Перспективы развития космического мониторинга сельскохозяйственных угодий и объемов растениеводческой продукции республики Казахстан

В настоящее время перед отечественными аграриями поставлена задача - обеспечить вхождение Казахстана в пятерку стран – лидеров по экспорту зерна. В связи с необходимостью обеспечения продовольственной безопасности страны и сохранности конкурентоспособности отечественных зернопроизводителей на внешних рынках увеличатся потребности Министерства сельского хозяйства РК в объективной информации об объемах производства зерна. Поэтому развитие методов контроля над зерновым производством с помощью спутниковой информации представляет большой интерес для Казахстана.
Северная часть Казахстана является одним из уникальных мест, на котором располагаются крупные компактные массивы зерновых посевов, что делает космический мониторинг землепользования наиболее эффективным. Крупный размер сельскохозяйственных полей (300-400 га) позволяет широко использовать спутниковые данные среднего разрешения для целей и задач космического мониторинга сельскохозяйственных угодий и объемов растениеводческой продукции.
В настоящий момент список прикладных задач, решаемых в оперативном режиме для Министерства сельского хозяйства РК (МСХ), включает: мониторинг снежного покрова и оценку весеннего запаса влаги в метровом слое почвы; подсчет посевных площадей и контроль севооборота; дистанционную диагностику состояния посевов яровых сельскохозяйственных культур и прогноз урожайности; слежение за динамикой посевных и уборочных работ.
Дистанционный контроль параметров зернового производства начинается с оценки размеров яровых посевных площадей. Свыше 12 миллионов яровых посевов Северного Казахстана включают в основном зерновые культуры, среди которых доминирует яровая пшеница и зернопаровой севооборот. Площади зерновых культур выделяются по характерному изменению спектральных характеристик, связанному с проведением весенних полевых работ. К анализу привлекаются данные ежедневного космического мониторинга сельскохозяйственных территорий MODIS (канал 1-ый – 620-670 nm; 2-ой – 841-876 nm) и IRS/Awifs (канал 1-ый - 520-590 nm, 2-ой – 620-680 nm, 3-ий – 770-860 nm). Результаты автоматической классификации, совмещенные с экспертной оценкой, используются для построения маски ярового сева на базе безоблачной спутниковой информации периода май - первая половина июня. К обработке привлекаются 10-15 сцен MODIS данных и 3-4 сцены IRS/Awifs, поскольку сроки сева для региона могут сильно различаться (до 30 дней) из-за погодных условий и различных агротехнических приемов сельскохпроизводителей.
Для оценки состояния зерновых посевов и прогноза урожайности анализируются агрометеорологические условия, данные стационарных полигонов, наземного маршрутного обследования и спутниковые индексы вегетации. Одна из проблем прогноза урожайности из космоса состоит в наличии сорной растительности в зеленой биомассе посевов зерновых культур. Для оценки этого фактора разработана специальная технология оценки степени засоренности и учета ее влияния на будущий урожай.
В настоящее время космический мониторинг сельскохозяйственных угодий покрывает значительную часть (80%) пахотных земель, расположенных в Северном Казахстане. В ближайшей перспективе будут охвачены южные и западные регионы.