Spectral-temporal characterization of wheat cultivars through NDVI obtained by terrestrial sensors

Spectral-temporal characterization of wheat cultivarsSpectral-temporal characterization of wheat cultivarsthrough NDVI obtained by terrestrial sensors

Carlos E. V. Cattani, Murilo R. Garcia, Erivelto Mercante,Carlos E. V. Cattani, Murilo R. Garcia, Erivelto Mercante,Jerry A. Johann, Marcus M. Correa & Lucas V. Oldoni

Remote sensing applications in agriculture are presented as a very promising reality, but research is still needed for the correct use of spectral data. The objective of this study was to evaluate the spectral-temporal patterns of eleven wheat cultivars (Triticum aestivum L.). The experiment was conducted in Cascavel, PR, in the year 2014. With the help of the GreenSeeker and FieldSpec 4 terrestrial sensors, spectral signatures were determined and the temporal profiles of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were created. Statistical differences between wheat cultivars were analysed using analysis of variance (ANOVA) and Scott-Knott test. Grain yields obtained with INSEY (In-Season Estimate of Yield) factors were correlated. NDVI normalized by degree-days accumulated from the Feekes growth stages 2 and 8 showed to be more consistent in the estimation of grain yield, explaining approximately 70% of the variation. At the Feekes stage 10.1, wheat cultivars presented different spectral patterns in the near and medium infrared bands. This suggests that these spectral bands can be used to differentiate wheat cultivars.

Key words:Key words:vegetation indexremote sensinggrowth stage

Caracterização espectro-temporal de cultivaresCaracterização espectro-temporal de cultivaresde trigo utilizando NDVI obtido por sensores terrestres

RESUMO: Aplicações de sensoriamento remoto na agricultura se apresentam como realidade muito promissora, contudo ainda há necessidade de pesquisas para a correta utilização dos dados espectrais. Objetivou-se, neste estudo, avaliar os padrões espectro-temporais de onze cultivares de trigo (Triticum aestivum L.). O experimento foi conduzido, em Cascavel, PR, no ano de 2014. Com o auxílio dos sensores terrestres GreenSeeker e FieldSpec 4 foram determinadas assinaturas espectrais e criados os perfis temporais do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). Verificou-se diferenças estatísticas entre as cultivares de trigo por meio da análise de variância (ANOVA) e do teste de médias de Scott-Knott. Correlacionaram-se as produtividades de grãos obtidas com os fatores INSEY (IN-Season Estimate of Yield). O NDVI normalizado por graus-dias acumulados dos estádios de desenvolvimento Feekes 2 e 8, mostrou-se mais consistente na estimativa da produtividade de grãos, explicando aproximadamente 70% da variação. No estádio Feekes 10.1, as cultivares de trigo apresentaram padrões espectrais diferentes nas faixas do infravermelho próximo e médio. Isto sugere que essas bandas espectrais podem ser utilizadas para diferenciar as cultivares de trigo.

Palavras-chave:Palavras-chave:índice de vegetaçãosensoriamento remotoestádio fenológico

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