Использование данных дистанционного зондирования для моделирования продукционного процесса кукурузы

В Российской Федерации кукуруза по валовому сбору зерна уступает зерновым колосовым культурам, однако по биологической ценности продовольственное значение зерна кукурузы весьма значительно. Основные площади, занимаемые кукурузой, сосредоточены на юге европейкой территории РФ.
Увеличение производства зерна требует глубокой и всесторонней оценки влияния погодных условий на формирование продуктивности кукурузы. Задача прогнозирования урожайности кукурузы связана с необходимостью учета целого ряда сложных биологических закономерностей при ее решении. Наши исследования показали, что в настоящее время, существует возможность использования данных дистанционного зондирования в динамических моделях прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур для замены расчетных параметров базовой модели на параметры, определяемые по измерениям со спутников Земли.
Целью настоящего исследования является использование спутниковой информации (вегетационных индексов NDVI) для моделирования продукционного процесса кукурузы.
Для достижения данной цели нами разработана динамическая модель продукционного процесса кукурузы для субъектов Северо-Кавказского и Южного федеральных округов, включающая количественное описание процессов фотосинтеза, дыхания и роста кукурузы.
Модель отрабатывалась в двух вариантах:
– для расчета интенсивности фотосинтеза кукурузы использовалась онтогенетическая кривая, рассчитываемая по метеорологическим данным.
– для расчета интенсивности фотосинтеза кукурузы вводились вегетационные индексы NDVI пахотных земель для исследуемой территории.
Результаты авторской проверки модели на данных 2002 – 2010 гг. в обоих случаях показали хорошую оправдываемость метода прогноза урожайности кукурузы. Однако использование данных дистанционного зондирования для прогнозирования урожайности является более эффективным: средняя ошибка испытываемых прогнозов для семи субъектов РФ с использованием только метеорологической информации составила 13,5%, а с использованием вегетационных индексов NDVI для расчета интенсивности фотосинтеза в модели – 9,8%.