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NDRE

NDRE versus NDVI: Entenda as diferenças e escolha o melhor para sua fazenda

- 1 de fevereiro de 2019

NDRE vs  NDVI: o que são, quando utilizá-los e como esses índices podem melhorar o monitoramento e produção da sua fazenda.

Mapas de vigor de vegetação, como o NDRE e o NDVI, são cada vez mais utilizados nas propriedades agrícolas.

Eles permitem obter análises mais precisas da lavoura, detecção dos efeitos de secas e até estimativas de produtividade.

E, com esses dados em mãos, também é possível tomar decisões mais assertivas para administrar melhor a propriedade.

Mas, você sabe qual desses índices é o mais indicado para sua lavoura?

Neste artigo, vou te explicar quais são as principais diferenças e quando é melhor optar pelo NDRE ou NDVI. Confira:

NDRE e NDVI: diferentes índices vegetativos  

Os índices se referem ao vigor da vegetação, ou seja, medem a atividade da clorofila presente nas folhas das plantas.

Eles podem ser correlacionados com a quantidade de biomassa presente nas lavouras.

O NDVI e NDRE são apenas dois exemplos de índices vegetativos que podem ser criados a partir do processamento de imagens geradas por sensoriamento remoto.

Eles nada mais são que o produto de uma equação matemática entre valores numéricos de pixels de duas bandas espectrais de uma imagem.

Para o cálculo do (vegetation index) NDVI e do NDRE utilizamos as equações abaixo:

NDRE
(Fonte: Mapear com Drones)

Note que a equação de normalização é a mesma.

A diferença é que mudamos a banda Vermelha (Red) utilizada para o cálculo do NDVI pela Red Edge Band utilizada para o cálculo do NDRE.

Além destes dois índices, existe uma infinidade de outros que podem ser confeccionados a partir do geoprocessamento de imagens.

2-NDRE
(Fonte: Sensix)

Mas os famosos mapas de NDVI não são tão inovadores e recentes.

O satélite LANDSAT 5, lançado pela NASA em 1984, já era equipado com sensores capazes de realizar medições nas faixas necessárias para criação do NDVI.

Evidentemente, com o avanço da tecnologia, os sensores se tornaram melhores.

Por exemplo, o satélite LANDSAT 5 pesa 2,2 toneladas e está distante 705 Km da superfície terrestre. Ele possui resolução temporal de 16 dias e resolução espacial de 30 m.

Hoje há sensores com menos de 1 Kg para criação do NDVI. Além disso, são acoplados a drones ou motocicletas que circulam nas lavouras.

Estes sensores possuem resolução espacial de centímetros e fornecem informações muito mais detalhadas sobre cada m² das áreas.

Nesse sentido, você pode acessar aqui o webinar (palestra online) aqui e gratuitamente: “Como drones podem te ajudar na gestão de defensivos agrícolas”.

Sensores e câmeras para criação de NDRE e NDVI

Atualmente existe uma infinidade de sensores no mercado que podem ser utilizados para confecção dos índices de vegetação.

As aeronaves remotamente pilotadas (RPA), mais conhecidas como drones, possuem câmeras que possibilitam a criação tanto do NDVI quanto do NDRE.

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Câmera com bandas para criação do NDVI
(Fonte: Mapir)

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Câmera com bandas para criação do NDRE
(Fonte: Avantagro)

Há ainda os satélites com as bandas para processamento e criação dos índices.

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Satélite Sentinel 2B
(Fonte: ESA)

E há também os sensores portáteis conhecidos como ativos.

Eles possuem luz própria e possibilitam o trabalho noturno para leitura do dossel e criação dos índices NDVI e NDRE.

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Sensor ativo Cropcircle acoplado a uma motocicleta para criação dos mapas de NDVI
(Fonte: Intechopen)

Principais diferenças entre NDRE e NDVI

As principais diferenças entre os índices NDVI e NDRE está na sensibilidade de expressar o vigor da vegetação.

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(Fonte: Farmer to Farmer)

Como você pode notar no gráfico, o RedEdge representa uma área exponencial de reflectância entre a banda do vermelho e a banda do NIR (infravermelho próximo).

Ele é melhor em casos de percepção da transição das plantas sadias às inicialmente estressadas.

Já o NDVI não consegue expressar tão bem essa zona de transição, chegando a saturar em alguns casos.

Ele não consegue expressar diferenças nas leituras de culturas como cana-de-açúcar a partir de determinados estágios vegetativos. Já o NDRE demora mais para saturar.  

Veja algumas aplicações dos mapas de NDVI e NDRE na agricultura:

  • Monitoramento de lavouras
  • Detecção de efeitos de secas
  • Detecção de danos provocados por pragas
  • Estimativas de produtividade agrícola
  • Mapeamento de áreas agrícolas

Quando devo usar NDVI?

Quando estivermos utilizando o índice NDVI devemos lembrar que estamos trabalhando com as bandas do vermelho (RED) e com a do infravermelho próximo (NIR).

8-NDRE-gráficos-explicação
(Fonte: Integral Drones)

A equação é a diferença normalizada entre essas bandas, como mencionei acima.

A banda do Vermelho (Red) estimula o crescimento vegetativo e floração.

Já a banda do NIR está relacionada à distribuição e arranjos do parênquima das plantas, que são espaços com ar.

Além disso, a banda do NIR está relacionada aos tamanhos e formas das células vegetais.

Geralmente as plantas saudáveis possuem alta reflectância e transmitância na banda do NIR.

Com isso, consequentemente, a porcentagem de absorção dessa banda pelas células das folhas das plantas será mínima.

O índice NDVI é mais indicado para plantas de dossel baixo, que não tenham tanto índice de biomassa.

É o caso de soja tardia, feijão ou culturas de portes mais baixos; plantas não tão adensadas.

O valor do índice NDVI varia de -1 a 1. Quanto mais próximo de 1, maior é a atividade da vegetação naquele pixel.

Valores negativos ou próximos a 0 indicam solo exposto, rios, açudes, edificações ou áreas onde há pouca atividade da clorofila (taxa fotossintética – chlorophyll content).

Quando devo escolher o NDRE?

O índice NDRE utiliza as bandas do NIR e do RedEdge para sua confecção.

Essa última é responsável pela captura daquela parte exponencial do espectro de luz da faixa de borda do vermelho, onde geralmente aparecem os primeiros sinais de estresse nas plantas.

Para culturas perenes, milho próximo ao V6 ou ponto de reprodução, cana-de-açúcar próximo ao ponto de maturação, o dossel de plantas muito alto prejudicará as folhas mais baixas de receberem radiação da banda do NIR.

Nestes casos, a banda do RedEdge irá penetrar melhor nas camadas de folhas mais baixas.

Ela deve ser utilizada para melhor representatividade das áreas foliares e saúde da vegetação.

O NDRE para plantas de porte mais baixos terá o mesmo efeito do NDVI. Portanto, o índice NDRE permite trabalhar melhor em plantas de porte alto.

Se o problema nas lavouras for proveniente de doenças fúngicas em plantas de porte alto, o gestor ou consultor agrícola deve optar pelo NDRE.

Isso porque as ondas eletromagnéticas utilizadas para o cálculo do NDVI não conseguirão chegar às partes mais baixas das culturas.

Se o problema nas lavouras for proveniente de pragas, a visualização em estágios iniciais possibilita que seja trabalhado com o MIP (Manejo Integrado de Pragas) e doses de herbicidas menores.

Conclusão

Agora que você conheceu as diferenças de cada índice vegetativo, pode escolher o manejo correto a ser utilizado em sua propriedade.

O NDRE pode ser utilizado tanto em plantas de porte alto e mais adensadas quanto em  plantas de porte baixo.

Isso quando o intuito for a visualização do intervalo entre o começo e as fases medianas do estresse vegetativo.

Uma vez que a avaliação da saúde da vegetação se dá na planta como um todo, o NDVI deve ser utilizado em culturas de menor porte e menos adensadas.

>> Leia mais:

Como João Mognon alcançou o controle efetivo de sua fazenda com software agrícola

“Agricultura 4.0: Como ela pode ajudar na rotina da sua propriedade”

Tecnologia do campo: Inovação dentro de sua propriedade rural

Você já utilizou mapas de NDVI ou NDRE dos talhões de suas lavouras? Restou alguma dúvida? Adorarei ver seu comentário abaixo.

Comentários

  1. Matheus disse:

    Olá Luiz, tudo bem?

    Digamos que eu vá utilizar imagens de satélites, especificamente do sentinel-2, qual das bandas red-edge existentes no sensor irei utilizar para realizar a aritmética de bandas?

  2. Luis disse:

    Olá Matheus, tudo bem!

    Usando imagens do satélite Sentinel-2, as bandas com comprimento de onda mais próximas dos sensores de dossel óticos ativos de dossel de plantas presentes no mercado são a 5 (705nm) e a 6 (740nm), existem alguns trabalhos científicos que utilizam estas bandas para a confecção dos mapas de NDRE do dossel. No satélite Sentinel-2, a fórmula a ser utilizada poderia ser montada com a banda 6 e a 8 por exemplo. NDRE: ((8NIR-6RedEdge))/((8Nir+6RedEdge).

    Espero que tenha ajudado,
    Grande Abraço,

    Luis

  3. Matheus disse:

    Obrigado Luís!

    Ajudou bastante.

    Obrigado.

  4. sergio oliveira disse:

    Gostaria de usar os drones para AP na lavoura de arroz, principalmente para determinar a adubação de cobertura. O que usar?

    1. Luis disse:

      Olá Sergio,

      Para lavouras de arroz com intuito de realizar adubação de cobertura seria interessante utilizar um drone com camera multispectral para gerar os índices NDVI ou NDRE, porém seria interessante checar a viabilidade dessa operação, que as vezes não compensa o investimento.

      Existem sensores de índices de vegetação que podem ser acoplados em motos ou equipamentos portáteis como foi citado no artigo, que também podem ser utilizados nas lavouras e podem ser melhor opção dependendo do preço.

      Ainda existe a possibilidade de compra de imagens de satélites com boas resoluções espaciais da ordem de 3 ou 5 m que podem auxiliar na adubação de cobertura do arroz.

      É importante realizar uma pesquisa de preços para ver qual tecnologia irá se adaptar melhor ao seu sistema de manejo.

      Grande Abraço
      Luis

  5. Mauricio Turatti disse:

    Boa Tarde Luis
    gostaria de saber mais sobre esse assunto, tem algum curso ou especialização que eu possa fazer para me aprofundar mas nesse assunto.

  6. Luis Gustavo Mendes disse:

    Olá Maurício, existem sim!

    Algumas empresas que trabalham com drones fornecem esse tipo de curso e capacitação.

    Algumas delas são a Droneng, dronevisual, avantagro entre outras que você encontra na internet. Fique atento as datas dos próximos cursos, pois algumas destas empresas esperam formar turmas maiores para disponibilizar esse tipo de treinamento.

    Espero ter ajudado.

    Grande Abraço.
    Luis

  7. Romero de Castro Bernardes disse:

    Onde compra um sensor NDRE? só sei da Sentera, mica e parrot… Há outras empresas paralelas ou segunda linha com valor mais em conta?

    1. Luis Gustavo Mendes disse:

      Olá Romero, você também pode adquirir o equipamento Crop Circle modelo ACS 430, da Holland Scientific (https://hollandscientific.com/portfolio/crop-circle-acs-430/).

      Essas marcas de sensores que você citou são mais comumente utilizadas acopladas em drones, mas este modelo da Crop Circle pode ser usado em leituras acopladas a motocicletas ou até mesmo montada em um bastão manual.

      Espero ter ajudado.

      Grande abraço.
      Luis

  8. DAIBETH disse:

    QUERIA SABER COMO INTERPRETAR LOS VALORES O INTERVALOS QUE ME ARROJA NDRE Y CUAL SERIAN Y QUE SIGNIFICAN CADA UNO, PODRIAN APOYARME

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