Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for vegetation index analysis in traditional agriculture

• Calvache-Muñoz, David Andres ^[1] ; Benavides-Cardona, Carlos Andrés ^[1] ; García, Javier ^[1]
  1. [1] Universidad de Nariño

     Universidad de Nariño

     Colombia

     
• Localización: Revista de Ciencias Agrícolas, ISSN-e 2256-2273, ISSN 0120-0135, Vol. 42, Nº. 1, 2025 (Ejemplar dedicado a: Revista de Ciencias Agrícolas - Primer cuatrimestre, Enero - Abril 2025; e1252)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for vegetation index analysis in traditional agriculture: Vehículos aéreos no tripulados para análisis de índices de vegetación, en agricultura tradicional
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• Resumen
  • español

    El uso de sensores remotos espectrales en la agricultura permite obtener datos sobre la vigorosidad de los cultivos, en corto tiempo y de forma precisa. Esto permite tomar decisiones que mejoran la rentabilidad agrícola. Este estudio define el uso de dispositivos sensoriales remotos, que capturan regiones electromagnéticas representadas en imágenes multiespectrales a partir de las bandas en rojo visible (RED) e infrarrojo cercano (NIR) con el fin de evaluar la respuesta espectral en un cultivo de papa. Las imágenes obtenidas permitieron calcular el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y el índice de vegetación ajustado al suelo (SAVI), para comparar respuestas espectrales en diferentes etapas fenológicas de un cultivo de papa. Los resultados fueron verificados en campo para establecer las causas de los valores negativos y positivos en el cálculo de los índices. En las primeras etapas de desarrollo del cultivo, se evidenciaron zonas con valores de NDVI y SAVI (-0,3 y -0,4) correspondientes a la reflectancia en suelo desnudo. En posteriores etapas, floración y llenado, se evidenció presencia de valores positivos en NDVI y SAVI (0,06 y 0,1) en gran parte de la superficie estudiada y algunos valores negativos (-0,2 y -0,4), indicando problemas de desarrollo vegetativo asociados a presencia de especies vegetales invasoras; destaca la corrección de reflectancia sucedida entre los dos índices. Los resultados demuestran que los índices de vegetación permiten identificar características y condiciones en el cultivo de papa, por lo cual, se evidencia la viabilidad técnica de esta herramienta tecnológica en sistemas productivos de la región.

  • English

    The use of spectral remote sensing in agriculture allows the obtaining of relevant and accurate data on crop vigor in in a short time. This makes it possible to make decisions that improve farmers' profitability. This study defines the use of remote sensing devices that capture electromagnetic regions represented in multispectral images from the visible red (RED) and near-infrared (NIR) bands to evaluate the spectral response in a potato crop. The images obtained allowed the calculation of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI) to compare spectral responses in different phenological stages of a potato crop. These results were verified in the field to establish the causes of the negative and positive values in the calculation of the indices. In the early stages of crop development, there were areas with NDVI and SAVI values (-0.3 and -0.4) corresponding to the reflectance in bare soil. In later stages, such as flowering and filling, there were positive values of NDVI and SAVI (0.06 and 0.1) in most of the areas studied; negative values (-0.2 and -0.4) were also found, indicating problems of vegetative development associated with the presence of invasive plant species, highlighting the correction of reflectance between the two indices. The results obtained show that the vegetation indices allow the identification of characteristics and conditions in the potato crop, thus demonstrating the technical feasibility of this technological tool in production systems in the region.