Indici di vegetazione (NDVI, GNDVI, NDRE)

Gli indici di vegetazione sono valori calcolati che mostrano lo stato della coltura (sana, stressata, infestanti, malata). DroneField li calcola da un drone multispettrale (P4M, M3M): NDVI, GNDVI, NDRE, EVI e VARI — e anche da un normale drone RGB (P4R, M3E, Mavic, …): VDVI, NGRDI, ExG e VARI.

Il livello si chiama Indice MS nei progetti multispettrali e Indice RGB quando il progetto contiene solo immagini RGB.

Significato degli indici

NDVI — Normalized Difference Vegetation Index

La metrica classica del “a cosa serve la coltura”. Si calcola dalle bande NIR (infrarosso vicino) e Rossa:

NDVI = (NIR - R) / (NIR + R)

Intervallo: −1 … +1. I valori positivi mostrano fotosintesi; intorno a 0 suolo nudo, acqua o ombra; i valori negativi appaiono raramente nelle immagini terrestri.

Funziona meglio con colture dense. Su colture sature (>0.85) non è più sensibile — alza qualsiasi immagine “molto verde” vicino a 1.0.

GNDVI — Green NDVI

Usa la banda Verde invece di quella Rossa:

GNDVI = (NIR - G) / (NIR + G)

Più sensibile al contenuto di clorofilla e allo stress da azoto. Rispetto all’NDVI distingue meglio tra piante sane e sviluppate.

NDRE — Normalized Difference Red Edge

Usa la banda Red Edge invece di quella Rossa:

NDRE = (NIR - RE) / (NIR + RE)

L’indice più preciso per colture sviluppate e dense — anche quando l’NDVI si satura continua a dare differenze. È l’indice di riferimento per la concimazione N di precisione. Usalo se misuri mais, frumento o colza maturi.

Video: NDVI o NDRE? Con l’indice sbagliato le colture dense sembrano tutte “sane”, mentre i problemi si nascondono sotto la chioma:

Indici RGB (senza camera multispettrale)

Questi indici usano solo i colori visibili rosso, verde e blu dell’ortomosaico RGB, quindi qualsiasi drone con fotocamera può produrli.

Indice	Formula	Utile per
VDVI	(2G − R − B) / (2G + R + B)	verde generale; il predefinito nei progetti RGB
NGRDI	(G − R) / (G + R)	verde contro giallo / marrone — ingiallimento, disseccamento
ExG	2g − r − b (r, g, b = quote di colore)	separare le piante verdi dal suolo — emergenza, chiazze di infestanti
VARI	(G − R) / (G + R − B)	verde, meno sensibile alla foschia (solo progetti RGB)

Vengono generati al primo utilizzo: attiva il livello Indice RGB (o fai clic su un pulsante di indice RGB in grigio) e le bande vengono preparate una volta dall’ortomosaico; la barra di avanzamento con l’aereo mostra il progresso. Dopo, il cambio è immediato.
In un progetto multispettrale compaiono in una seconda riga RGB sotto NDVI … VARI.
Gli indici RGB misurano il verde, non la risposta nel vicino infrarosso del tessuto vivo: reagiscono bene al colore (suolo, ingiallimento, infestanti), ma saturano prima su colture dense e non sostituiscono l’NDRE per le decisioni sull’azoto.
I loro valori sono piccoli (per lo più ≈ 0 … 0.3). Poiché la scala di colori è fissata ai valori assoluti, le mappe degli indici RGB mostrano per lo più toni dall’arancione al giallo-verde — i verdi intensi di una mappa NDVI densa sono rari. Usa il cursore Intervallo per isolare le zone che ti interessano.
L’analisi AI richiede bande multispettrali: nei progetti solo RGB i pulsanti AI sono nascosti.

Leggere i valori — cosa significa ogni intervallo

Valori indicativi per principianti. Ogni riga divide l’indice in quattro fasce, dal suolo nudo alla coltura densa e sana:

Indice	Nessuna pianta (suolo, acqua, residui secchi)	Rada, precoce o stressata	Media	Densa, sana
NDVI	< 0.15	0.15–0.35	0.35–0.65	> 0.65 (satura oltre ~0.85)
GNDVI	< 0.2	0.2–0.4	0.4–0.6	> 0.6
NDRE	< 0.1	0.1–0.2	0.2–0.35	> 0.35
EVI	< 0.1	0.1–0.25	0.25–0.5	> 0.5
VARI	< 0	0–0.1	0.1–0.25	> 0.25
VDVI (RGB)	< 0	0–0.05	0.05–0.15	> 0.15
NGRDI (RGB)	< 0	0–0.05	0.05–0.12	> 0.12
ExG (RGB)	< 0	0–0.05	0.05–0.2	> 0.2

Come usare la tabella:

I numeri sono indicativi. Camera, calibrazione, luce, coltura e fase di sviluppo li spostano. Conta soprattutto il disegno all’interno di un campo e di un volo: le zone più basse e più alte confrontate tra loro.
Mostrare una sola classe. Trascina il cursore Intervallo su una riga della tabella per mostrare solo quella classe — tutto ciò che è fuori dall’intervallo diventa trasparente. I colori stessi non cambiano: sono fissati ai valori assoluti dell’indice (vedi Scala di colori).
Intervallo automatico. Al cambio di indice l’intervallo viene impostato sul 2°–98° percentile del campo stesso, così vengono nascosti solo i valori anomali estremi.
Acqua e ombra danno valori negativi o molto bassi in ogni indice; non leggere l’ombra di alberi o edifici come stress.
Colture dense: se l’NDVI è sopra ~0.8 quasi ovunque, passa all’NDRE: mostra ancora differenze dove l’NDVI è saturo.
Gli indici RGB dipendono più dalla luce solare e dalle impostazioni colore della camera rispetto a quelli multispettrali: vola con luce stabile e confronta solo voli fatti in condizioni simili.

Come vengono calcolati?

Gli indici vengono generati come parte del processo di elaborazione:

Nelle impostazioni di elaborazione lascia attiva l’opzione Elaborazione multispettrale (si attiva automaticamente quando il progetto contiene bande multispettrali).
Al termine dell’elaborazione i file delle bande (band_G, band_R, band_RE, band_NIR, …) vengono scritti nella cartella Layers/; ogni indice (NDVI, GNDVI, NDRE, EVI, VARI) viene calcolato da essi al volo.
Appaiono sulla mappa come nuovo livello Indice MS (per default è attivato NDVI; nel pannello puoi alternare tra gli indici).

Pannello indice di vegetazione

Quando il livello dell’indice è attivo, nell’angolo in basso a destra della mappa appare un pannello fluttuante:

Analisi AI — zonizzazione assistita dall’AI e bozza di piano di irrorazione dall’assistente Luna (vedi Analisi AI della vegetazione)
Selettore indice — multispettrale: NDVI, GNDVI, NDRE, EVI, VARI, e sotto una riga RGB VDVI, NGRDI, ExG; progetti solo RGB: VDVI, NGRDI, ExG, VARI
Intervallo — un cursore a due maniglie che stabilisce quali valori vengono mostrati
Intervalli predefiniti — configurazioni con un solo clic (progetti multispettrali)
Scala di colori — legenda in basso
Esporta — Salva come PNG, Salva come JPEG, Salva come GeoTIFF (QGIS)

Intervalli predefiniti

L’intervallo grezzo dell’indice (−1 … +1) è solitamente troppo ampio per l’interpretazione visiva. DroneField offre tre intervalli predefiniti con un solo clic:

I preset sono soglie NDVI, quindi compaiono solo nei progetti multispettrali, e facendo clic su uno il pannello passa a NDVI.

Stress

Per rilevare vegetazione stressata o rada (idrica, nutrizionale, patologica). Intervallo: 0.10 … 0.30.

Quando usarlo? Per trovare zone deboli, fallanze e punti stressati in una coltura.

Sana (Healthy)

Dettaglio fine della coltura sviluppata e sana. Intervallo: 0.50 … 0.90.

Quando usarlo? In coltura chiusa — ad esempio piselli prima della fioritura — per vedere dove si sviluppa più rapidamente / più lentamente.

Acqua / Suolo (Water/Soil)

Si concentra sui valori negativi e vicini a zero. Intervallo: −1.00 … 0.00.

Quando usarlo? Rilevamento di ristagno idrico, identificazione di chiazze di suolo nudo.

Scala di colori

I colori sono legati a valori di indice fissi sull’intera scala −1 … +1 — lo stesso valore riceve sempre lo stesso colore, in ogni indice e in ogni progetto:

Valore indice	Colore	Significato tipico
−1.0 … −0.8	Nero	Acqua, ombra profonda
circa −0.5	Bordeaux	Acqua, suolo umido
circa −0.2	Rosso	Suolo nudo
circa 0.0	Rosso pallido	Suolo, residui secchi
circa 0.3	Arancione	Vegetazione rada o stressata
circa 0.6	Verde chiaro	Vegetazione sana
1.0	Verde scuro	Coltura forte e densa

Tra questi punti i colori sfumano gradualmente.

Intervallo personalizzato

Il cursore Intervallo non distribuisce i colori — funziona da filtro: i pixel il cui valore cade fuori da min … max diventano trasparenti, gli altri mantengono il loro colore fisso. Utile per:

Mostrare una sola classe della tabella sopra (es. trascina le maniglie su NDRE 0.10–0.20 per vedere solo le zone deboli)
Nascondere suolo e acqua, così sulla mappa resta solo la coltura

Al cambio di indice l’intervallo viene impostato automaticamente sul 2°–98° percentile del campo stesso. La modifica entra in vigore immediatamente sulla mappa.

Elaborazione di indice on-demand

Se l’elaborazione è stata eseguita senza bande multispettrali (es. solo un ortomosaico rapido), oppure un indice RGB non è ancora stato generato, il suo pulsante nel pannello è in grigio (↓). Passaci sopra con il mouse — il tooltip elenca le bande mancanti (es. «NDRE – elaborazione necessaria (bande mancanti: RE, NIR)»).

Fai clic sul pulsante in grigio e l’elaborazione parte subito:

indici multispettrali — vengono elaborate solo le bande mancanti, il lavoro esistente non viene rifatto;
indici RGB — le bande vengono generate una volta dall’ortomosaico RGB.

È più veloce che rieseguire tutta l’elaborazione.

Esportazione

Il pulsante Esporta del pannello offre tre formati. Ognuno esporta la mappa colorata esattamente come appare (indice, intervallo, trasparenza).

PNG / JPEG

L’indice visualizzato viene salvato come immagine con la scala di colori. Non ha georeferenza — immagine semplice, ideale per email o presentazioni.

GeoTIFF (QGIS)

Un .tif RGBA a 8 bit georeferenziato della stessa mappa colorata:

Georeferenziato — in proiezione WGS84, EPSG:4326
Leggibile in QGIS, ArcGIS e altri programmi GIS, sopra gli altri tuoi livelli
Contiene colori, non valori di indice — non puoi riclassificarlo

Per i valori grezzi (Float32) usa i file delle bande nella cartella Layers/ del progetto — band_G.tif, band_R.tif, band_RE.tif, band_NIR.tif (multispettrale) oppure rgb_band_R.tif, rgb_band_G.tif, rgb_band_B.tif (indici RGB) — e calcola l’indice in QGIS con il Calcolatore raster.

Dettagli: Esportare in QGIS.

Nomi dei file esportati

Le esportazioni vanno nella cartella Exports/ del progetto, con il nome dell’indice e dell’intervallo (×100, n = negativo):

Exports/
├─ NDVI_010-030.png
├─ NDVI_010-030.jpg
├─ NDRE_020-035.tif
└─ ...

Cosa NON fare?

Non prendere decisioni basate solo sull’NDVI — un singolo indice non dice mai tutto. L’analisi dei campioni di suolo e la verifica in loco sono sempre complementari.
Non confrontare due droni diversi — le bande di P4M e M3M sono fatte con filtri diversi, i valori non sono equivalenti 1:1.
Non mescolare acquisizioni mattutine e serali in uno stesso progetto — il cambio dell’angolo di illuminazione influisce anche sui valori dell’indice.

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