Методика оценки площади чистых паров и их типизации на основе данных спутниковой съемки

Чистый пар – паровое поле, свободное от возделывания культур в течение всего вегетационного периода. Пары являются лучшими предшественниками для озимых культур, которые на территории Белгородской области занимают около трети посевных площадей.
На основе совместного использования снимков высокого пространственного разрешения Landsat TM и Landsat ETM+ и данных среднего пространственного разрешения MOD13Q1 предложена методика, позволяющая эффективно детектировать поля, находящиеся в состоянии чистого пара и выделять их типы. Методика предполагает использование векторного слоя всех сельскохозяйственных полей анализируемой территории. На основе снимков Landsat производится идентификация полей, находящихся в состоянии чистого пара, а на основе продуктов MOD13Q1 их типизация.
Методика основана на использовании серии космических снимков, полученных на протяжении вегетационного периода. В основе методики положение, исходящее из того, что поле, находящееся в состоянии чистого пара должно характеризоваться спектрально-отражательными признаками оголенных (распаханных) почв на протяжении длительного срока, включающего не менее 2-х месяцев.
Таким образом, для идентификации полей, находящихся в состоянии чистого пара производится анализ спектральных характеристик всех сельскохозяйственных полей территории внутри их контуров по серии снимков. Анализ спектральных характеристик выполняется с минимально возможным временным интервалом. На этом этапе устанавливаются спектральные характеристики оголенных почв и, по ним за каждый временной срез производится отбор распаханных полей. Поле можно отнести к категории чистого пара, если оно находилось в распаханном состоянии длительную часть вегетационного периода, например, с мая по август.
На основе продуктов MOD13Q1 производится анализ сезонных значений индекса NDVI всех сельскохозяйственных полей территории и полей, характеризующихся признаками оголенных (распаханных) почв на снимках высокого пространственного разрешения. После этого выполняется анализ изменения сезонных значений NDVI для отобранных полей. Анализ продуктов MOD13Q1 позволил установить значения NDVI, типичные для распаханных почв исследуемой территории и, выделить типы полей, в состоянии чистого пара, отличающиеся друг от друга по сезонной динамике значений спектрального индекса. В результате было выделено 2 типа полей.
1 тип – поля, постоянно поддерживаемые в распаханном состоянии, т.е. на которых соблюдается режим чистого пара.
2 тип – поля, на которых наблюдаются задержки в сроках распашки, в результате которых в отдельные промежутки времени формируется растительный покров и, соответствующие ему спектрально-отражательные признаки. Т.е. на этих полях режим чистого пара поддерживается с нарушениями. Значения NDVI таких полей поднимаются выше пороговых значений, соответствующих оголенной почве.