Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVI.F.377

Оценка состояния сенокосных земель Красноярского края на основе спутниковой и наземной спектрометрии

Ларько А.А. (1), Ботвич И.Ю. (1), Кононова Н.А. (1), Емельянов Д.В. (1)
(1) Институт биофизики СО РАН, Красноярск, Россия
В Красноярском крае территории сенокосов занимают относительно небольшую долю по сравнению с другими сельскохозяйственными угодьями. Площадь сенокосов в регионе составляет 6.6% от общей площади возделываемых земель (Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи..., 2017). Задача отслеживания изменений структуры и состояния полей, предназначенных для скашивания, является составляющей проблемы обновления картсостава сельскохозяйственных площадей. На сегодняшний день для анализа изменений спектральных характеристик растительности используют полевые, авиационные и космические спектрорадиометры. Применение сразу нескольких видов съемки позволяет проводить более точные исследования.
Цель исследования: изучение спектральных характеристик травянистых растительных сообществ сенокосных земель юга Красноярского края по спутниковым и наземным данным.
Исследования проводились на двух тестовых участках в Сухобузимском (№1) и Емельяновском (№2) районах Красноярского края. Участок №1 занят посевом многолетних трав, предназначенных для сенокошения. Растительность представлена разнотравно-злаковым сообществом и относится к лугово-степному типу. Доминантом является мезофит Bromus inermis Leyss. Из разнотравья заметно участие Stellaria graminea L., Melandrium album (Mill.) Garcke. Доля бобовых составляет 5% от общего проективного покрытия. Хозяйственно-ценная продуктивность составляет 553 ±15 г/м2, доля ветоши не превышает 8%. Участок №2 представляет собой залежь, возраст которой не превышает 3 года. Растительность разнородна, ценопопуляции располагаются полосами и пятнам вследствие регулярного антропогенного воздействия. Злаковую основу составляет мезофит Elytrigia repens (L.) Nevski. Доминирующее разнотравье представлено преимущественно сорными видами из семейств Asteraceae и Brassicaceae: Cirsium arvense (L.) Scop., Taraxacum officinale F.H. Wigg., Sisymbrium loeselii L. На участке отмечены монодоминантные полосы Melilotus officinalis (L.) Pall., Vicia cracca L. с проективным покрытием до 60%, что существенно увеличивает кормовую ценность травостоя. Хозяйственно-ценная продуктивность составляет 488,8±21 г/м2, доля ветоши в среднем не превышает 30%.
Измерение отражательной способности травянистой растительности проводилось на одних и тех же тестовых участках в разные периоды вегетации в 2018 г. по данным спектрорадиометра Spectral Evolution PSR-1100F и спутников Sentinel-2, Landsat-8, Modis/Terra. Для проведения полевой спектрометрии использовали спектрорадиометр Spectral Evolution PSR-1100F, производящий измерения коэффициента спектральной яркости объекта в диапазоне от 320 до 1100 нм (Ботвич и др.,2017). Изучение растительности сенокосных земель проводилось по данным прибора Modis спутника Terra, с пространственным разрешением 250 метров (MOD09Q1). В исследовании использовалась спутниковая информация высокого пространственного разрешения Sentinel-2 (10 - 20 м), Landsat 8 (30 м). В ходе тематической обработки спутниковой информации производился расчет значений спектральных индексов (NDVI, EVI, FPAR, LAI, NPP, LSWI, LST) (Tucker, 1979; Hao Shi et al., 2017; Chandrasekar et al., 2010).
Проведение комплексного анализа геоботанических, наземных и спутниковых спектрометрических данных исследуемых тестовых территорий позволило выявить особенности изменений спектральных характеристик растительных сообществ в результате проведения сенокошения. Определены отличия спектральных характеристик сенокосных угодий от посевов сельскохозяйственных культур и пастбищных угодий в течение периода вегетации. Результаты, полученные в ходе проведенного исследования, являются основой для разработки метода дешифрирования границ между пастбищными, сенокосными и сельскохозяйственными угодьями.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 18-416-243002 р_мол_а.

Ключевые слова: полевая спектрометрия, база данных, геоботанические исследования, спутниковые данные, Sentinel-2, растительные сообщества, сенокосы
Литература:
  1. Ботвич И.Ю., Волкова А.И., Кононова Н.А., Иванова Ю.Д., Шевырногов А.П.. Cпектрометрирование травянистой растительности Красноярского края и республики Хакасия: методика измерений, хранение и обработка ДАННЫХ//материалы XXI Междунар. науч.-практ. Р47 конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева (08–11 нояб. 2017, г. Красноярск) С. 398-400
  2. Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи Красноярского края 2016 – информационная основа развития села / Управление Федеральной службы государственной статистики по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва / Статистический сборник. – Красноярск. 2017. – С. 34-38.
  3. Chandrasekar, K., M.V.R. Sesha Sai, P.S. Roy and R.S. Dwevedi. Land Surface Water index (LSWI) response to rainfall and NDVI using the MODIS vegetation index product. International Journal of Remote Sensing. 2010. Vol.31. P. 3987–4005
  4. Hao Shi, Longhui Li , Derek Eamus , Alfredo Huete, James Cleverly, Xin Tian, Qiang Yu, Shaoqiang Wang, Leonardo Montagnani, Vincenzo Magliulo , Eyal Rotenberg, Marian Pavelka , Arnaud Carrara Assessing the ability of MODIS EVI to estimate terrestrial ecosystem gross primary production of multiple land cover types //Ecological Indicators 2017.72. P. 153–164
  5. Tucker, C. J. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation// Remote Sensing of Environment.1979. Vol. 8. P. 127–150

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

415