Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.F.413

Применение радиолокационной съемки при моделировании ожидаемой урожайности зерновых культур в Новосибирской области.

Панов Д.Ю. (1), Сахарова Е.Ю. (1)
(1) Сибирский центр ФГБУ "НИЦ "Планета", Новосибирск, Россия
Получение объективных данных о состоянии посевов на обширных территориях стало возможным благодаря использованию результатов обработки материалов дистанционного зондирования Земли. В силу своих технических особенностей применение радиолокационной съемки исключает влияние такого фактора, как облачность, что в свою очередь способствует увеличению временного ряда получаемой информации, который повышает точность составляемых прогностических моделей урожайности.
В рамках экспериментального использования данных радиолокационного космического аппарата Sentinel-1B, в одном из тестовых хозяйств на территории Новосибирской области, был рассчитан радарный вегетационный индекс (RVI). Результаты вычислений за вегетационный период показали уверенную динамику развития таких зерновых культур, как пшеница, овес и ячмень.
Для оценки точности полученных значений RVI был проведен сравнительный анализ с индексами NDVI, вычисленными по данным КА Terra. Множественный коэффициент корреляции для пшеницы составил 0,846, для ячменя 0,848, а для овса 0,761. Наличие устойчивой зависимости между вегетационными индексами позволило сделать предположение о перспективности применения RVI в составлении моделей прогнозирования урожайности.
Значения RVI использовались при составлении тестовых прогнозов урожайности в сельскохозяйственном предприятии Коченевского района Новосибирской области за вегетационные периоды 2018 и 2019 гг. Для приведения индексов к единому числовому диапазону применялся нормализованный радарный индекс (NRVI).
При расчете прогнозов урожайности основными параметрами являлись вегетационный индекс и метеорологические характеристики: температура воздуха (максимальная и минимальная), количество суточных осадков, относительная влажность воздуха, средняя скорость ветра и величина суммарной солнечной радиации.
Результаты вычислений в 2018 году показали близкое значение средней для всех культур величины оправдываемости прогнозов по NRVI и NDVI и составили около 94%. В 2019 году более достоверные результаты прогнозирования показали значения RVI – 98% оправдываемости прогноза.

Ключевые слова: Спутниковый мониторинг, радарный вегетационный индекс, прогнозирование урожайности, зерновые культуры, Sentinel-1.
Литература:
  1. Использование спутниковых радиолокационных данных для прогнозирования урожайности яровой пшеницы / Д. Ю. Панов, Е. Ю. Сахарова, А. Е. Воронова // Материалы VI Международной научной конференции Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли. 2019. С. 284-286.
  2. Y.J.Kim and J.VanZyl. A time-series approach to estimate soil moisture using polarimetric radar data // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2009. Vol. 47. P. 2519-2527.
  3. S Dinesh Kumar, S Srinivasa Rao, J R Sharma. Radar Vegetation Index as an Alternative to NDVI for Monitoring of Soyabean and Cotton // Indian Cartographer. 2013. Vol. 33. P. 91 96.
  4. Возможности радарных снимков Sentinel-1 для решения задач сельского хозяйства / С. Г. Мышляков // Геоматика. 2016. № 2. С. 18.
  5. АГРИЭН (Аграрная интернет-энциклопедия) [сайт]. – URL: http://www.agrien.ru.
  6. Министерство сельского хозяйства Новосибирской области: [сайт]. URL: http://mcx.nso.ru.
  7. Администрация Коченевского района Новосибирской области: [сайт]. URL: http://kochenevo.nso.ru.
  8. Технология мониторинга состояния посевов по данным дистанционного зондирования Земли на юге Западной Сибири / Л. А. Сладких, М. Г. Захватов, Е. И. Сапрыкин, Е. Ю. Сахарова // Геоматика. 2016. № 2 (31). С. 39 48.
  9. Математическое моделирование и информационные технологии в экологии и природопользовании : монография / Л.А. Хворова, В.М. Брыксин, Н.В. Гавриловская, А.Г. Топаж. – Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2013. – 277 с.
  10. Инструкция по оценке оправдываемости агрометеорологических прогнозов. – М. : Гидрометеоиздат, 1983. – 7 с.


Ссылка для цитирования: Панов Д.Ю., Сахарова Е.Ю. Применение радиолокационной съемки при моделировании ожидаемой урожайности зерновых культур в Новосибирской области. // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 352. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

352