Спутниковые вегетационные индексы в задаче прогноза урожайности зерновых культур Северного Казахстана

Спутниковые данные TERRA/MODIS (канал 1 - 620-670 нм и 2 - 841-876 нм с разрешением 250 м) ежедневно покрывают всю территорию Северного Казахстана и являются удобным источником информации о состоянии посевов зерновых культур. Прогноз валового сбора зерна основывается на спутниковой информации и ежегодном синхронном наземном обследовании зерновых угодий в период конца июля – начала августа. В этот период объем зеленой растительной биомассы и соответственно ее проективное покрытие достигает своего максимума, а существующая тесная взаимосвязь между объемом зеленой биомассы и продуктивностью зерновых культур составляет основу для прогноза урожайности.
Маршрутное наземное обследование позволяет учитывать влияние погодных условий вегетационного сезона на взаимосвязь между проективным покрытием и ожидаемой продуктивностью. Наземные данные используются для калибровки спутниковых данных и расчете ожидаемой продуктивности в рамках простейшей статистической модели. В качестве спектрального параметра в калибровочной зависимости между спектральными характеристиками и ожидаемой урожайностью, как правило, выступает один из вегетационных индексов. На основе результатов наземного обследования зерновых полей 2005 года был протестирован ряд вегетационных индексов: NIR, DVI, PVI, IPVI, NDVI, SAVI, GEMI, и оценена корреляция (r2) величин индекса с ожидаемой урожайностью на тестовых полях. Величины r2 варьировались от 0.67 (DVI) до 0.55 (NDVI). Также были рассчитаны вариации средней прогнозной урожайности на масштабе одной области с 3 млн. га посевов, которая изменялась от 8.6 ц/га (PVI) до 10,8 (NDVI).
Таким образом, расчеты показали, что тип вегетационного индекса, используемого при прогнозе урожайности яровых зерновых культур, значимо влияет на конечный результат и необходимы дополнительные критерии выбора оптимального вегетационного индекса.