Оценка показателей вегетационных индексов сельскохозяйственных полей с учетом пространственного краевого эффекта по данным оптических и радарных изображений (на примере Хабаровского района)

Важным фактором в изучении закономерности развития посевов является получение достоверной информации о временных рядах вегетационных индексов отдельных полей. Существующие федеральные и региональные базы данных по землям сельскохозяйственного назначения содержат достаточное число ошибок и некорректных данных контуров полей. В связи с этим, при расчете вегетационных индексов, граничные пиксели растрового изображения могут не принадлежать полигональному контуру поля и повлиять на средние показатели.
В работе выполнена оценка пространственного краевого эффекта для сельскохозяйственных полей Хабаровского района в зависимости от размера, формы, расположения поля, произрастающей культуры. Были рассчитаны временные ряды вегетационных индексов (NDVI и DpRVI [1]) для двух классов пикселей: граничных и внутренних. Результаты статистической обработки показали, во-первых, что коэффициент вариации для граничных пикселей достоверно выше в сравнении с соответствующим показателем для внутренних пикселей. Во-вторых, площадь поля также оказывает влияние на вариабельность граничных пикселей: с уменьшением площади отмечается увеличение показателя. Также были выявлены различия в степени влияния краевого эффекта для разных сельхозкультур Дальнего Востока. Таким образом, краевой эффект может вносить существенный вклад в усредненные показатели вегетационных индексов полей сельскохозяйственного назначения. Поэтому, в таких задачах как, контроль севооборота культур и общая классификация пахотных земель – учет краевого эффекта может повысить статистически значимые результаты. К тому же это актуально для регионов, где пахотные земли представлены большим количеством полей малой площади [2], которым является юг Дальнего Востока.
Исследования проводились при поддержке гранта Министерства образования и науки Хабаровского края на реализацию проектов в 2022 году в области фундаментальных и технических наук №88C/2022.