V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Актуальность темы.

Основными видами зерновых культур на мировом рынке являются кукуруза, пшеница (27%) и рис. Лидерами по сбору зерновых культур являются Китай, США и Индия. Россия занимает четвертое место. Сохранение продовольственной безопасности - это важная задача общества.

Спутниковый мониторинг Земли - является основой для прогнозирования и управления состоянием почв, их плодородием, производством сельскохозяйственной продукции.

Цель работы.

Оперативную оценку и мониторинг биопродуктивности зерновых культур можно осуществлять, используя изображения, полученные со спутников.

Цель данной работы состоит в верификации спутниковых данных с данными наземных исследований путем синхронного измерения, а так же в проведении анализа полученных результатов.

Задачи исследования.

Для достижения указанной цели было сделано следующее:

• проведены синхронные наземные полевые исследования на тестовых участках;

• проанализированы спектральные характеристики, на примере одной даты и одного хозяйства;

• расчет NDVI по спектральным кривым для исследуемого хозяйства;

• проведен отбор архивных спутниковых изображений для исследуемых полей по данным MODIS;

• обработка изображений с помощью программного обеспечения ENVI 4.8;

• расчет NDVI и построение гистограмм;

• анализ полученных результатов и верификация с результатами, полученными по данным наземных исследований.

Новизна.

Синхронные наземные измерения по спектральному дистанционному зондированию посевов озимой пшеницы и определению расчетных параметров вегетационного индекса озимой пшеницы проводились для Европейской мониторинговой системы (MARS Crop Yield Forecasting System), в рамках международного проекта MOCCCASIN[7], финансируемого 7 рамочной программой Европейского союза (номер проекта 262755) целью которого является усовершенствование методов мониторинга озимой пшеницы и предсказания ее урожайности в России путем комбинирования модели роста растения и спутниковых данных.

Измерения производились с помощью новейшего переносного прибора HandHeld 2 Portable Spectroradiometer (производитель ASD Inc.,США) и цифровой фотокамеры с GPS приемником.

Исследования такого рода в настоящее время почти не проводятся, данные полевых измерений не обновлялись с времен распада СССР. Данные полученные при спутниковом мониторинге чаще всего не проверенны и не подтверждены. В данной работе проводится такое сравнение и анализ полученных результатов, что делает данную работу ценной и значимой.

Методика.

1. Наземная съемка.

Полевые наземные измерения проводились на тестовых участках посевов озимой пшеницы в районе городов Одоев и Плавск (Тульская область) в период с мая по сентябрь 2011 года.

В Спектрорадиометре HandHeld2 используется датчик с высоким коэффициентом чувствительности, встроенный в затвор DriftLock™ для компенсации темнового тока, и фильтр второго порядка для получения высококачественных спектров с хорошим соотношением сигнал-шум. HandHeld2 проводит измерения в диапазоне длин волн от 325-1075 нм, с разрешением