การตรวจสอบสุขภาพพืชด้วยคำนวณหาค่าดัชนีพืชพรรณจากข้อมูลภาพโดรนด้วยโปรแกรม QGIS (Part 1)

ภาพอ้อย โดยใช้ VARI Adjust

ภาพอ้อย RGB ปกติ

สวัสดีครับ วันนี้เราแนะนำการตรวจสอบสุขภาพพืชด้วยคำนวณหาค่าดัชนีพืชพรรณจากข้อมูลภาพโดรนโดยใช้โปรแกรม QGIS กันครับ ซึ่งวันนี้ที่ผมจะแนะนำการคำนวณค่าดัชนีพืชพรรณที่จะใช้ก็จะเป็น VARI ครับ โดยปกติแล้วการคำนวณค่าดัชนีพืชพรรณนั้นก็มีมานานแล้วครับ เราคงเคยเห็นกันบ่อยๆ กับข้อมูลที่เป็นกลุ่มของข้อมูลภาพจากดาวเทียมต่างๆ โดยวันนี้ผมจะแนะนำวิธีการทีละขั้นตอนให้นะครับ

แต่ถ้าท่านไหนที่ยังเคยใช้ QGIS ก็สามารถใช้งานผ่าน Dronebox ได้เหมือนกันครับ เดี๋ยวจะสาธิตให้ดูในตอนท้ายบทความนะครับ

1) เริ่มแรกเลยเราต้องมีข้อมูลภาพ Orthophoto ก่อนนะครับ ซึ่งถ้ายังไม่มีก็ไปประมวลผลจาก Dronebox ได้เลยครับ วิธีการตามนี้เลยฮะ

2) จากนั้นเราจะใช้ VARI ในการคำนวณครับ ซึ่งสูตรก็ดังรูปด้านล่างเลยครับ แต่ถ้าจะดูที่มาของสูตรต่อก็ตามนี้เลยครับ
VARI
Gitelson, A. A., Kaufman, Y. J., Stark, R., and Rundquist, D. (2002). Novel algorithms for remote estimation of vegetation fraction. Remote Sens. Environ. 80, 76–87. doi: 10.1016/S0034–4257(01)00289–9

3) จากนั้นให้ไปที่เมนู Raster > Raster Calculator…

4) ทำการแทนค่าของแต่ละ Band จากภาพโดรนตามสูตรของ VARI ได้เลยฮะ

(GREEN - RED) / (GREEN + RED) - BLUE

โดยที่

RED เท่ากับ Band 1 | GREEN เท่ากับ Band 2 | BLUE เท่ากับ Band 3

เลยได้เป็นแบบด้านล่างนี้ครับ พอใส่สูตรเสร็จก็ให้ปุ่มคลิก OK ได้เลยครับ

("orthophoto@2" - "orthophoto@1") / ("orthophoto@2" + "orthophoto@1") - "orthophoto@3"

5) มาดูผลลัพธ์ที่ได้กันเลยครับ

6) ลองมาจัด Class โดยใส่ Color ramp เข้าไปดูครับ

7) เราลองมาใช้สูตรที่ผมเองปรับปรุงเพิ่มจาก VARI กันดูหน่อยครับ ว่าผลออกมาจะดีกว่าเดิมมั้ย

((("RED" + (1.5*"GREEN") - (2.5 * "BLUE") ) / ( "RED" + (1.5*"GREEN") + (2.5 * "BLUE"))) + 1) * ((("GREEN" - "BLUE")/("GREEN" + "BLUE")) + 1)

พอแทนค่า Band จากข้อมูลภาพโดรนเข้าไปก็จะประมาณนี้ครับ

((("orthophoto@1" + (1.5 * "orthophoto@2") - (2.5 * "orthophoto@3") ) / ( "orthophoto@1" + (1.5 * "orthophoto@2") + (2.5 * "orthophoto@3"))) + 1) * ((("orthophoto@2" - "orthophoto@3")/("orthophoto@2" + "orthophoto@3")) + 1)

8) มาดูผลลัพธ์กัน ผมว่าดูดีกว่าเดิมนะ

9) เรามาดูใน Dronebox กันครับ ว่าสามารถทำได้มั้ย เริ่มต้นเราก็จะต้องมีภาพโดรนและทำการประมวลผลภาพโดรนด้วย Dronebox ให้เสร็จก่อนนะครับ

10) ให้เราทำการเลือกการแสดงผลข้อมูล Map Result เป็นแบบ Plant Heath

11) จากนั้นให้ทำการเลือก Index แบบ VARI ได้เลยครับ

12) พอเลือก VARI Index เสร็จแล้ว ให้ลองปรับค่า Histogram ของข้อมูลเพื่อเพิ่มความชัดของข้อมูลได้

13) สามารถปรับสีของข้อมูลได้จนกว่าจะพอใจได้เลยครับ :)

จะเห็นว่า Dronebox ผู้ใช้งานเองไม่จำเป็นต้องคำนวณ Index เองเลย ทำให้งานต่อการใช้งานกับผู้ที่ยังใหม่ต่อการวิเคราะห์ข้อมูล ยังไงก็ลองไปใช้และประยุกต์กันดูนะครับ