Imejan Sentinel-2 untuk pemantauan pertanian

Mulakan dengan soalan operasi

Padankan jalur spektrum dan peleraian asalnya dengan soalan, dan periksa pembetulan atmosfera, penutup awan dan kawasan dalaman yang boleh digunakan di medan sebelum mengekstrak statistik.

Asingkan pemerhatian daripada penerangan

Pensampelan semula jalur yang lebih kasar kepada grid piksel yang lebih kecil tidak menghasilkan butiran spatial baharu. Lawatan semula berjadual juga tidak menjamin pemerhatian bebas awan di lapangan.

Padankan butiran imej, masa dan pemprosesan dengan tugasan

Terangkan ciri atau perubahan terkecil yang mesti diselesaikan oleh imej. Pemantauan tumbuh-tumbuhan peringkat lapangan dan pemeriksaan tumbuhan individu memerlukan perincian spatial yang berbeza, dan tiada keperluan ditetapkan oleh tahap zum yang dipaparkan. Semak resolusi jalur asli, tarikh pemerolehan sebenar dan jumlah liputan yang boleh digunakan. Imej yang disampel semula boleh mempunyai lebih banyak piksel tanpa mengandungi butiran yang lebih bebas.

Semak pilihan pemprosesan sebelum membandingkan tarikh atau sumber. Pantulan permukaan, sinaran mentah, gambar visual dan jubin peta bergaya adalah produk yang berbeza. Perhatikan rawatan atmosfera, penentukuran radiometrik jika berkaitan, penjajaran imej dan topeng berkualiti. Jika sumber berbeza, bandingkan pada skala yang kedua-duanya boleh menyokong dan menerangkan sama ada perbandingan itu melibatkan corak spatial atau persetujuan berangka.

Simpan rujukan medan yang sesuai dengan soalan. Gambar mungkin mengesahkan bahawa jurang dirian wujud, manakala instrumen atau kaedah makmal yang ditentukur diperlukan untuk sifat kuantitatif. Jadualkan pemerhatian medan cukup dekat dengan imej untuk mewakili keadaan yang sama, dan dokumentasikan kelewatan. Jika tanaman berubah antara pemerolehan, kekalkan peristiwa itu sebagai sebahagian daripada tafsiran dan bukannya menganggap sumber sebagai serentak.

Padankan butiran spatial dengan soalan

GIS pertanian menghubungkan sempadan lapangan, pemerhatian dan imejan, tetapi setiap set data mempunyai sokongan spatialnya sendiri. Titik menandakan lokasi, poligon menerangkan kawasan dan piksel raster meringkaskan jejak. Mereka tidak boleh dianggap sebagai ukuran yang setara. Sebelum menindih lapisan, semak sistem rujukan koordinat, tarikh dan unitnya. Masalah penjajaran yang boleh dilihat boleh timbul daripada isu koordinat atau rujukan geo dan bukannya pergerakan atau perubahan dalam tanaman itu sendiri.

Kumpulan Sentinel-2 mempunyai resolusi spatial asli yang berbeza. Jalur inframerah dekat yang boleh dilihat dan luas tersedia pada resolusi yang lebih halus daripada jalur inframerah tepi merah dan gelombang pendeknya. Pensampelan semula boleh meletakkan jalur tersebut pada grid biasa, tetapi ia tidak menghasilkan butiran baru yang diperhatikan. Apabila medan sempit atau kecil, piksel sempadan mungkin mencampurkan tanaman dengan jalan, pokok, air atau tanah jiran. Terangkan campuran itu sebelum mentafsir purata ladang sebagai ukuran tanaman tulen.

Mengekalkan maklumat kualiti dan masa melalui analisis

Imejan optik memerlukan perhatian kepada awan, jerebu dan bayang-bayang. Pemandangan dengan peratusan awan keseluruhan yang kecil mungkin masih mempunyai medan sasaran dikaburkan. Periksa kawasan sebenar yang menarik dan kekalkan kaedah pelekat atau kualiti yang digunakan. Bandingkan produk yang serasi dan pilihan pemprosesan dokumen, terutamanya apabila membina siri masa daripada tarikh atau penderia yang berbeza. Lompatan yang tidak dapat dijelaskan mungkin merupakan isu kualiti data dan bukannya perubahan mendadak dalam tumbuh-tumbuhan.

Indeks tumbuh-tumbuhan menerangkan gabungan isyarat spektrum yang dipantulkan. USGS menjelaskan bahawa NDVI sensitif kepada latar belakang tanah dan boleh tepu dalam tumbuh-tumbuhan yang lebat. Oleh itu, indeks paling baik ditafsirkan dengan peringkat tanaman, struktur kanopi dan bukti lapangan. Kelas warna bukanlah ukuran langsung kepekatan nutrien, identiti penyakit atau hasil yang boleh dituai. Tafsiran tersebut memerlukan penentukuran dan pengesahan yang sesuai, dan sebarang ramalan harus mengekalkan ketidakpastiannya dan keadaan di mana ia dinilai.

Jadikan peta boleh dihasilkan semula dan berguna untuk pemerhati seterusnya

Simpan input asal, tarikh analisis, versi kaedah dan parameter yang berkaitan dengan output. Gunakan legenda yang jelas yang membezakan nilai yang diperhatikan, penunjuk terbitan dan calon yang tidak disahkan. Jika statistik tidak termasuk piksel mendung atau kawasan bukan pangkas, dokumenkan pengecualian dan liputan yang sah. Jika liputan berubah antara tarikh, akui bahawa purata mungkin mewakili bahagian medan yang berlainan. Ini amat penting apabila laporan menukar jujukan peta menjadi arah aliran.

Reka bentuk pengesahan di sekitar penggunaan yang dimaksudkan. Model untuk satu tanaman dan musim harus diuji pada contoh bebas yang mewakili keadaan di mana ia akan beroperasi. Semakan medan harus mencari objek yang terlepas serta objek cadangan yang salah, dan semakan klasifikasi harus merangkumi setiap kategori yang bermakna. Kekalkan perselisihan pendapat dan semak semula puncanya daripada menghapuskan kes yang sukar. Peta menjadi bernilai secara operasi apabila orang lain boleh mengikuti buktinya, memahami hadnya dan memutuskan pemerhatian yang diperlukan seterusnya.

Semak sokongan di sebalik setiap nilai yang dipetakan

Periksa sumber ke atas bidang minat sebenar. Metadata seluruh pemandangan boleh menyembunyikan awan, bayang-bayang, jalur kabur, tinjauan tidak lengkap atau masalah penjajaran tepat di mana keputusan itu diperlukan. Catatkan tarikh, sokongan spatial, bendera kualiti dan liputan yang sah untuk setiap medan. Pemerhatian dengan sedikit sokongan yang boleh digunakan harus kekal tidak tersedia dan bukannya diisi dengan nilai yang kelihatan munasabah.

Semak nilai dan pengecualian yang hilang secara berasingan daripada ukuran yang sah. Sifar, lokasi yang tidak dilawati, piksel bertopeng dan ralat penderia menerangkan keadaan yang berbeza. Kekalkan sebab kehilangan data melalui peringkat ringkasan. Jika nilai anggaran digunakan, tandakannya sebagai anggaran dan terangkan kaedahnya supaya ia tidak boleh disalah anggap sebagai pemerhatian bebas.

Pilih peraturan penerimaan sebelum membandingkan hasil. Gunakannya secara konsisten untuk hasil yang menggalakkan dan tidak menguntungkan. Kekalkan koleksi kecil contoh sukar dan lawati semula selepas memproses perubahan. Semakan kualiti harus merangkumi peninggalan dan kawasan yang tidak boleh diakses serta rekod yang berjaya dihasilkan. Set data tidak lengkap yang telus adalah lebih berguna daripada peta yang nampaknya lengkap yang nilainya tidak disokong tidak dapat dikenal pasti.

Pemerhatian rujukan reka bentuk yang mewakili bidang

Nyatakan populasi yang harus diwakili oleh sampel dan soalan yang mesti dijawab. Pilih lokasi merentas peringkat tanaman, rupa bumi, pengurusan dan keadaan imej yang berkaitan. Sertakan kawasan biasa dan kes sukar, bukan sahaja anomali yang mudah dilihat atau perhentian tepi jalan yang mudah. Rekod peraturan pemilihan supaya pengguna kemudiannya memahami di mana rujukan itu mewakili.

Tentukan unit pemerhatian, kawasan atau kedalaman, pemasaan, instrumen atau kaedah makmal, dan replika yang diperlukan menggunakan protokol disiplin yang sesuai. Pemerhatian titik dan piksel satelit mempunyai sokongan spatial yang berbeza. Catat konteks yang mencukupi untuk menilai ketidakpadanan itu. Simpan tapak yang tidak boleh diakses dalam log pensampelan dan terangkan sebarang penggantian dan bukannya menjatuhkannya secara senyap.

Asingkan pengumpulan rujukan daripada hasil yang dinilai apabila boleh dilaksanakan. Semak ketekalan pemerhati dan data yang hilang sebelum mengira persetujuan atau ralat. Kekalkan pemerhatian mentah, pembetulan dan pengecualian dengan alasannya. Lebih banyak sampel boleh meningkatkan ketepatan, tetapi sampel berat sebelah yang besar masih gagal untuk mewakili keadaan yang dikecualikan. Gunakan keputusan dalam populasi dan tempoh yang disokong oleh reka bentuk pensampelan.

Tentukan penghantaran dan kelulusan

Sampaikan tarikh pemerolehan penyenaraian spesifikasi sumber, tahap pemprosesan, jalur terpilih, resolusi asli, rawatan awan dan had tafsiran tanaman yang dimaksudkan.

Semakan praktikal sebelum berkongsi hasilnya

Semak pemerhatian terhadap sumbernya dan pastikan pengecam medan adalah betul. Semak tarikh, unit, nilai yang tiada, pengecualian kualiti dan versi geometri. Minta rakan sekerja untuk menghasilkan semula satu hasil wakil daripada input yang direkodkan. Semakan bebas kecil ini sering mendedahkan kod medan yang salah faham atau andaian pemprosesan sebelum ia menjejaskan keseluruhan laporan.

Tulis penjelasan alternatif untuk corak yang dipetakan dan kenal pasti bukti yang membezakannya. Simpan pemerhatian yang diukur berasingan daripada tafsiran dan daripada sebarang rawatan atau arahan pengurusan. Keputusan harus menamakan penyemak yang bertanggungjawab dan mengambil kira prosedur operasi tempatan. Jika bukti tidak mencukupi, output yang sesuai adalah pemeriksaan yang disasarkan dan bukannya tuntutan yang yakin.

Simpan hasil asal, sebarang versi yang disemak dan log perubahan pendek. Nyatakan lokasi dan tempoh yang boleh diterangkan dengan munasabah oleh output. Apabila berkongsi peta, berikan lagenda yang jelas, tarikh sumber dan penjelasan yang boleh diakses tentang ketidakpastian. Penerima harus mengetahui sama ada ciri itu adalah pemerhatian yang disahkan, calon yang menunggu pemeriksaan atau anggaran berasaskan model.

Tukar penyiasatan kepada kitaran medan berulang

Sediakan lawatan dengan peta yang boleh digunakan di lokasi yang dimaksudkan dan senarai soalan yang ringkas. Sahkan akses, kebenaran, peralatan dan ketersediaan orang yang biasa dengan medan tersebut. Pilih perhentian perwakilan serta kawasan luar biasa. Rekod di mana laluan yang dirancang tidak dapat diikuti, kerana pemerhatian yang hilang boleh mengubah cara keputusan harus ditafsirkan.

Selepas lawatan, semak pemerhatian sementara pasukan masih boleh menjelaskannya. Sambungkan foto, ukuran dan ulasan ke medan yang sama dan lawati pengecam. Tetapkan status susulan dan simpan kes yang tidak dapat diselesaikan. Pembetulan harus menjelaskan perkara yang berubah dan mengapa; ia tidak sepatutnya memadamkan bukti asal atau membuat tafsiran awal kelihatan pasti.

Pada tarikh pemerhatian yang sesuai seterusnya, bandingkan keadaan menggunakan takrifan yang sama dan semak sebarang pengurusan atau peristiwa cuaca yang berlaku antara lawatan. Catatkan tindakan yang sebenarnya telah selesai dan hasil operasinya. Ini mencipta jejak bukti daripada corak awal kepada pengesahan medan dan semakan kemudian, menjadikan proses pemetaan lebih mudah untuk diperbaiki sepanjang musim berturut-turut.