Возможности анализа изменений среднемноголетней временной динамики
вегетационных индексов различных сельскохозяйственных культур

Для анализа состояния растительности традиционно используются различные вегетационные индексы (ВИ). Самый популярный из них NDVI. В информационных системах семейства «Созвездие-Вега» он так же является одним из основных вегетационных индексов. В качестве объектов анализа могут быть использованы как отдельные точки, так и различные объекты с пространственным осреднением по их площади. Сервис ВЕГА (Лупян Е.А., Савин И.Ю. и др. 2011) позволяет анализировать как точки, так и произвольные полигоны (поля, лес и т.п.). Кроме того, в системе используются в качестве объектов осреднение единицы административное деление РФ, а именно, районы и субъекты РФ. Для получения значений ВИ для районов и субъектов используется метод осреднения значений ВИ не по всей территории, а по различным классам растительности с использованием карт типов территории. Таким образом, можно анализировать изменение ВИ конкретного класса растительности в любом районе или субъекте.
При проведении анализа состояния объекта анализируется не только его текущее состояние, но и его сравнение с историческими данными этого объекта или, что более интересно, с неким «нормальным» состоянием. Под «нормальным» подразумевается некоторое среднее (обычное) состояние в котором находятся объекты определенного класса растительности на заданной территории. Т.е., «нормой» можно считать некое усредненное среднемноголетнее состояние растительности, характерное для заданной территории и класса. В качестве такой «нормы» обычно предлагается использовать среднемноголетнее значение для данного класса растительности в административном районе, где расположен объект.
В качестве среднемноголетнего значения, как правило, используются данные усредненные за достаточно большой промежуток времени. В архивах систем семейства «Созвездие-Вега» для ВИ NDVI это диапазон с 2001г по настоящее время. То есть, более 15 лет. Использовать среднее значение за более чем 15 лет возможно уже не совсем корректно, поскольку на таком большом промежутке времени уже начинают сказываться климатические изменения, которые неизбежно происходят. Климатические изменения выражаются в повышении температуры, неравномерном увеличении или уменьшении осадков, сдвиге вегетационных сезонов, что неизбежно сказывается на условиях вегетации растений.
Предложенные инструменты и методы построения среднемноголетних значений и их анализа позволяют более гибко использовать среднемноголетние значения для «норм» при анализе динамики ВИ. В качестве основного варианта предлагается использование среднемноголетних значений усредненных за 5 лет. Использование 5 летних интервалов и скользящего окна позволяет построить целый ряд таких 5 летних «норм». Инструменты анализа временных рядов систем семейства «Созвездие-Вега» позволяют проводить анализы изменчивости «норм» с течение времени для различных классов растительности и культур на любой территории не только РФ, но и любой части мира (при условии наличия данных в архивах).
В докладе описываются возможности по анализу изменений среднемноголетней временной динамики
вегетационных индексов в информационных системах семейства «Созвездие-Вега». Приводятся примеры имеющихся инструментов и возможностей анализа. Вся работа с инструментами происходит исключительно в браузере с использование возможностей Сервиса ВЕГА и архива данных Центра коллективного пользования спутниковыми данными – ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян Е.А., Прошин А.А. и др. 2015).
Работа выполнена при поддержке ФАНО (тема «Мониторинг», госрегистрация №01.20.0.2.00164)