Rilievo spettrale di prossimità e da remoto della … NutriVigna Strumenti e servizi innovativi per...

Workshop NutriVigna Strumenti e servizi innovativi per la

nutrizione minerale di precisione del vigneto

14:30 – 16:30 Venerdì 11 novembre 2016

EIMA - Bologna

Rilievo spettrale di prossimità e da remoto della variabilità intraparcellare del vigneto

Massimo Vincini

Laboratori partner

Coordinatore

Imprese

11 novembre 2016 – EIMA Bologna

Sentinel 2 (10 m MS)

Pigmenti sviluppo vegetativo

acqua liquida

La vegetazione riflette la luce solare alle diverse lunghezze d’onda in funzione delle del tipo di

coltura e delle condizioni vegetative


Osservazione spettrale: remote sensing

Pixel

Sensore Multi-spettrale

Radiazione (radianza) misurata per ogni pixel

23

22

60

18

..

. ...

mediante i sensori multispettrali si possono produrre mappe delle condizioni vegetative

delle colture


Osservazione spettrale: proximal sensing

Sensori ottici multi-spettrali di prossimità, anche “attivi”, di possibile utilizzo “on-the-go” per la fertilizzazione VR


Indici di vegetazione

NDVIrossoNIR

rossoNIR =+−ρρρρ

+

- =


Mappatura dello sviluppo vegetativo

Temporal stability of an NDVI-LAI relationship in a Napa Valley vineyard

LEE F. JOHNSON, Australian Journal of Grape and Wine Research 9, 96–101, 2003

Relazione specifica per vitigno, suolo, forma di allevamento ecc.


Indici di vegetazione (VI)


Discriminazione fabbisogno (H2O/N)?

Spesso lo stress idrico e la scarsa nutrizione azotata hanno lo stesso effetto sullo sviluppo vegetativo, mentre la diminuzione di [clorofilla fogliare] tende ad essere una risposta più specifica della carenza azotata.

Per l’applicazione del rilievo ottico/termico alla produzione di mappe di prescrizione azotata/irrigua a rateo variabile sono utili:

• specifica sensibilità alla concentrazione di [Chl fogliare];

• specifica sensibilità allo stress idrico istantaneo.


H2O/N: clorofilla fogliare

Relationships between leaf

chlorophyll and the best performing vegetation indices obtained at S2 spectral resolution for the experimental dataset according to the canopy leaf angle distribution

experimental dataset of ESA SPARC and AGRISAR airborne campaigns

all crops erectophile crops (onion and garlic)

planophile crops (alfalfa, potato, sugarbeet and

sunflower spherical crops (maize, wheat and vineyard)

GREEN

RED

GREEN

NIRCVIρρ

ρρ

⋅=


H2O/N: fluorescenza


H2O/N: variabilità ripetibile In generale, a causa della sovrapposizione della variabilità delle condizioni meteo alla variabilità delle condizioni nell’appezzamento, non possiamo ottenere mappe di variabilità di fabbisogno azotato valide da un anno all’altro; Se esistono differenze vegetative dovute alla variabilità della riserva idrica potenziale del terreno (tessitura) queste invece tendono a ripetersi nel tempo


Discriminazione fabbisogno H2O /N?

Chianti, summer 2003 NDVI segmentation in three classes


Discriminazione fabbisogno H2O /N?


H2O/N: termografia

La T apparente delle colture è il miglior stimatore da remoto disponibile dello stress idrico

istantaneo


QuickBird pan 0.7m QuickBird pan resampled 2.8m

QuickBird ms band 4 (Red) 2.8m QuickBird NDVI segmented 2.8m


Droni vs. satelliti&sensori on-the-go

Fattori di competitività

UAV

VVHR multi-spettrale

VHR termico tempestività

rilievo

• fert. RV erbacee • fert. RV vitic. • irrigazione RV • zonazione vit.en. • altre (patologie,

varietale…)

Applicazioni AP

(VRT)

• sensori on-the-go

• satelliti ms HR

• satelliti ms VHR

«concorrenti»


Fattori di competitività

UAV

VVHR multi-spettrale

VHR termico tempestività

rilievo

• fert. RV erbacee • fert. RV vitic. • irrigazione RV • zonazione vit.en. • altre (patologie,

varietale…)

Applicazioni AP

(VRT)

• sensori on-the-go

• satelliti ms HR

• satelliti ms VHR

«concorrenti»

Droni vs. satelliti&sensori on-the-go


Remote Sensing: Pleiades (2m MS)


Remote Sensing: WorldView 2 (1.2 m MS)


Remote Sensing: Micasense red-edge da UAV

01/07/2016, az. Malvicini Vicobarone (PC)


Sentinel 2 (10 m MS) Sentinel-2 will carris an optical payload with visible, NIR and SWIR sensors comprising 13 spectral bands: 4 bands at 10 m, 6 bands at 20 m and 3 bands at 60 m spatial resolution (with a swath width of 290 km. The 13 spectral bands guarantee consistent time series. The mission orbits at a mean altitude of approximately 800 km and, with the pair of satellites in operation, has a revisit time of five days at the equator (under cloud-free conditions) and 2–3 days at mid-latitudes.


Remote Sensing: Sentinel 2 (10 m MS)

01/07/2016, az. Malvicini Vicobarone (PC)


Remote Sensing: Sentinel 2 (10 m MS)


Proximal Sensing: Leaf

leaf contact probe

0,8 cm2

N0 N+



leaf contact probe

0,8 cm2

S/N Ratio


Canopy -angular

h=200 cm

25° 0,xx m2

d=100 cm

S/N Ratio


Canopy -angular

h=200 cm

25° 0,xx m2

d=80 cm

S/N Ratio


Canopy -lateral

h=140 cm

25° 0,22 m2

d=55 cm

S/N Ratio


Canopy -lateral

h=140 cm

25° 0,22 m2

d=100 cm

S/N Ratio


Canopy -lateral

h=110 cm

25° 0,22 m2

d=120 cm

S/N Ratio

Workshop NutriVigna Strumenti e servizi innovativi per la

nutrizione minerale di precisione del vigneto

14:30 – 16:30 Venerdì 11 novembre 2016

EIMA - Bologna

Laboratori partner

Coordinatore

Imprese

Grazie per l’attenzione

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