Cosa misura un indice di vegetazione RGB
Le foglie sane assorbono gran parte della luce rossa e blu per la fotosintesi e riflettono relativamente più verde: è per questo che le piante ci appaiono verdi. Un indice di vegetazione RGB sfrutta proprio questo principio: confronta il canale verde di ogni pixel dell'ortomosaico con i canali rosso e blu. Dove il verde domina chiaramente, il pixel è vegetazione viva; dove rosso e blu si avvicinano, è terreno, paglia, materiale vegetale secco o ingiallito.
La differenza fondamentale rispetto all'NDVI è la banda del vicino infrarosso mancante. Una copertura sana riflette il NIR in modo molto intenso, ed è proprio questo segnale forte a dare a NDVI e NDRE la loro sensibilità a biomassa, struttura fogliare e contenuto di clorofilla. Una camera RGB vede solo la parte visibile dello spettro, dove il contrasto tra foglie sane e foglie leggermente stressate è molto più piccolo. Gli indici RGB misurano quindi molto bene il verde e la copertura verde, e solo debolmente il vigore fisiologico.
La maggior parte degli indici RGB è un rapporto normalizzato, quindi una variazione uniforme di luminosità in parte si compensa. In parte è la parola chiave: esposizione, bilanciamento del bianco, angolo del sole e ombre spostano comunque i valori più di quanto accadrebbe con un sensore multispettrale calibrato. Se vuoi prima le basi sugli indici basati sul NIR, leggi la nostra guida agli indici di vegetazione e il confronto NDVI vs NDRE.
I quattro indici RGB: VARI, ExG, VDVI e NGRDI
DroneField calcola quattro indici di vegetazione RGB dall'ortomosaico di qualsiasi drone da rilievo supportato. Usano tutti gli stessi tre canali, ma li pesano in modo diverso, quindi ognuno è tarato su una domanda leggermente diversa.
VARI — Visible Atmospherically Resistant Index
VARI = (Green − Red) / (Green + Red − Blue). Sottrarre il blu al denominatore rende il VARI meno sensibile alla foschia e alla diffusione atmosferica rispetto a un semplice rapporto verde–rosso. È l'indice RGB più versatile: un buon primo sguardo al verde e al rinverdimento su tutto il campo, e quanto di più simile a una panoramica «tipo NDVI» possa offrire una camera RGB.
ExG — Excess Green
ExG = 2 × Green − Red − Blue, di solito calcolato su canali normalizzati. L'ExG è pensato per separare le piante dallo sfondo. La vegetazione verde risalta nettamente, mentre terreno, paglia e residui scendono a valori bassi indipendentemente dal loro colore esatto. È quindi l'indice per verificare emergenza e fallanze, per le chiazze di infestanti verdi su terreno nudo o stoppie e per ogni lavoro in cui la domanda è semplicemente «pianta o non pianta?»
VDVI — Visible-band Difference Vegetation Index
VDVI = (2 × Green − Red − Blue) / (2 × Green + Red + Blue). Il VDVI è in sostanza una forma normalizzata dell'ExG. I suoi valori restano in un intervallo fisso e gradua il verde in modo più continuo, quindi funziona bene per mappare differenze di copertura verde all'interno di una coltura in crescita, non solo pianta contro terreno.
NGRDI — Normalised Green-Red Difference Index
NGRDI = (Green − Red) / (Green + Red). Poiché contrappone solo il verde al rosso, l'NGRDI reagisce con forza quando le foglie ingialliscono o imbruniscono. È l'indice RGB per ingiallimento, maturazione e disseccamento: separa le piante ancora verdi da quelle già secche più chiaramente di un indice pensato per distinguere pianta e terreno.
Cosa possono fare gli indici RGB e cosa no
Essere onesti sui limiti è ciò che rende gli indici RGB utili invece che fuorvianti.
Dove gli indici RGB funzionano bene
Emergenza e valutazione dell'investimento: a inizio stagione, quando il terreno è visibile tra le piante, ExG e VDVI separano la coltura dal suolo in modo molto netto, spesso con la stessa chiarezza dell'NDVI in quella fase. Chiazze di infestanti: le infestanti verdi su terreno nudo, stoppie o dopo la raccolta risaltano nettamente nell'ExG, il che rende i voli RGB una base concreta per i trattamenti localizzati. Disseccamento e decisioni pre-raccolta: NGRDI e VARI mostrano quali zone di un campo di girasole, colza o patata sono ancora verdi e quali sono già secche. Copertura verde e vuoti nella vegetazione: grandine, ristagni idrici, danni da fauna selvatica o da macchine che eliminano la copertura verde sono evidenti in qualsiasi indice RGB.
Dove NDVI e NDRE sono migliori
Differenze di vigore e biomassa in una copertura densa e chiusa: quando il terreno è coperto, ogni indice RGB legge «verde» quasi ovunque, mentre l'NDVI, e soprattutto l'NDRE, distingue ancora le zone più forti da quelle più deboli. Stato di azoto e clorofilla: le bande red edge e NIR reagiscono a clorofilla e struttura fogliare molto prima che il cambiamento di colore sia visibile; gli indici RGB vedono la carenza solo quando le foglie impallidiscono a vista. Confronti tra date e campi: la riflettanza multispettrale viene corretta con il sensore di luce solare, mentre i valori RGB dipendono da esposizione e luce, quindi una mappa RGB di una mattina di sole e una di un pomeriggio nuvoloso non sono strettamente confrontabili.
La regola pratica: se la decisione riguarda dove sono le piante verdi, un indice RGB spesso basta. Se riguarda quanto bene cresce una coltura chiusa, ad esempio l'azoto a rateo variabile su frumento o mais a metà stagione, usa NDVI o NDRE da un drone multispettrale.
Quali droni possono produrre indici di vegetazione RGB
Gli indici RGB si calcolano dall'ortomosaico, quindi ogni drone da rilievo supportato da DroneField può produrli, senza bisogno di una camera multispettrale. Questo comprende il DJI Mavic 3 Enterprise, il DJI Phantom 4 RTK, il DJI Matrice 4E e Matrice 4T (mappati con la camera RGB grandangolare) e l'M300 / M350 RTK con Zenmuse P1 (beta). Sulle piattaforme multispettrali, Mavic 3 Multispectral e Phantom 4 Multispectral, ottieni entrambi dallo stesso volo: gli indici basati sul NIR dalle bande multispettrali e gli indici RGB dalla camera a colori.
DroneField funziona solo con droni DJI. L'elenco aggiornato, comprese le piattaforme in beta, è nella documentazione sui droni da rilievo supportati.
Per molti operatori di droni irroratori è questo il vero vantaggio: il drone RGB che già possiedono per mappare confini e ostacoli fornisce anche uno strato di vegetazione utilizzabile per verificare l'emergenza, individuare le chiazze di infestanti e pianificare il disseccamento, prima di qualsiasi investimento in una piattaforma multispettrale.
Impostazioni di volo per mappe di indici RGB affidabili
Poiché gli indici RGB dipendono dal colore registrato dalla camera, le condizioni di volo contano più che in un rilievo multispettrale corretto con il sensore di luce solare.
Sovrapposizione, quota e risoluzione
Usa il 75–80 % di sovrapposizione longitudinale e il 65–75 % laterale, con il gimbal puntato dritto verso il basso (nadirale). Per la mappatura RGB l'intervallo abituale è 80–120 m dal suolo; anche i voli bassi a 30–60 m si uniscono con precisione e valgono la pena quando devi vedere le singole plantule o piccole chiazze di infestanti. DroneField elabora a una risoluzione obiettivo di 2–20 cm/px (5 cm di default); il valore più fine possibile segue la risoluzione nativa delle tue immagini. La nostra guida alle impostazioni di volo e i consigli per la pianificazione del volo entrano più nel dettaglio.
Luce
È preferibile una luce uniforme, con cielo coperto. Le ombre nette scuriscono i pixel e abbassano i valori dell'indice RGB; le nuvole sparse che attraversano il campo durante il volo creano bande chiare e scure che sembrano differenze nella coltura. Il bilanciamento dell'illuminazione di DroneField uniforma la luminosità tra le immagini, ma non può recuperare i dettagli persi in un'ombra profonda. Se la luce cambia bruscamente a metà volo, di solito conviene fermarsi e volare il resto nelle stesse condizioni.
Coerenza tra i voli
Se vuoi confrontare date diverse, vola a un'ora del giorno simile, alla stessa quota e con luce simile. DroneField mostra ogni indice su una scala colori fissa, quindi le mappe di progetti e date diverse risultano confrontabili; ma con i dati RGB ricorda che parte di qualsiasi differenza può dipendere dalla luce e non dalla coltura.
Dall'indice RGB alla mappa di applicazione in DroneField
Il flusso di lavoro è lo stesso dei dati multispettrali: vola, importa la cartella del volo, elabora con un solo pulsante (allineamento, bundle adjustment, DSM e ortomosaico), poi scegli un indice RGB nel pannello di analisi. I preset per coltura sana, stress e acqua/suolo impostano una scala colori di partenza sensata, e una guida ai valori integrata ti aiuta a leggere la mappa. L'elaborazione avviene in locale sul tuo computer: nessun upload e nessun costo a ettaro. La documentazione sugli indici di vegetazione descrive ogni indice all'interno dell'app.
Da qualsiasi indice, un clic crea una mappa di applicazione a griglia. La dimensione della cella (2–10 m, 8 m di default) si adatta alla larghezza di lavoro del drone irroratore e la griglia si può ruotare sul lato lungo del campo. Poi scegli come suddividere le celle in zone:
Indice medio: per concimazione e nutrizione fogliare
Ogni cella viene classificata in base al suo valore medio di indice. Le celle meno verdi possono ricevere una dose diversa da quelle più verdi. Con i dati RGB questo ha più senso finché la copertura è ancora aperta; in una coltura chiusa le zone si appiattiscono, ed è esattamente il limite descritto sopra.
Quota di piante vive: per disseccamento e chiazze di infestanti
Ogni cella viene classificata in base alla quota di piante vive che contiene. DroneField calcola automaticamente la soglia vivo/morto, quindi in un disseccamento le celle ancora verdi ricevono il prodotto e quelle completamente secche possono ricevere zero; in un diserbo su terreno nudo le celle con piante verdi ricevono l'erbicida.
Le dosi per zona partono da zero: inserisci tu la dose per ogni zona, in l/ha o kg/ha, fino a 10 zone. Totali per zona e per campo, un buffer di bordo che permette al drone di coprire il margine del campo, un buffer tra zone e una regola di quota minima valida completano il piano. La mappa finita si esporta per droni irroratori DJI Agras, XAG e ABZ Innovation, irroratrici Hardi, terminali ISOXML o Shapefile. Scopri cos'è l'applicazione a rateo variabile, la documentazione sulla mappa di applicazione oppure come la pianificazione assistita dall'AI con Luna può suggerirti l'indice, il criterio di zonizzazione e le dosi.
Leggere le mappe di indici RGB senza farsi ingannare
Un indice RGB reagisce al colore, e non ogni cambiamento di colore in un campo riguarda la salute della coltura. Alcune situazioni ingannano anche gli operatori esperti.
Colture in fioritura: i capolini gialli del girasole o i fiori della colza abbassano NGRDI e VARI anche dove le piante sono perfettamente sane. Terreno e residui: il terreno scuro e umido e quello chiaro e asciutto danno valori di fondo diversi, e residui verdastri o muschio possono alzare leggermente l'ExG. Ombre: filari di alberi, pali delle linee elettriche ed edifici proiettano ombre che si leggono come valori di indice bassi. Infestanti dentro la coltura: quando infestanti e coltura sono entrambe verdi e si sovrappongono, un indice RGB non può distinguerle, perché mappa la copertura verde, non la specie. Per questo DroneField non promette il riconoscimento automatico delle infestanti: la mappa mostra dove c'è verde, e l'operatore decide che cosa sia.
L'abitudine che evita gli errori è la stessa dell'NDVI: considera la mappa di indice una guida su dove guardare, poi verifica alcune zone in campo prima di confermare una prescrizione. Sovrapponi l'indice all'ortomosaico, confrontalo con ciò che hai visto durante il volo e solo allora imposta le dosi. Usati così, gli indici di vegetazione RGB trasformano il drone da rilievo che hai già in uno strumento davvero utile per verificare l'emergenza, per i trattamenti localizzati e per pianificare il disseccamento.