CC BY
8УДК 528.88
Кенжегалиев Е.М.
магистрант кафедры «Кадастр и Оценка» Казахский Агротехнический университет им. С. Сейфуллина (Республика Казахстан, г. Нур-Султан)
СИСТЕМА СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
ПОСЕВОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Аннотация: в данной статье рассматривается метод мониторинга состояния сельскохозяйственных культур путем применения данных дистанционного зондирования Земли.
Ключевые слова: Дистанционное зондирование Земли, космические аппараты, спутниковое изображение, мониторинг, сельскохозяйственные культуры, индекс растительности.
Дистанционное зондирование - это технология, позволяющая получать информацию о поверхности Земли без контакта с ней. Производится путем измерения и регистрации отраженной или излучаемой энергии, обработки, анализа и применения этой информации.
Современные данные дистанционного зондирования Земли, полученные с помощью аппаратуры визуализации, установленной на различных космических аппаратах, обладают техническими характеристиками, позволяющими решать целый ряд задач в области сельскохозяйственного производства - от картографирования границ поля до анализа степени удобства использования земли и состояние посевов на больших площадях.
Спутниковый мониторинг полей представляет собой технологию онлайн-мониторинга изменений индекса растительности, полученную с помощью спектрального анализа спутниковых изображений среднего и высокого разрешения на отдельных полях или для отдельных культур, позволяющую отслеживать
положительную и отрицательную динамику развития растений, влажность почвы, минеральные вещества. содержание и другие показатели для принятия
Кроме того, при решении ряда проблем землепользования и сельскохозяйственного производства данные дистанционного зондирования являются единственным источником актуальной и достоверной информации о состоянии сельскохозяйственных земель. Использование данных дистанционного зондирования дает следующие преимущества:
• актуальность полученной информации;
• высокая точность получаемой информации;
• высокая частота получения информации;
• Широкий охват области исследования;
• Сбор данных в единой стандартизированной форме;
• Возможность накопления статистической информации и ее использования для прогнозов урожайности и оценки ущерба.
Одним из важных методологических вопросов дистанционного зондирования является точность идентификации обследованных посевов по спутниковому снимку и сближение результатов восстановления спектрально-отражательных характеристик обследуемых объектов с данными спутниковых измерений. Его решение позволит оценить возможности использования методов аэрофотометрических исследований состояния сельскохозяйственных культур основных культур для определения их состояния и прогнозирования урожайности с использованием многоспектральных спутниковых снимков.
Обеспечение продовольственной безопасности является одной из важнейших стратегических задач современного Казахстана. Урожайность сельскохозяйственных земель является результирующим показателем организации сельскохозяйственной деятельности, а также основой для построения прогноза и эффективной внешнеторговой политики.
Стоит отметить, что получение достоверного прогноза урожая является сложным процессом, поскольку формирование урожая зависит не только от факторов
производства, но и от погоды, физических и химических условий рассматриваемой территории.
В мировой практике при прогнозировании урожайности сельскохозяйственных культур, в частности зерновых, все чаще, наряду с наземной информацией, используются данные дистанционного зондирования. Полученные данные открывают новые возможности для мониторинга и контроля урожайности.
Основными исходными данными были индексы растительности и статистическая информация по регионам.
• Первым растительным индексом был NDVI - Нормализованный относительный индекс растительности - показывающий достоверную информацию о состоянии сельскохозяйственных угодий, а именно количество фотосинтетически активной биомассы. Использование результатов расчетов по данному показателю позволяет оценить динамику изменения состояния сельскохозяйственных культур, темпов их роста и развития, вегетационного периода, а также влияние негативных явлений (повреждение растений патогенами, стихийные бедствия, так далее.);
• Индекс вегетационного здоровья (VHI) также является отличным показателем. Индекс основан на комбинации двух индексов VCI (Индекс состояния растительности), который характеризует депрессию растительного покрова и индекс температуры TCI (Индекс температурных условий);
Влажность и минеральный состав почв влияют на их оптические свойства,
поскольку для каждого типа вы можете получить собственную почвенную линию. Не
менее важными факторами являются также содержание гумуса и структура рельефа.
Оптические свойства листьев растений не зависят от их типа, поэтому уровень
динамики растительности для растений можно рассчитать с использованием единой
стандартной методики. На получаемых снимках с аппаратов дистанционного
зондирования и обработанных в специальных ПО, зеленый, в зависимости от
интенсивности, указывает на уровень растительности, желтый - на проблемные участки,
а коричневый - на отсутствие прорастания или необрабатываемых земель. Сравнивая
хронологию полученных изображений с фактическими данными о проведенной
посевной работе, аграрий может судить, насколько хорошо растет урожай на
89
конкретных полях, в частности, насколько эффективными были предприняты предыдущие меры для повышения урожайности.
Таким образом, дистанционное зондирование Земли является непревзойденной технологией, которая позволяет в режиме реального времени отслеживать состояние сельскохозяйственных культур на отдельных полях или на больших территориях, расположенных на расстоянии, в разных районах, регионах, странах, на разных континентах. Существенным преимуществом является также высокий уровень автоматизации процессов мониторинга посевов и их интерпретация в интерактивную карту, понятную широкому кругу пользователей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
L.R.A. Narayan Remote sensing and its applications. — Hyderabad: Universities Press (India): Distributed by Orient Longman, 1999.
Гарбук С. В., Гершензон В. Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. — М.: Издательство А и Б, 2003. — 296 с.
Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И. Принцип множественности в современных аэрокосмических методах и способы дешифрирования серии снимков при сельскохозяйственных исследованиях. // Аэрокосмические методы в почвоведении и их использование в сельском хозяйстве. — М.: Наука, 2001 — с. 47-54.
