos ambientales adversos de las operaciones mineras. Dependiendo del uso final del terreno, la revegetación es un requisito común de recuperación. VARI puede demostrar que el proyecto de recuperación está en camino, o puede resaltar áreas específicas que parecen no estar revegetando adecuadamente, lo cual es motivo para investigar.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>En última instancia, VARI ayuda en la toma de decisiones. Dado que no requiere sensores multiespectrales/NIR, puedes usar un sensor RGB que es estándar para muchos drones de mapeo, incluyendo aquellos soportados en la aplicación Site Scan Flight.<\/SPAN> <\/SPAN> <\/SPAN><\/P> <\/P>¿Qué es el ajuste de desviación estándar VARI?<\/STRONG> <\/H3>En Site Scan Manager, tienes la opción de ajustar el "número de desviaciones estándar" para la capa VARI. Este ajuste aplica una función de estiramiento por desviación estándar a la capa. Recorta valores que caen fuera de <\/SPAN>n <\/SPAN><\/I>desviaciones estándar desde el valor medio del píxel en la imagen.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Aumentar el número de desviaciones estándar para la función de estiramiento ayuda a reducir el énfasis visual en características no vegetativas y permite una mayor distinción visual entre diferentes niveles de vegetación.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>
La función de estiramiento por desviación estándar reduce el impacto en valores atípicos.<\/span><\/span><\/P> <\/P> <\/P>Por ejemplo, sin aplicar una función de estiramiento, toda la vegetación (tanto saludable como no saludable) en tu imagen podría parecer del mismo tono verde porque hay objetos no vegetativos que sesgan la escala de color. Aplicar una función de estiramiento excluye a los valores atípicos para distribuir más efectivamente el histograma y distribuir el tono verde. Esto resulta en una imagen donde la vegetación saludable puede aparecer como verde oscuro y la vegetación menos saludable puede aparecer como verde claro. <\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Puedes leer más sobre la función de estiramiento <\/SPAN>aquí<\/SPAN><\/A>.<\/SPAN> <\/SPAN> <\/SPAN><\/P> <\/P>Otras consideraciones<\/STRONG> <\/H3>Hay otros factores que afectan los resultados de VARI y distorsionan los resultados. Las sombras pueden ser problemáticas cuando se usa VARI, ya que pueden devolver resultados similares a los de la vegetación. Es mejor volar al mediodía para reducir las sombras tanto como sea posible.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Dado que VARI usa solo el espectro visible, puede devolver resultados diferentes para el mismo tipo de objeto dependiendo del color del objeto. Por ejemplo, un coche rojo y un coche verde devolverán resultados diferentes. Sin embargo, esta característica de VARI es una forma útil para distinguir vegetación no saludable o muerta de vegetación saludable.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>VARI está principalmente destinado para su uso como una evaluación inicial. Puede exponer áreas del sitio que pueden requerir investigación adicional. Si tus proyectos requieren un análisis más exhaustivo de la vegetación, deberías usar un sensor multiespectral para capturar longitudes de onda NIR y realizar análisis multiespectral en ArcGIS Pro. Como se mencionó anteriormente, Site Scan Manager soporta el procesamiento de imágenes capturadas con varios sensores multiespectrales, incluyendo Parrot Sequoia+, MicaSense RedEdge, MicaSense RedEdge-M, MicaSense Altum, y DJI P4 Multispectral.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Siempre puedes llevar tu ortomosaico a ArcGIS Pro descargándolo y luego subiéndolo, o mediante publicarlo<\/<A>. Esto te permite ir más allá de la visualización e indagar más profundamente en los resultados consultando valores individuales por píxel y realizando clasificación de imágenes. Aprende más sobre cómo calcular VARI dentro de ArcGIS Pro.<\/<A>.<\/<Span>\/
