Um dos maiores desafios do monitoramento visual é que muitas plantas invasoras apresentam coloração verde muito semelhante à da vegetação ao redor, o que dificulta sua identificação a olho nu ou em uma simples ortofoto

Um dos maiores desafios do monitoramento visual é que muitas plantas invasoras apresentam coloração verde muito semelhante à da vegetação ao redor, o que dificulta sua identificação a olho nu ou em uma simples ortofoto RGB. É o caso da mamona (Ricinus communis), espécie de crescimento rápido e agressivo, tóxica ao gado, que frequentemente se estabelece em áreas de pastagem, bordas de plantio e áreas degradadas, competindo por água, luz e nutrientes com a vegetação de interesse. Embora visualmente pareça “só mais uma planta verde” em uma imagem RGB comum, sua composição foliar reflete a luz de forma diferente da vegetação ao redor, o que pode ser evidenciado por meio de índices espectrais.

O NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) é o índice mais utilizado para esse tipo de análise, mas sua aplicação requer câmeras multiespectrais embarcadas, de custo elevado. Por isso, existem índices alternativos que utilizam apenas as bandas RGB (vermelho, verde e azul), já disponíveis em qualquer câmera comum de drone. Dois deles são o GLI (Green Leaf Index) e o VARI (Visible Atmospherically Resistant Index). O GLI foi criado originalmente para avaliar plantio de trigo; valores positivos indicam folhas verdes/vegetação viva, enquanto valores negativos indicam solo exposto ou vegetação sem vigor. O VARI (Visible Atmospherically Resistant Index), por sua vez, estima a fração de vegetação com baixa sensibilidade a efeitos atmosféricos e é sensível a mudanças no teor de clorofila da planta. Ambos os índices podem ser calculados diretamente no software gratuito QGIS, por meio do plugin LF Tools, que disponibiliza a ferramenta “Aritmética de Bandas”.

Estudante, imagine que você foi contratado como consultor em geoprocessamento por um proprietário rural que suspeita da presença de uma infestação de mamona em parte de sua área, mas não consegue delimitar com segurança a região afetada observando apenas as imagens RGB capturadas pelo drone. Com base no ortomosaico fornecido, sua tarefa é gerar, no QGIS, os índices GLI e VARI, comparar os dois resultados entre si e com a imagem RGB original e identificar as áreas onde há indícios de infestação, apresentando um relatório simplificado com sua análise e suas conclusões. As áreas marcadas servirão de base para aplicações localizadas de herbicidas no talhão.

Passos para a realização da atividade

Passo 1 – Instalação do QGIS

– Baixe e instale a versão estável mais recente do QGIS (recomenda-se a versão LTR).

Passo 2 – Baixar o ortomosaico

– Baixe o arquivo do ortomosaico disponibilizado pelo professor no Material da Disciplina: https://drive.google.com/file/d/1dUEnBpX-_ezmx0sTMOvbvFefoYoVosGl/view?usp=drive_link

Passo 3 – Instalação do plugin LF Tools

– No QGIS, acesse o menu "Complementos" > "Gerenciar e Instalar Complementos".

– Na aba "Não instalados", pesquise por "Lftools".

– Selecione o plugin "LF Tools" e clique em "Instalar Complemento".

Passo 4 – Importar o ortomosaico

– Abra o QGIS e crie um novo projeto.

– Vá até o menu "Camada" > "Adicionar Camada" > "Adicionar Camada Raster".

– Selecione e adicione o arquivo do ortomosaico.

Passo 5 – Calcular o GLI

– Abra a Caixa de Ferramentas de Processamento ("Processando" > "Caixa de Ferramentas").

– Localize "LF Tools" > "Raster" > "Aritmética de Bandas".

– Selecione o ortomosaico como camada de entrada. A fórmula do GLI já vem pré-configurada: (2*b2 – b1 – b3) / (2*b2 + b1 + b3), em que b1 = banda do vermelho, b2 = banda do verde e b3 = banda do azul.

– Defina o nome e o local de saída do arquivo (ex.: gli_talhao.tif) e clique em "Executar".

Passo 6 – Calcular o VARI

– Repita a ferramenta "Aritmética de Bandas", agora substituindo a fórmula pela do VARI: (b2 – b1) / (b2 + b1 – b3).

– Defina o nome e o local de saída do arquivo (ex.: vari_talhao.tif) e clique em "Executar".

Passo 7 – Visualização e simbologia

– Para cada uma das camadas geradas (GLI e VARI), clique com o botão direito e vá em "Propriedades" > "Simbologia".

– Em "Tipo de Renderização", altere para "Banda simples falsa-cor". Utilize a mesma escala de cores nas duas camadas para permitir a comparação (recomenda-se o gradual do vermelho para o verde).

– No campo "Configurações de valor Mín. / Máx.", selecione "Cumulativa corte de contagem" e clique em "Aplicar".

Passo 8 – Comparação e registro

– Compare visualmente as camadas de GLI e VARI entre si e com a imagem RGB original, observando se alguma delas evidencia manchas ou padrões que não são perceptíveis na imagem RGB.

– Faça um print de tela de cada uma das três camadas (RGB, GLI e VARI), de modo que cada print abranja o talhão inteiro.

– Marque (polígonos) em uma das imagens (GLI ou VARI) nos locais de infestação. Pode utilizar a ferramenta de vetorização do próprio QGIS para gerar os polígonos ou em outro aplicativo apenas para marcar as áreas de infestação.

Passo 9 – Produção do texto

– Explique a importância dos índices de vegetação RGB (como o GLI e o VARI) para a

Faculdade: Unicesumar