CC BY
7
КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ДЗЗ
Р.Н. Берденгалиев, студент Волгоградский государственный университет (Россия, г. Волгоград)
DOI:10.24412/2500-1000-2022-12-2-58-60
Аннотация. С помощью спутниковых данных были получены оценки динамики величин посевных площадей озимой пшеницы в Еланском муниципальном районе Волгоградской области. На основе анализа данных дистанционного зондирования Земли и данных мониторинга были выявлены сельскохозяйственные поля, занятые озимыми культурами, за период 2019-2023 гг. В результате проведенного анализа было установлено, что величина посевных площадей существенно меняется год от года и составляет 30-60 тыс. га в год.
Ключевые слова: мониторинг, NDVI, озимая пшеница, геоинформационные технологии, дистанционное зондирование Земли.
Картографирование структуры посевных площадей является важной задачей для оценки состояния агроландшафтов, влияния на посевы различных факторов и эффективности агротехнических мероприятий [1, 2]. При этом в качестве объекта исследований влияния различных факторов на посевы чаще используют озимые культуры. Состояние растительности, фиксируемое спутниковыми системами дистанционного зондирования Земли в определенные моменты времени, сильно зависит от фенологических фаз. По этой причине анализ состояния посевов яровых культур не может производиться в отрыве от данных о сроках сева. Иначе разница в состоянии растительности может быть вызвана не влияние различных факторов, а несовпадением фенологических фаз культур на разных полях. Состояние посевов озимых культур в весенний период определяется не столько сроками сева предшествующей осенью, сколько условиями зимовки и погодой у период весенней вегетации. Эти факторы у озимых схожи, поэтому возможно проведение анализа состояния посевов под влиянием различных факторов, но в сходных почвенно-климатических условиях [3]. В связи с этим возникает необходимость разработки электронных карт посевных площадей озимых культур для последующего анализа их состояния.
Выполнено картографирование границ всех пахотных земель на территории Еланского района Волгоградской области по данным дистанционного зондирования Земли из космоса. В качестве источника данных использовались разновременные спутниковые изображения 8епйпе1-2. С помощью сервиса «Вега-Баепсе» [4] были определены расположение полей с озимыми культурами на каждый сезон за период 2019-2023 гг.
Ранее в Еланском районе были рассмотрены закономерности сезонной динамики КОУ1 посевов озимых культур в зависимости от особенностей рельефа, т.е. от экспозиции и крутизны склонов, на которых расположены посевные площади. Большая часть пахотных земель с озимыми культурами располагается на склонах крутизной до 1°, а остальные 10% на склонах до 3°. Преобладающая часть сельскохозяйственных полей, занятых озимыми культурами располагается на склонах северо-восточной экспозиции [5].
Посевные площади озимых культур, определенные с помощью данных дистанционного зондирования, были сопоставлены с материалами официальной статистики. Полученные оценки отличаются на 1020% как в большую, так и меньшую стороны. В относительно неблагоприятные сезоны, например, 2017-2018 или 20202021 отмечено занижение величин посевных площадей озимых по спутниковым
данным, вызванное неудовлетворительным состоянием посевов. Например, 2020 г. характеризуется сильнейшей засухой, которая привела к угнетению растительности в осенний период и сильным пыльным бурям на юге европейской России [6]. По этой причине озимые культуры на полях детектируются хуже, из-за чего возможен их недоучет [7]. В остальные годы отмечено превышение площадей по спутниковым данным, который может быть объяснен несколькими причинами: неправильное детектирование озимых культур, а также отнесение к озимым полей, которые заняты ими только частично, целиком.
На рисунке представлена пространственная динамика озимых полей в Еланском районе Волгоградской области в
2019-2023 гг. Статистические данные о величинах посевных площадей доступны со значительным опозданием, поэтому использование ДЗЗ дает возможность более быстрой или оперативной оценки посевных площадей. В сезон 2021-2022 площадь озимых составила свыше 60 тыс. га. По данным ДЗЗ, при том, что на конец 2022 г. официальные статистические данные отсутствуют. Также по данным ДЗЗ возможно определение посевных площадей озимых в осенний период, что не охватывается данными статистики. Так в декабре 2022 г. по данным сервиса «Вега-Баепсе» можно определить площади озимых культур сезона 2022-2023 (62,8 тыс. га), что по открытым статистическим данным станет возможно только в 2024 г.
Рис. Размещение полей с озимыми культурами за 2019-2023 гг.
Таким образом, с помощью методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий определены площади и пространственные характеристики полей с озимыми культурами в Еланском районе
Волгоградской области. Это позволит в дальнейшем проводить исследования состояния посевов под влиянием различных факторов.
Библиографический список
1. Рулев А.С., Шинкаренко С.С., Бодрова В.Н., Сидорова Н.В. Геоинформационные технологии в обеспечении точного земледелия // Известия НВ АУК. 2018. №4 (52). С. 115122. DOI 10.32786/2071-9485-2018-04-15.
2. Матвеев Ш. Геоинформационное картографирование современного состояния сельскохозяйственных территорий Новоаннинского района Волгоградской области // Природные системы и ресурсы. 2022. Т. 12. № 2. С. 36-42. DOI 10.15688/nsr.jvolsu.2022.2.5
3. Шинкаренко С.С., Бодрова В.Н., Сидорова Н.В. Влияние экспозиции склонов на сезонную динамику вегетационного индекса NDVI посевных площадей // Известия НВ АУК. 2019. №1 (53). С. 96-105. DOI 10.32786/2071-9485-2019-01-12.
4. Loupian E., Burtsev M., Proshin A., Kashnitskii A., Balashov I., Bartalev S., Konstantino-va A., Kobets D., Radchenko M., Tolpin V., Uvarov I. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. Vol. 14 (1): 77. DOI: 10.3390/rs14010077
5. Берденгалиева А.Н., Берденгалиев Р.Н. Связь сезонной динамики озимой пшеницы и рельефа в подзоне южных черноземов Волгоградской области // Научно-агрономический журнал. 2022. №3 (118). С. 49-56. DOI: 10.34736/FNC.2022.118.3.007.49-56
6. Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Берденгалиева А.Н., Дорошенко В.В. Спутниковый мониторинг процессов опустынивания на юге Европейской России в 2019-2022 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 319-327. DOI 10.21046/2070-7401-2022-19-5-319-327.
7. Середа И.И., Денисов П.В., Трошко К.А., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Толпин В.А. Уникальные условия развития озимых культур, наблюдаемые по данным спутникового мониторинга на европейской территории России в октябре 2020 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 304-310. DOI: 10.21046/2070-7401 -2020-17-5-304-310
MAPPING OF WINTER WHEAT ACREAGE USING REMOTE SENSING METHODS
R.N. Berdengaliyev, Student Volgograd State University (Russia, Volgograd)
Abstract. With the help of satellite data, estimates of the dynamics of the sown areas of winter wheat in the Elansky municipal district of the Volgograd region were obtained. Based on the analysis of remote sensing data and monitoring data, agricultural fields occupied by winter crops were identified for the period 2019-2023. As a result of the analysis, it was found that the amount of acreage varies significantly from year to year and amounts to 30-60 thousand hectares per year.
Keywords: monitoring, NDVI, winter wheat, geoinformation technologies, remote sensing of the Earth.
