Динамика структуры посевных площадей в системе дистанционного мониторинга Юга России

В рамках системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения Юга России предлагается решение задачи выявления динамики в структуре посевных площадей и получения оценок по соблюдению севооборотов на основе спутниковой технологии с использованием разновременных снимков высокого разрешения (КА Landsat 7/8). Информация о динамике структуры посевных площадей формируется на уровне сельских поселений, при этом в качестве элемента такой структуры рассматривается поле.
Методика выявления динамики структуры посевных площадей основана на использовании разновременных космических снимков, полученных в установленные оптимальные сроки для различных идентифицируемых сельскохозяйственных культур (осень - лето 2014, 2015гг.). Предложенный в работе подход позволил разработать алгоритм классификации и оценки площадей с последовательным исключением из тематического анализа космических снимков посевов культур, выявленных по более ранним срокам съемки, а также выбрать снимки с максимальной различимостью по спектрофотометрическим признакам между культурами в структуре посевных площадей. Тематический анализ космической информации выполнен по различным сельскохозяйственным культурам в программном комплексе ENVI версии 5.0 с использованием вегетационных индексов SAVI и GVI (чувствительных к случаю разреженной растительности), а также метода Maximum Likelihood на основе наземной опорной информации по эталонным участкам и цифровых векторных слоев. Обработка результатов тематического анализа и расчет площадей составляющих структуры посевов в целях оценки динамики выполнен с использованием геоинформационных технологий. Синтез полученных результатов тематического картирования космических снимков различных периодов с формированием визуального представления проведен в программном комплексе ArcGIS версии 10.2.
Методика апробирована для Песчанокопского района Ростовской области как характерного представителя Южной почвенно-климатической зоны. Результаты практической реализации предложенного подхода представлены в виде ГИС-модулей с проектным названием «Цифровая План-Схема» (ЦПС) структуры посевных площадей для территории сельского поселения по каждой сельскохозяйственной культуре и ЦПС результата синтеза всех полученных тематических векторных слоев.