Прогнозирование урожайности на основе многолетних космических наблюдений за динамикой развития вегетации

Прогнозирование урожайности играет важную роль для анализа эффективности использования земель в целях обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации. В докладе предложена и обоснована модель урожайности на основе многолетних наблюдений из космоса за состоянием вегетативного покрова посевных площадей на протяжении созревания сельскохозяйственной продукции. Модель охватывает основные категории сельскохозяйственных культур, такие как зерновые, картофель и овощи.
В основе модели заложены зависимости урожайности от следующих факторов: состояние растительности в течение вегетативного сезона, продуктивность региона по отношению к другим регионам, а также наблюдаемое изменение сельскохозяйственной продуктивности в расчете на единицу возделываемой площади из года в год. Настройка модели осуществлялась с помощью метода множественной нелинейной регрессии на основе исторических данных об урожайности вышеуказанных областей.
Прогнозирование урожайности, в рамках разработанной модели, осуществлялось на примере Московской, Воронежской, Владимирской, Ивановской, Нижегородской, Чувашской, Мордовской, Рязанской, Тульской, Орловской, Курской, Тамбовской, Липецкой и Пензенской областей Российской Федерации.
Для количественной оценки состояния вегетативного покрова в предложенной реализации модели использованы значения вегетативного индекса NDVI за период наблюдения с марта по июль включительно, определяемые по космическим данным.
Произведена верификация модели с использованием данных, не участвовавших в процессе настройки модели. Приведены графики демонстрирующие результаты работы модели по сравнению с известными данными по урожайности. Точность прогноза позволяет использовать предложенную модель при планировании урожайности. Предложены дальнейшие пути улучшения точности модели.