Оценивание площадей посевов сельскохозяйственных культур в Украине по спутниковым и наземным данным

Оценивание площадей посевов является одной из составляющей прогнозирования валовых сборов урожая сельскохозяйственных культур и, следовательно, получаемые оценки являются ценной информацией для принятия решений в области продовольственной безопасности.
В настоящее время в ведущих организациях, выполняющих оценивание площадей в операционном режиме (в частности в US Department of Agriculture, США; EU JRC MARS, Европейский Союз) применяется подход, предполагающей совместное использование спутниковых и наземных данных для оценивания площадей посевов. В рамках этого подхода оценивание площадей происходит в три этапа. Выполняется наземное стратифицированное выборочное исследование посевов, позволяющее оценить площади посевов на основе исключительно наземных данных. Далее выполняется классификация спутниковых изображений, построение карт земного покрова и оценивание площадей на основании спутниковых данных. В результате, на основе наземных и спутниковых оценок производится вычисление комплексирование оценок, которые обладают большей точностью.
В Институте космических исследований выполняется пилотный проект Европейской комиссии «Crop area estimation with satellite images in Ukraine» посвященный оценке применимости описанного подхода для территории Украины. В рамках проекта необходимо получить оценки площадей посевов для территории Киевской, Житомирской и Хмельницкой области в 2010 г. для основных сельскохозяйственных культур. Для этого в июле 2010 г. выполнено наземное исследование посевов в 90 сегментах размером 4х4 км2, распределенных равномерно по территории выбранных областей, а также накоплены спутниковые данные MODIS, AWIFS, LISS-3, RapidEye и Landsat5. В данный момент выполняются работы по обработке спутниковых данных (привязка, корегистрация, орторектификация, сегментация, классификация) и построению оценок площадей посевов по спутниковым данным. Для комплексирования наземных и спутниковых данных планируется использовать регрессионное оценивание.
В рамках проекта необходимо выбрать оптимальные параметры наземного стратифицированного выборочного исследования (в первую очередь количество и размер наземных сегментов), оптимального набора спутниковых данных, методы сегментации и классификации спутниковых изображений. Критерием оптимальности является соотношение затрат и точности получаемых оценок.
В докладе будут представлены результаты проекта: оценки площадей посевов, полученные по наземным и спутниковым данным, оценки их точности, рекомендации по выбору параметров наземных исследований, спутниковых данных для территории Украины.