Sama metoda vyhodnocování NDVI není nijak nová, již v dobách před digitálními fotoaparáty vyráběl Kodak speciální film, který uměl fotit přímo NDVI snímky. První snímky se pořizovaly ze satelitů (s odpovídající cenou této služby a omezeními plynoucími z velké vzdálenosti od fotografovaných ploch a průchodu obrazu celou tloušťkou atmosféry. Digitalizace celou věc významně zjednodušila a především zlevnila. Pro účely vyhodnocování NDVI potřebujeme samostatně měřit odraz světla od listů rostlin ve viditelném pásmu (listy nejvíce odráží zelenou a modrou část spektra a proto se nám jeví zelené, zatímco červenou část spektra pohlcují pro potřeby fotosyntézy) a zároveň samostatně měřit odražené světlo v neviditelném pásmu, v tzv. pásmu NIR (near infra red), které leží mezi viditelným pásmem a pásmem infračerveným (rostliny odráží toto tepelné záření, aby se buňky v listech nepřehřívaly).
Poměr mezi světlem odraženým ve viditelném pásmu a v pásmu NIR je pak onen NDVI index (zjednodušeně řečeno). Pokud se jakkoliv naruší zdravotní stav rostliny, okamžitě se to projeví právě na hodnotě NDVI. Celá metoda spočívá v porovnávání okamžité hodnoty NDVI u jednotlivých rostlin v rámci jedné polní kultury a porovnávání vývoje NDVI mapy v kultuře během celé vegetační sezony. Velkou výhodou je pak dlouhodobé porovnávání těchto map mezi jednotlivými ročníky u stálých kultur, jako jsou vinohrady nebo ovocné sady.

Jak uvádíme výše, celou věc velmi zjednodušila digitalizace. Většina snímacích senzorů digitálních fotoaparátů má schopnost „vidět“ obraz v pásmu NIR (na rozdíl od lidského oka). Aby však toto pásmo nezkreslovalo výslednou digitální fotografii, je uvnitř kamery trvale zamontován filtr, který toto pásmo blokuje (a kamera tak získá vlastnosti lidského oka). Pokud tento filtr odstraníme a nahradíme jiným, filtrujícím modrou a zelenou část spektra, tak tuto kameru sice trvale znehodnotíme pro účely běžné digitální fotografie, ale zato získáme relativně kvalitní snímací prvek pro základní ověření metody NDVI. Na trhu je několik firem, které se specializují právě na profesionální úpravy běžných digitálních fotoaparátů pro účely snímání NDVI. Takovou kameru používáme i v našem ověřovacím provozu a sledované kultury fotíme s výšky cca 100 metrů z našeho bezpilotního prostředku na bázi klasického letounu. Vedle toho existují na trhu i speciální kamery konstruované přímo pro snímání NDVI. Tyto kamery mají užší a přesnější vymezení snímaných pásem (i když v principu fungují stejně jako ty upravené běžné digitální fotoaparáty), ovšem jsou také významně dražší.

Vlastní zpracování nafocených snímků polní kultury do standardizovaného výstupu ve formě NDVI mapy v nepravých barvách je již záležitostí specializovaného software, který rovněž provozujeme. Těchto softwarových systémů je opět k dispozici poměrně široká škála a záleží především na konkrétním využití naměřených dat (například jako vstup do navazujících systémů přesného zemědělství). Pro představu připojuji malý snímek vinohradu z výšky 60 metrů.

Vlevo jako normální digitální fotografie, vpravo pak ten samý vinohrad v nepravých barvách NDVI (zatímco na digitální fotografii vypadá vše v pořádku, v NDVI je v dolní polovině kultury jasně vidět nějaký problém, zatímco v horní polovině jsou to jen občasné odchylky NDVI u jednotlivých hlav – i když i tyto lokální problémy jednotlivých keřů se pak dají na zemi konkrétně dohledat).

Výše popsané letecké snímkování doplňujeme v potenciálně problémových lokalitách pozemním online měřením vybraných fyzikálních veličin, zejména teploty a vlhkosti vzduchu a vlhkosti povrchu listů a půdy. Veličiny měřené v reálném čase doplňujeme o údaje z celoplošné předpovědi počasí za účelem doporučení vhodných pěstitelských zásahů ve správnou chvíli. Problémem je dlouhodobé měření fyzikálních veličin v reálném čase v lokalitách, kde není k dispozici běžné datové spojení ani zdroj napájení, což je běžná situace v polních podmínkách například uprostřed vinohradu. Zde potřebujeme mít k dispozici měřicí ústřednu, která umí potřebné fyzikální veličiny nejen měřit, ale i v reálném čase odesílat spolehlivým spojením k dalšímu vyhodnocení a to vše za tak nízké spotřeby elektřiny, že na běžný akumulátor vydrží v provozu celou vegetační sezonu. A právě zde s výhodou využíváme aktuálních možností technologií IoT, konkrétně datového spojení typu LoRa. V malé nenápadné přístrojové krabičce lze umístit jak vlastní měřicí ústřednu s čidly, tak napájecí zdroj a umístit ji na libovolné vybrané místo v polní kultuře, kde odolá jednak atmosférickým vlivům, jednak nebude přitahovat pozornost různých nenechavců a sníží se tak možnost jejího záměrného poškození nebo zcizení. Klíčovým faktorem této metodiky je dlouhodobý pravidelný sběr fyzikálních veličin a jejich korelace s agrotechnickými ději v polní kultuře za účelem jednak zkvalitnění úrody, jednak snížení nákladů na péči o kulturu (například přesně cílenými zásahy proti výskytu plísní nebo hnojením kultury podle přesně specifikovaných potřeb rostlin).

Naše firma se věnuje metodě NDVI již třetím rokem, jsme členy mnoha online globálních komunit na toto téma, kde si vzájemně porovnáváme dosažené výsledky i používané technologie, nicméně cílem našich současných aktivit je ověření, jestli je tato metoda využitelná v našich podmínkách, jestli se její využití zaplatí v reálných přínosech v zemědělském produkčním cyklu a jestli se tedy vyplatí do těchto technologií investovat a podporovat jejich rozšíření v běžné každodenní praxi.