Для определения состояния растительности по спутниковым данным часто используются вегетационные индексы (ВИ), показывающие плотность листовой поверхности, объем биомассы, степень открытости почвы и т.д. Их анализ позволяет отслеживать динамику развития растительности и ее состояния. Самый популярный из них NDVI. Одним из способов анализа состояния растительности является сравнение временного хода вегетационного индекса NDVI за определенный период с неким «нормальным» - эталонным ходом. По отклонению анализируемого временного ряда от «нормального» делается вывод о состоянии растительности.
В качестве объектов анализа могут быть использованы как отдельные точки, так и различные объекты с пространственным осреднением по их площади. Сервис ВЕГА (Лупян Е.А., Савин И.Ю. и др. 2011) позволяет анализировать как точки, так и произвольные полигоны (поля, лес и т.п.). Кроме того, в системе используются в качестве объектов осреднение единицы административное деление РФ, а именно, районы и субъекты РФ.
При проведении анализа состояния объекта анализируется не только его текущее состояние, но и его сравнение с историческими данными этого объекта и с «нормальным» состоянием. Под «нормальным» подразумевается некоторое среднее (обычное) состояние в котором находятся объекты определенного класса растительности на заданной территории. Т.е., «нормой» можно считать некое усредненное среднемноголетнее состояние растительности, характерное для заданной территории и класса. В качестве такой «нормы» обычно предлагается использовать среднемноголетнее значение для данного класса растительности в административном районе, где расположен объект.
У данного метода есть ряд недостатков. Одним из них является чувствительность к выбросам. Один или несколько временных рядов могут сильно отличаться от остальных. Причиной тому может быть, например, засуха в регионе в определенный год или другие аномальные явления. Алгоритм простого усреднения никак не реагирует на такие аномальные данные, в результате чего снижается точность полученной по нему «нормы». Помимо этого, вегетационный период сельскохозяйственных культур может не совпадать в различные годы из-за сдвигов сезонов по метеорологическим условиям. Для более точного расчета «нормы» необходима нормализация сезонов, например по накопленной температуре.
В докладе описываются методы построения «норм» которые учитывают эти недостатки. Проводится анализ их эффективности. Приводятся примеры имеющихся инструментов и возможностей анализа среднемноголетней временной динамики вегетационных индексов в информационных системах семейства «Созвездие-Вега».. Вся работа с инструментами происходит исключительно в браузере с использование возможностей Сервиса ВЕГА и архива данных Центра коллективного пользования спутниковыми данными – ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян Е.А., Прошин А.А. и др. 2015).
Работа выполнена при поддержке ФАНО (тема «Мониторинг», госрегистрация №01.20.0.2.00164).