Humidité des sols - Pix4DFields, Indices calculés et Gémini pour les formules

Sur Pix4DFields:

Indices de Végétation (VIs)

Ces couches sont générées à partir de l'imagerie multispectrale (ou RGB si les formules le permettent) et sont essentielles pour évaluer la santé, la vigueur et le stress des cultures. Elles reposent sur la manière dont les plantes réfléchissent différentes longueurs d'onde de la lumière.

• GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index) : Similaire au NDVI, mais utilise la bande verte au lieu du rouge. Il est souvent plus sensible aux variations de la teneur en chlorophylle des feuilles jeunes ou de haute densité.
• LCI (Leaf Chlorophyll Index) : Un indice conçu pour estimer la teneur en chlorophylle des feuilles, souvent utilisé pour évaluer les besoins en azote.
• MCARI (Modified Chlorophyll Absorption Reflectance Index) : Développé pour être plus sensible aux variations de la teneur en chlorophylle et moins affecté par le fond du sol.
• NDRE (Normalized Difference Red Edge) : Utilise la bande Red Edge (proche infrarouge) au lieu du rouge. Il est particulièrement utile pour mesurer la santé des cultures à des stades de développement plus avancés et pour estimer la teneur en azote.
• NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) : L'indice le plus couramment utilisé. Il mesure la vigueur de la végétation en comparant la réflectance dans le proche infrarouge (NIR) et le rouge. Des valeurs plus élevées indiquent une végétation plus saine.
• SIPI2 (Structure Insensitive Pigment Index 2) : Conçu pour maximiser la sensibilité à la variation des pigments caroténoïdes par rapport à la chlorophylle, tout en minimisant l'influence de la structure de la canopée.

Mais il semblerait que pour traquer l'humidité du sol il y a mieux... Il faut passer par :

Indice ...

Indice personnalisé

et saisir les formules en utilisant les bandes disponibles...

A la question Humidité du sol, Gémini me conseille:

Absolument. Vous pouvez créer un indice qui est directement lié à l'eau en utilisant les bandes disponibles dans Pix4Dfields.

La meilleure formule à votre disposition pour évaluer l'humidité du sol (en se basant sur le contenu en eau de la végétation, car les bandes nécessaires à une détection directe dans le sol nu, comme le SWIR, ne sont pas listées) est le NDWI (Normalized Difference Water Index).

• Formule du NDWI (Normalized Difference Water Index)
  Le NDWI, dans sa version utilisant les bandes Verte et Proche Infrarouge (NIR), est conçu pour détecter les masses d'eau, mais il est également très sensible à la teneur en eau de la végétation (qui est un excellent indicateur indirect de l'humidité du sol).
  La formule que vous pouvez entrer dans votre calculateur d'indices Pix4Dfields est :
  
  
  
  Et cela donne

• Ou si le NDWI ne donne pas les résultats escomptés (car votre objectif principal est l'humidité du sol), vous pouvez revenir à une version ajustée de l'indice de végétation pour minimiser l'influence du sol nu.
  L'indice SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index) corrige l'influence du sol dans les zones de faible couvert végétal, ce qui peut donner un meilleur reflet de la santé de la plante (et donc de son stress hydrique).

Et cela donne

Bon et alors... Comment lire ces images?

Et bien en donnant une copie d'écran de l'image calculée SAVI avec L=0,5 et en demandant à Gemini de l'analyser... cela donne:

C'est un excellent résultat de votre calcul SAVI. Le SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index) est particulièrement utile dans les zones où le couvert végétal est incomplet, comme on le voit sur votre image, car il minimise l'influence du sol nu.

Voici une analyse de votre carte SAVI pour évaluer l'état de la végétation et, indirectement, l'humidité du sol :

 🔬 Analyse de la Carte SAVI

Votre carte présente une gamme de valeurs de -0,013 à 0,308. Le facteur $L=0,5$ utilisé est approprié pour un couvert végétal modéré.

1. 🟢 Zones de Vigueur Optimale (Sol Potentiellement Humide)
Couleurs : Principalement le Vert clair au Vert (avec des valeurs autour de 0,067 et au-delà, jusqu'à environ 0,147).
Localisation : On trouve ces zones surtout au centre et dans la partie inférieure gauche du champ.
Signification : Le SAVI est ici à son maximum. Cela indique une végétation saine et active.
Implication : La plante n'est pas en stress, ce qui suggère un accès suffisant à l'eau. Ces zones correspondent probablement aux parcelles où l'humidité du sol est adéquate.

2. 🟠 Zones de Vigueur Modérée / Stress (Sol Potentiellement Sec)
Couleurs : Dominées par le Jaune et l'Orange vif (avec des valeurs entre 0,147 et 0,308).
Localisation : Très étendues, notamment dans les parties supérieure et inférieure droite de la zone cartographiée.
Signification : Ces couleurs représentent des valeurs SAVI plus élevées. Bien qu'un indice élevé signifie une forte biomasse, dans ce contexte (où l'orange est la couleur dominante), il est possible que la palette de couleurs utilisée par Pix4Dfields ait inversé les teintes pour les valeurs positives. Si l'Orange/Jaune représente les valeurs les plus faibles :
Cela indiquerait un stress hydrique ou une faible densité de biomasse. Ces zones pourraient correspondre à un sol plus sec.
Si l'Orange/Jaune représente les valeurs les plus fortes (ce qui est la convention standard pour la plupart des indices) :
Cela indiquerait la meilleure santé/biomasse. (Dans ce cas, les zones vertes seraient l'anomalie, potentiellement liées à des zones de sol nu mal corrigées ou des types de culture différents).

3. ⚫ Zones de Sol Nu / Anomalies
Couleurs : Principalement Gris foncé (avec des valeurs proches de -0,013).
Localisation : Petites taches éparses et zones non cultivées (comme l'allée centrale).
Signification : Les valeurs très faibles ou négatives sont typiques du sol nu ou de l'eau. Le SAVI a bien identifié ces zones.

🎯 Évaluation de l'Humidité du Sol

Pour une évaluation d'humidité du sol basée sur cette carte SAVI :
Identifier les Zones à Arroser : Les zones où la végétation présente le plus de stress sont celles qui ont le plus besoin d'eau. Dans la convention habituelle de couleur pour les indices de végétation, les valeurs les plus faibles (souvent représentées en jaune/orange ou rouge) sont celles en stress.

Action : Concentrez-vous sur les zones où le SAVI est le plus faible (probablement les zones jaune/orange ou vert clair, selon la convention de couleur exacte utilisée dans cette palette, car les valeurs les plus fortes sont en orange vif).

Identifier les Zones Saines : Les zones avec les valeurs SAVI les plus fortes (les plus sombres ou les plus claires, vérifiez la barre de légende) indiquent les parcelles où la plante est la plus saine, et donc où le sol est probablement le plus humide/adéquat.

Conseil : Vérifiez la convention de couleur de votre logiciel. En général, pour le SAVI, les valeurs élevées (bonne santé/humidité) sont en vert/rouge et les valeurs faibles (stress/sol sec) sont en jaune/bleu. Étant donné que le vert est au milieu de votre échelle, il représente probablement une zone de transition. L'orange vif (valeurs > 0,228) pourrait indiquer les zones les plus denses et les plus saines, et les zones vertes (valeurs autour de 0,067) pourraient être les zones où la croissance est faible (stress).

Voulez-vous que nous comparions ces résultats avec un indice plus direct pour l'eau, comme le NDWI, pour confirmer votre analyse ?...