|
|
Exploring correlation between vegetation indices and plant nitrogen uptake
Pavlačková, Alena ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Excessive fertilization can cause environmental pollution, such as water contamination and greenhouse gas emissions, along with economic losses. To mitigate these issues, it is important to adjust fertilization rates to the specific needs of crops. This thesis explores the use of remotely sensed vegetation indices to monitor crop nitrogen uptake and guide fertilization application. The study was conducted in Oensingen, Switzerland, during an internship at ETH Zürich. The main objective was to develop a prediction model based on vegetation indices to estimate the nitrogen uptake of grass-clover mixtures and winter wheat. Additionally, the correlation between various vegetation indices and crop characteristics, especially nitrogen uptake, was analyzed. Vegetation indices (NDVI, NDRE, GNDVI, MCARI, EVI) were derived from Sentinel-2 images using Google Earth Engine. Various crop characteristics, including the Leaf Area Index (LAI) and crop height, were measured, and winter wheat samples were analyzed for nitrogen uptake using an elemental analyzer. Additional nitrogen uptake data for grass from previous years was also included. In total, data from the years 2021-2023, that included both grass-clover mixture and winter wheat values, were used in the analysis. Correlation and regression analysis were performed to examine the relationships between vegetation indices and the measured crop characteristics. The index showing the strongest relationship with crop nitrogen uptake was then used to create a prediction model. The analysis revealed that the Enhanced Vegetation Index (EVI) was the most effective predictor of nitrogen uptake. The constructed prediction model based on EVI values achieved a high coefficient of determination (R$^2$) of 0.89, a low root mean square error (RMSE) of 1.05, and a mean absolute error (MAE) of 0.89. The results indicate that EVI is a reliable index for predicting nitrogen uptake in crops. The developed EVI-based model could be potentially used for optimizing nitrogen application in crops, which can reduce the negative environmental and economic impacts of over-fertilization.
|
|
|
Hodnocení časových řad družicových snímků k pozorování disturbancí v oblasti Nízkých Tater
Laštovička, Josef ; Štych, Přemysl (vedoucí práce) ; Hais, Martin (oponent)
Práce je zaměřena na nalezení vhodné metody pro pozorování změn stavu lesní vegetace v letech 1992-2015 a její vyhodnocení. Na základě Time Series technologií (časových řad) jsou vyhodnoceny družicové snímky z oblasti Nízkých Tater. Konkrétně se jedná o snímky Landsat 4, 5, 7 a 8, pro něž je nutné k pozorování jednotlivých vegetačních indexů provést kalibrace a úpravu hodnot vstupních dat vzhledem k tomu, že se jedná o snímky pořízené odlišnými senzory s různou radiometrickou rozlišovací schopností. Z tohoto hlediska se práce zabývá možnostmi normalizovaných relativních radiometrických korekcí a vyhledání konkrétního vhodného typu korekce pro snímky Landsat CDR. U vytvořené kalibrované datové sady jsou vyhodnoceny řady jednotlivých vegetačních indexů. Výsledné hodnoty jsou vyhodnoceny ve vztahu s výskytem lesních disturbancí, jako např. větrné bouře či orkány, biologičtí škůdci a další. V závěru práce diskutuje dosažené výsledky, hodnotí zkoumané metody kalibrace a vhodnost vegetačních indexů pro pozorování kalamitních stavů. Pro efektivní tvorby časových řad je vyvinuta aplikace pro vytvoření časových řad ze snímků Landsat CDR a také aplikace pro přípravu dat relativní radiometrické normalizace. Klíčová slova: Time series, radiometrické korekce, atmosférické korekce, Landsat CDR, vegetační indexy,...
|
|
|
Stanovení míry znečištění atmosféry z družicových dat
Hladká, Anna ; Kolář, Jan (vedoucí práce) ; Potůčková, Markéta (oponent)
Stanovení míry znečištění atmosféry z družicových dat Abstrakt Tématem práce je stanovení kvality ovzduší v Praze a jejím okolí na základě družicových snímků a dat pozemního měření. Cílem je odvození rovnic pro výpočet množství konkrétního polutantu na území celého snímku. První část práce je věnována teorii a literární rešerši k dané problematice. V části metodické je popsán postup, jakým byl úkol zpracován, zahrnující například proces převodu snímkových DN hodnot na radiometrické veličiny, atmosférické korekce, regresní analýzu a mapování zájmového území. Výsledky jsou pak vizualizovány, porovnávány s tradiční metodou interpolace a diskutovány. Na závěr jsou uvedeny přínosy této studie a možná vylepšení zpracování daného tématu do budoucna. Klíčová slova: Znečištění vzduchu, družicové snímky, atmosférické korekce, regresní analýza, Praha a okolí
|
host ::
RSS.