Entenda aqui como funciona essa metodologia de ranqueamento de talhões
O Index Score é uma análise que ranqueia talhões com base no comportamento temporal dos índices de vegetação, no caso utilizamos o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) uma medida amplamente utilizada para avaliar e monitorar a saúde e a densidade da vegetação em áreas terrestres.
O NDVI é calculado a partir de informações obtidas por sensores em imagens de satélite, ele é baseado na diferença entre a resposta da vegetação à luz visível (banda vermelha) e à luz infravermelha próxima. Essas duas bandas espectrais são escolhidas porque a clorofila presente nas folhas das plantas absorve a luz visível para realizar a fotossíntese, mas reflete intensamente a luz infravermelha próxima.
A fórmula matemática do NDVI é a seguinte:
- NIR: representa o valor da reflectância na banda do infravermelho próximo;
- Red: representa o valor da reflectância na banda do vermelho.
O NDVI produz valores que variam de -1 a 1. Quanto mais próximo de 1, maior é a densidade e a saúde da vegetação, indicando áreas com vegetação fotossinteticamente ativa. Valores próximos a -1 sugerem a presença de água ou superfícies sem vegetação, como corpos d'água ou solos desnudos. Já valores próximos a zero indicam áreas com vegetação escassa ou estressada.
Em teoria, existe uma correlação entre o NDVI e a produtividade de uma lavoura, sendo que cada valor de NDVI irá se relacionar com a produtividade de cada área. De modo geral, observamos que os maiores valores de NDVI no tempo caracterizam áreas com melhor desempenho. Para mensurar esse desempenho faz-se um gráfico de todas as médias dos índices, costumamos denominar esse gráfico como Curvas Fenológicas.
Figura 1: Gráfico do Índice NDVI ao longo da Safra 19/20
Um ponto a ser observado é que ao utilizar como base as imagens de satélite, principalmente no período da safra, há uma redução considerável da disponibilidade de mapas em função da presença de nuvens nas imagens, além disso, também temos os mapas de entressafra, onde a área apresenta apenas solo exposto e, portanto, índices vegetativos mais próximos de zero. Para reduzir essas influências é realizado um “corte” no gráfico, (linha pontilhada) a partir de +0,5. Com isso é possível filtrar os mapas e trabalhar apenas com os valores dos picos das safras, esse é o primeiro passo para se calcular o Index Score.
O segundo passo é selecionar as imagens utilizadas para calcular o Score, que são os picos das médias do NDVI, as imagens de satélite são então organizadas em ordem crescente pela data e em seguida é identificados os picos, uma imagem é considerada um “Pico” quando o valor do NDVI é maior que a data anterior e posterior a data analisada:
O terceiro e último passo é calcular o Percentil 90 dos picos das médias para cada talhão, ou seja, o valor que deixa 90% dos valores para trás. Um percentil é uma medida estatística que divide uma distribuição de dados ordenados em 100 partes iguais, representando assim, 100 diferentes. Cada percentil indica a porcentagem de valores que estão abaixo desse ponto específico na distribuição, os percentis são úteis para entender a distribuição dos dados e identificar valores atípicos ou extremos.O P90 é um dos diversos percentis que podem ser usados, como o P50 (percentil 50), que representa a mediana, ou o P25 (percentil 25), que é o primeiro quartil, dividindo os dados em 25% abaixo e 75% acima dele.
O P90 é ranqueado em 10 classes, onde talhões com nota 1 apresentam baixo desempenho e talhões com nota 10 apresentam alto desempenho. Dessa forma conseguimos diminuir a influência de outliers, do tempo (principalmente quando comparamos culturas com diferentes comprimentos de estádio vegetativo) e podemos comparar diferentes talhões em diferentes localidades do país. As notas começando em 1 tem valores de P90 próximos de 0,59 enquanto as notas 10 estão próximas de 0,88.
Figura 3: Notas Score
Em conclusão, o Index Score é uma ferramenta valiosa para ranquear e comparar o desempenho dos talhões com base nas análises das Curvas Fenológicas, obtidas a partir dos índices de vegetação calculados por meio de imagens de satélite. Ao realizar o corte nos gráficos e selecionar apenas os picos das safras, reduzimos a influência de fatores como nuvens e índices vegetativos próximos a zero na entressafra. O cálculo do Percentil 90 nos fornece uma medida estatística representativa dos valores mais significativos, permitindo classificar os talhões em 10 classes, de baixo a alto desempenho. Essa metodologia nos auxilia a comparar talhões em diferentes regiões do país, mitigando efeitos sazonais e possibilitando uma análise mais robusta e precisa para tomadas de decisão no âmbito agrícola. Com o Index Score, os produtores e especialistas podem identificar áreas com melhor potencial produtivo, otimizando a gestão das lavouras e maximizando os resultados.